Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование способа лесовосстановительных рубок в пойменных дубравах Казахстанской части реки Урал

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Обоснование способа лесовосстановительных рубок в пойменных дубравах Казахстанской части реки Урал"

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ

КАЗАХСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ЛЕСОГОССТАШШТЕЛЬПЫХ РУБОК В ПОЙМЕППЫХ ДУБРАВАХ' КАЗАХСТАНСКОЙ

части реки урал

06.03.03. - Лесоведение и лесоводство;

лесные пожары и борьба с ними

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

на правах рукописи

МИЩЕНКО Анатолий Борисович

УДС 630.221.22:630.231.32

АЛМА-АТА - 1990

Работа выполнена иа кафедре лесоводства и охраны природы Казахского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

Защита диссертации состоится " 1990 г.

на заседании специализированного совета К 120.67.03 по присужден ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Казахской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной институте по адресу: 480021, г. Алиа-Ата, пр. Абая, 8. Глв> ,ый учебный корпус, аудитория 84.

С диссертацией ыокно оэнакошться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные подписи и печатью просим высылать по адресу: 4800021, г.Алиа-Ата, пр.Аба 8. Казахский СХЯ. Ученому секретарю специализированного совета.

Автореферат разослан " ^" A^^f 1990 г

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор ГЛАЗЫРИН В.М.

- доктор биологических наук, старший научный сотрудник ПРОСКУРЯКОВ М.А.

- кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ТЕХНЕКЩЮВ A.B.

- Министерство лесного хозяйства Казахской ССР

Ученый секретарь специализированного совета, профессор

ЕАЙЗАКОВ С.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Концепцией развития лесного хозяйства СССР предусматривается разработать в соответствии с последними достижениями науки и практики рекомендации, наставления, региональные правила по рубкам ухода и пр., что имеет непосредственное отношение к пойменным дубравам Казахстанской части р.Урал.

Эти насаждения, расположенные на границе естественного ареала являются крайним юго-восточным форпостом среднерусского дуба и образуют уникальную экологическую систему. Не случайно в 1981 г. постановлением Совета Министров Казахской ССР эти дубравы были занесены в республиканскую Красную книгу. Но этот акт, закрепившей су- , шествующее ведение хозяйства без учета специфических условий поймы и биологических особенностей древесных пород, не достиг поставленных задач по спасению уникальных насаждений дуба. Процесс их деградации и усыхания, впервые отмеченный в первой трети нашего столетия, за последнее десятилетие принял интенсивный характер. Исключительно вакная защитная, эстетическая и санитарно-гигиеническая роль, а также отсутствие научно обоснованной региональной системы ведения хозяйства в этих уникальных лесах определили актуальность исследований-по разработке способов естественного восстановления и оздоровления.

Цель работы. Изучить особенности естественного лесовозобнови-тельного процесса в насаждениях и на вырубнах и разработать способ лесовосстановительных рубок и ухода за подростом, обеспечиЕакидий естественное восстановление дуба на вырубнах преимущественно семенным путем.

Научная новизна. Впервые для оценки качества дубового подроста применен метод эталонов и предложена шкала оценки его жизнеспособности, позволявши с достаточной объективностью и надекностыз

характеризовать степень соответствия экологических условий произрастания потребностям подроста в начальный, наиболее ответственный период его жизни. Установлена связь возраста и жизнеспособности подроста дуба с освещенностью и полнотой древостоя. Выявлена возможность формирования насаждений с преобладанием дуба на затапливаемых сплошных вырубках в тополевых древосгоях и формирования дубрав естественного, преимущественно сеыенного происхождения путем прове -денип сплошных лесовосстановительиых рубок.

Практическая ценность и реализация. Использование метода эталонов для оценки тзнеспособности дубового подроста определило, с учетом апробации метода ранее на хвойных породах, возможность его использования в качестве универсального метода качественной оценки подроста древесных пород. Предложенный способ лесовосстановительиых рубок является радикальным■средством спасения и оздоровления уникальных дубрав,а предложения по формированию насакдений с преобладанием дуба на вырубках в тополеЕниках позволяют увеличить площадь дубрав. Разработанные рекомендации по проведению лесовосстановитель-ных рубок в пойменных дубравах Казахстанской части р.Урал одобрены Ыинлесхозом Казахской ССР и рекомендованы производству.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсухдены на Всесоюзных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (г.Алма-Ата,1989;г.Новочеркасск,1989; г.Волгоград,1990), на научной конференции цолодых ученых и аспирантов Каз.Ш'ЛХА (г.Щучинск,1989), на республиканской конференции молодых ученых и специалистов (г.Алма-Ата,1990), на ааучно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Казахского СХИ (г.Алш-Ата, 1989).

Публикации. По материала« диссертации опубликовано ? научных работ.

Объем и структура диссертациа. Работа иадокена на 170 страницах

«ашинописи И состоит из введения, 8 глаз, выводов и предложений [роизводству, приложений. Список литературы включает 255 наимено-шний, в том числе 2 на иностранных языках. Работа содзркит 28 таб-шц и 9 рисунков.

I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Рассматриваемые дубравы расположены в затапливаемой пойме ре-<и Урал. Они начинаются от впадения р.Илек на.границе'Оренбургской д Уральской областей и тянутся, с небольшими перерывами на протяжении 120-130 км вниз по течению. Основные массивы находятся у сел СирсанОЕО и Бурлин.

В природном отноиении Урал - это типичная европейская река, ?лора которой тесно связана с флорой Волги, Дона, Днепра. Характер-1ая особенность долины Урала, по сравнению с долиной Волги - нарастание его континентальности и засушливости. Средняя годовая температура воздуха составляет 3,9°С. Амплитуда абсолютных значений составляет 84°. Среднее многолетнее количество осадков не превышает Ю2-310 мм. В целом климатические условия необходимо признать до-юльно кесткиыи.

Почвы центральной поймы, на которых произрастают дубравы,пред-¡тавлены пойменно-дерновыми глубокопрофильными. ГумусированныЙ го-мзонт достигает 40 см, иногда до 60 см. Содеркание гумуса сосгавля-¡т 5-6 В составе воднорастворишх солей преобладают щелочнозе-(ельные гидрокарбонаты (рН = 7,5-8,2). Содернание сульфатов и хло->идов з отобранных образцах почвы измеряется тысячными и сотыми до-[ями процента.

Анализ гидрологического-реакиа долины, проведенный за послед-1ие 30 лет в сравнении с данными первой половины столетия показал, :то средний многолетний годогой расход вода снизился на 18 сток ¡олее равномерно распределен в течение года и по годам. Вместе с

тем, высота паводка и амплитуда колебаний уровня воды в рассматриваемом районе сохранились примерно на прежнем уровне. Этот факт объясняется тем,что после впадения рек Сакмары, Илека и ряда степных левобережных притоков, формирующих высокую волну половодья.влияние водохранилищ в верховьях реки на современный гидрограф Урала становится малозаметный (Родионов,1977; Шикломаное,1977; Чибилев, 1937). Анализ данных экологического профиля и еысоты подъема воды позволил сделать вывод,что на один засушливый год приходится в cpez нем 1-2 года со средним увлажнением (когда затапливается £0-30 $ поймы) и 1-2 года с хорошим (97 # поймы).

Характеризуя в целом природно-климатические условия рассматриваемого района ыоаю признать,что они не препятствуют произрастании дубрав.

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДУБРАВ

Рассматриваемые дубравы представлены типом леса - дубняки сред них и высоких уровней центральной поймы (ДСВЦ). Естественным спутником дуба является тополь белый, насаждения которого принадлежат к типу леса - тополевники белые средних уровней центральной поймы (ТЬСЦ). Наиболее сильное усыхание дубрав в 1933-1940 гг. обусловлено отсутствием паводков в течение 7 лет подряд и сильной засухой. В последующем усыхание насаждений периодически повторялось,причем часто при нормальных условиях увлажнения.

В настоящее время дубравы представлены порослевыми древостоя-иа 3-4 генерации,с искривленным« стволами, покрытыми водяными побегами.Кроны начинаются на высоте 2,5-3 и, широко распространена серд цевинная гниль. За последние 80 лег средний возраст увеличился на Ю лет н достиг 52 года, доля спелых и перестойных древосхоев сос-яаъдяет <»9 Средний бонитет не превыше? 2,9,а полнота t О,Ы в 19о2 г. снизилась до 0,6 в 1982 г. В настоящее время этот показа -

тель еще ниже,гак как в 1985-1988 гг. дубравы подверглись очень сильному объеданию непарным шелкопрядом. Количество усыхающих деревьев линейно возрастает с увеличением возраста с 4,5 % в насаждениях со средни« возрастом 36 лет до 71-73 % в возрасте 85-95 лет. На высоких местоположениях количество усыхающих деревьев достигает 86 % в возрасте 67 лет. Деградации дубрав способствуют периодические поражения энтовредителями, когда дефолиация деревьев достигает 60-100 % на различных участках поймы.

Отрицательное влияние оказывает многократно превышающая допустимые нормы численность лося и косули.

Учитывая,что природно-климатические условия в целом благоприятны,ш считаем,что основной причиной неудовлетворительного состояния пойменных дубрав является их высокий собственный и биологический возраст. В результате неэффективной системы ведения лесного хозяйства старые, больные, расстроенные насаждения деградируют,и исконно дубравные местообитания занижают спутники дуба.

Необходимость безотлагательного принятия мер по спасению и оздоровлению пойменных дубрав на основе региональной системы ведения лесного хозяйства обусловила проведение настоящих исследований.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Программой исследований предусматривалось решение следующих вопросов: выделение эталонов семенного возобновления дуба в возрасте до 5 лет, как экземпляров наиболее развитого и жизнеспособного юдроста; установление связи между возрастом к жизнеспособностью юдроста, освещением и полнотой древостоя; изучение возобновительно процесса дуба под пологом насаждений и на вырубкьх прошлых 1ет в зависимости от исходного состава насаждений, возраста и раз-«ера лесосек; изучение процесса смени пород и путей его регулирова-

ния; разработка способов рубок, обеспечивающих естественное возобновление лесосек и восстановление дуба преимущественно семенным путем.

Методика исследований. 3 процессе подготовки к полевым исследованиям били выделены все участки лесовосстановительных рубок,проводившиеся в дубравах. В том числе опытные добровольно-выборочные, постепенные и узколесосечные коридорные рубки,проведенные в 1968— 1972 и 1974-1976 гг. Каз.НШХА (Воробьев, Филиппов,1973), сплошные коридорные рубки,проведенные в опытном порядке лесхозом,отдельные, участки сплошных санитарных рубок,а также вырубки на подмываемых рекой берегах ("срывной яр"). После рекогносцировочного обследования под детальные исследования намечены:

- в дубравах - опытные коридорные вырубки з возрасте 6,7,10 лет с шириной 15-30 ы, мееду которыми оставлялись такой ке ширины кулисы. Кроме того были исследованы вырубки в возрасте 20 лет размерами 50 х 50 м. Все рубки проводились в насаждениях принадлена-щих к одному типу леса (ДСВЦ),с полнотой 0,6-0,9 в возрасте 50-70 лет;

- в иасаадеииях тополя белого с участием дуба в составе до 30 /в - сплошные вырубки неопределенной конфигурации,проведенные в 1984-1988 гг.-Насаждения принадлекали к одному типу леса (ТБСЦ),с полнотой 0,3-0,9 в возрасте 45-60 лет.

На участках остальных видов и способов рубок подрост дуба имелся в очень незначительном количестве,поэтому эти вырубки не исследовались.

Изучение лесовозобновительпого процесса на вырубках и в насаждениях проводились на пробных площадях, которые описывались по методике В.Н.Сукачева (1972).При этом в насаждениях было заложено 12 пробных плоцадей.в древостоях с полнотами близкими к 0,4;0,5; 0,6.

Эта пробные площади закладывались по общепринятой лесоустроительной методике.» соответствии с ОСТ 56-69-83. Для исследования травяного

покрова использовались рекомендации Л.Г.Раменского (1938).В качестве типологической основы применялась классификация типов пойменных лесов, учитывающая ведущие экологические факторы поймы - поем-ность и интенсивность аллювиального процесса,а также механический состав корнеобитаемого слоя почвы (Токарев,1976). При описании подроста древесных пород отмечались ыорфолого-таксационные показатели, а также освещенность в зоне точек роста по методике А.А.Алексеева (1975), для чего применялся фотоэлектрический люксметр Ю-Пб. Изучение процесса образования корневых отпрысков проводилось по методике В.М.Глазырина (1970). При этом регистрировались возраст,высота и диаметр у корневой шейки, глубина образования, наличие собственной корневой системы у отпрысков, возраст и диаметр материнского корня.

Подсчет численности возобновления проводился способом учетных площадок,размер которых в результате анализа литературных данных (Федоров,1958; Маслаков,1972; Белов,1973; Злобин,1976) принят I х I м. Охват площади при этом составил 5-6 %. Кроме численных характеристик, лесовозобновительный процесс анализировался по заселенности площади вырубок, как предлагают П.ГреЙг-Смит,1967; Бу-

зыкин, 1969; Проскуряков,1983. В этом случае размер учетных площа-2

док составлял Ч м . Для оценки численности подроста и заселенности площади рассчитывался доверительный интервал среднего значения с вероятностью 95 %.

Жизнеспособность подроста определялась на основе метода эталонов, предлояенного В.М.Глазыриным (1970) и С.А.Ирсалиевым (1986) для оценки жизнеспособности подроста хвойных пород. В качестве эталонов естественного семенного возобновления дуба отбирались наиболее развитые и жизнеспособные растения в возрасте до 5 лет. Критериями для отбора служили высота стволика, диаметр у корневой шейки и габитус кроны. Применение метода к оценке жизнеспособности подроста дуба показало, что он достаточно надежно и объективно характе

ризуе? качество подроста, которое, в свою очередь, отражает сте -пень соответствия условий местопроизрастания ежегодно меняющимся в начальный период хизни потребностям подроста. Нами были для этой цели предложены критерии оценки жизнеспособности с выделением растений благонадежных, угнетенных и "торчков", в соответствии с которыми производилась качественная оценка подроста дуба.

На основе проведенных исследований разработаны рекомендации производству по подготовке насавдений к лесовосстановительной рубке, способу ее проведения и методам формирования на вырубках преимущественно семенных древостоев дуба.

Весь цифровой материал был обработан методами математической статистики с использованием ЭВМ "НАИРИ-3".

Объем выполненных работ.'При проведении исследований было за-лонено 47 пробных площадей, в т.ч. 12 з насаждениях, со сплошным перечетом деревьев. Всего заложено 4750 учетных площадок для подсчета количества и описания возобновления дуба и тополя белого, определения проективного покрытия травостоя. Общее количество описанного подроста составило 4230 шт, в т.ч. подобрано 80 эталонов. Кроме того произведены раскопка и описание корневых систем 846 корневых отпрысков. Произведено 1200 замеров показателей освещенности.

4. МЕТОД ЭТАЛОНОВ ПРИ ОЦЕНКЕ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ДУБОВОГО ПОДРОСТА

Анализ лесоводственной литературы показывает, что существующие классификации дубового подроста имеют довольно сложную структуру, требуют для практического использования определенного уровня теоретической подготовки исполнителя и не имеют достаточно четкой привязки состояния подроста к хозяйственный мероприятиям. При этом вопрос соответствия вкодогических условий потребностям молодняка не получав» решения. Ыы предлагаем для оценим качественного состояния

естественного дубового подроста семенного происхождения использовать метод эталонов. Он основан на положении,что в оптимальных экологических условиях, соответствующих ежегодно меняющимся в начальный период жизни потребностям молодых растений, подрост достигает наибольшего морфологического развития и наилучшего физиологического состояния. При этом учетными показателями нами приняты высота стволика и диаметр у корневой шейки растений. В качестве эталонов наш), на исследуемых участках, выбраны наиболее развитые растения в возрасте до 5 лет (табл.1).

Таблица I

Средние показатели принятых естественных эталонов

Воз- ¡Количество! Средние показатели

раст,{растении, -1-:-

лет } шт. | высота, см ¡диаметр стволика, см

1 15 34 ± 0,8 0,4 ± 0,01

2 17 59 - 1,2 0,7 1 0,01

3 18 94 ± 0,2 1,0 - 0,02

4 16 179 ± 4,0 1,7 - 0,03

5 14 219 ± 5,0 2,4 1 0,05

Результаты статистического анализа показывают, что полученные средние значения достаточно надежны на 5 %-кои уровне.значимости и характеризуют возможность роста по высоте и диаметру подроста

Динамика изменения высоты и диаметра у корневой шайки дубового подроста описана серией моделей, конкретный вид которых приводится в табл. 2.

Выбор модели, наиболее точно аппроксимирующей исследуемые закономерности, осуществлен по наибольшему показателю точности выравнивания. В качестве производственного иаии гыбраяо уравнение Корсу-нп-Бакиаяа (модель б). Сравнение средних показателей наиболее развитых растений, выделенных при проведении полевых исследований и

Таблица 2

Динамика эталонного подроста по высоте и диаметру корневой шейки

№ ; модели

Вид

уравнения

:Показатель точности вы-{равниванкя

Высота стволика

1 Н = -31,2569 + 49,1087 А

2 &Н » 3,4306 - Р'3398 + 0,4251 А

А

8 £>Н В 3,Э9Эо + 1,1919 ¿л А 4 Я - - 48,9824 + 82,6355 А - 85,5895 А

5

6

I

Н

-0,0094 + 0,0465 А - 0,0046 А£

АН в 3,5193 + 0,5725 & А + 0,4310 А1 А Диаметр корневой шейки

Д = -0,2752 + 0,5057 А

2 Ад «= - 1,0957 - °'2Ш 0,4094

А

3 ¿.Д - - 1,0202 + 1,0922/« А

4 Д 0,5012 + 0,9332 А - 1,0914/« А

5 Д в -А?-2

-2,1913 + 5,1629 А - 0,5408 А

6 Дд » - 0,8913 + 0,3954 к \ 0,4421 № А

0,973 0,974

0,971 0,987

0,980 0,992

0,972

0,993

0,965 0,993

0,998

0,995

расчетных характеристик показывает, что они хорошо согласуются (показатель точности выравнивания составляет 0,992 и 0,995), что послужило нам основанием для использования расчетных показателей в качестве эталонных.

На основе возрастного ряда эталонных значений и в сочетании с существующими классификациями качественного состояния дубового подроста, а гак*е с учетом приведенных в литературе данных о вли-

янии экологических условий на интенсивность роста, нами предлагается устанавливать степень жизнеспособности молодых растений дуба но трехступенчатой шкале (табл.3):

1. Благонадежный подрост - имеет хорошо выраженный лидерный побег, одновершинный. Высота и диаметр стволика составляют не мо-нее 50 Jo от показателей эталона.

2. Угнетенный подрост - лидерный побег не выражен или происходит от боковой ветви, монет иметь несколько Еершинок. Высота составляет 15-50 % от высоты эталона, диаметр стволика - 30-50 % от показателя эталона.

3. "Торчки" - очередной ежегодный побег развивается из боковой или придаточной почки, могут быть погибшие вершинки. Высота не более 15 % от высоты эталона, диаметр стеоликэ не более 30 % от диаметра эталона.

Предлагаемая шкала, разработанная на основе метода эталонов, в отличие от существующих оценок жизнеспособности подроста проста, не требует применения специальных приборов и достаточно объективна. Эти качества позволяют широко применять предложенную систему оценки кизнеспособности подроста при характеристике экологических условий и степени их соответствия потребностям не только дуба, но и других древесных пород.

5. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ДУБА В НАСАВДЕНШХ

Изучение процесса естественного возобновления дуба под пологом леса показало, что среднее количество подроста ( с вероятностью 0,55), находится в следующем интервале: в насаждениях с полнотой О,4-4500-5700 шг/га; с полнотой 0,5 - 5000-6500 шг/га; с полнотой 0,6 - 5400-7200 шт/га. Средние значения соответственно равны 5100 шт/га, 5700 кт/га и 6300 ит/ia. Тенденция к увеличению численности подроста с увеличением полноты объясняется, как показал анализ

Таблица 3

Критерии сценки низнеспособаости дубового подроста

I Благонадежный Угнетенный [

подрост ; подрост |

Возраст подроста

Торчки

высота см диаметр; высота, (сТЕОЛИ-{ см ка, см ; диаметр стволика, см высота см ,¡диаметр , 1 стволика; 1 см , ...... .....г Ексота", см 1 ! диаметр стволика, см

I 33 0,4 до 34 до 0,4 - - - _

2 50 0,7 50-30 0,7-0,4 29-10 менее 0,4 - -

3 100 1,0 100-50 1,0-0,5 49-15 0,5-0,4 менее 15 ^енее 0,4

ц 160 1,7 160-80 ■ 1,7-0,9 79-25 0,9-0,5 менее 25 менее 0,5

230 2,4 230-110 2,4-1,2 105-30 1,2-0,7 менее 30 менее 0,7

возрастной структуры, увеличением самосева 1-2-летнего возраста. Если при полноте 0,4 самосев этой группы насчитывает 2280 ст/га или 44,7 % от общего количества подроста, при полноте 0,5 его количество увеличивается до 3100 вт/га или 54,5 % , то при полноте 0,6 достигает 4100 шг/га ,или ¿5 Зто свидетельствует о том, что с увеличением полноты улучшаются условия для появления всходов, что связано с уменьшением конкуренции со стороны травяного покрова.

Как показал анализ, полнота и проективное покрытие травостоя связаны тесной корреляционной связью (коэффициент корреляции 0,98), а критерий существенности выведенного уравнения регрессии больше теоретического на 1#-ноц уровне. На основе этого уравнения были получены следующие данные: при полноте насаждения 0,4 проективное покрытие травостоя составляет 68,7 ;в, при полноте 0,5 - 58,4 %, а полноте 0,5 - 48,1 Увеличение полноты сопровождается вытеснением злаков вирокотравныыи дубравными видами.

Отмечено, что с уменьшением полноты наблюдается увеличение количества подроста старше 2-х лет, обладающего до 5-6-летнего возраста повышенной жизнеспособностью. Так, при полнотах 0,4; 0,5 и 0,6 количество 6-летнего подроста составляет соответственно 340, 250 н 200 кг/га, з том числе благонадежного.соответственно 59$, 42# У 33 Эти закономерности обусловливаются изменением условий освещенности. При полноте 0,4 они более благоприятны для подроста, но способствуют интенсивному развитию травостоя, который угнетает самосев до 3-х лет и препятствует появлении всходов. При полноте 0,6, в результате светового голодания ухе до 14 % всего подроста переходит в стадию "торчков". Тесная связь освещенности подроста и полноты насаждения ( коэффициент корреляции - 0,99) поа -аоляет получить уравнение регрессии и вычислить характеристика йтой связи, которые в сопоставлении с качество« подроста приведены в таблице 4,

Таблица 4

Освещенность при различной полноте древостоев и возраст высокой благонадежности подроста

Пол- i Гортния огер! Доверительный : Возраст высокой но?! пряность 1 7 имервал осве- благонадежности нота ценность, ценности на ; подроста, лет

¡ ] 5%-нок уровне }

0,4 20 18-22 3-6

0,5 14 II - 17 1-5

0,6 8 5 - II 1-2

Из вышеизложенного мокно сделать вывод, что в рассматриваемых насаждениях наилучшие условия для появления всходов складываются при полноте насавдения 0,6 и выше. Но для развития подроста до возраста 5-6 лет наиболее благоприятны более низкие полноты, при этом при полноте 0,4 и нике появление всходов эагруднего травяным покровом. Рассчитывать на увеличение количества кизнеспособного под -роста на сплошной лесосеке можно при вырубке древостоя с полнотой не менее 0,5. Если насаждение имеет полноту 0,6 и выше, доведение ее до 0,5 за 4-5 лет до сплошной рубки позволит сформировать к моменту рубки наибольшее для данных условий количество благонадекно-го подроста.

6. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ДУБА НА СПЛОШНЫХ ВУРУБКАХ

Естественное возобновление древесных пород на вырубках и дубравах

В дубравах, на сплошных вырубках в возрасте 6-20 лет насчитывается не менее 1,9-2,5 тыс.ит. подроста дуба. Доля предварительного возобновления составляет 15-20 или 400-600 шт/га. Последующее возобновление формируется преимущественно в первые два года после рубки - 35-55 или I000-I3C0 ит/га. В дальнейшем интенсивность появления подроста падает до 200-300 шт/га молодых растений в год. Это свидетельствует о том, что обсеменение Еырубок хелу-

дями происходит ежегодно. При этом на вырубках 6-7-легнего возраста всходы дуба встречаются единично, а в дальнейием их появлению способствуют благоприятные изменения в лесной обстановке. Одним из факторов ее изменения является ослабление интенсивности развития и смена видового состава травяного покрова, влияющего на условия прорастания желудей. На 6-летних вырубках проективное покрытие травостоя, с преобладанием в составе злаков, полыни и осоки, достигает 79,0 - 1,1 %» На 10-летних вырубках проективное покрытие уменьшается до 74,8 - 1,1 одновременно количество всходов увеличивается до 240 шг/га. На вырубках в возрасте 20 лет эти пока -затели составляют соответственно 67,0 - 1,6 % и 600 ит/га. С увеличением возраста вырубки в составе травостоя злаки и осока в значительной степени замещаются лесными гидами - звездчаткой, коротконожкой, появляются ландыш и будра.

Основным фактором, влияющим на экологическую обстановку на вырубках является разрастание древесных пород и кустарников, ухудшающих условия освещения подроста дуба.

Таблица 5

Освещенность подроста дуба на вырубках различного возраста

Возраст } Освещенность в зоне точек роста самосева дуба, %

вырубок,;-1-

лег гв целом ■ в т.числе по группам возраста, лет

{ на -1-,-1-

_вырубке { 1-2 3-5 | 6-10 более 10

о

56,8 - 1,8 33 * 4,0 53 - 2,1 62 ± 2,0

7 53,5 £ 1,9 28*2,1 45 4 4,6 58 4 2,0 68 15,1

10 39,1 * 1,8 22 ± 2,7 28 ± 3,1 42 * 2,4 51 1 4,1

20 26,8 * 2,1 14 1 1,6 21 * 2,3 32 ± 4,4 41 ± 5,1

Как видно из табл. 5 средняя освещенность подроста на вырубках в возрасте 20 лет, по сравнению с б-летними, снижается более чей в

два раза, и составляет 26,8 # от освещенности на открытом месте.

Анализ качества подроста показал, что на вырубках старших возрастов угнетение самосева начинает проявляться с 2-летнего еоз-раста. В этом случае отстает в развитии 15-20 % растений. К возрасту 9-Ю лет угнетено подавляющее количество подроста (75-90 /¿),что приводит к его большому отпаду. Так, доля подроста основной группы возраста (подрост образовавшийся в течение 2-х лет после рубки)на вырубках 6 и 10-и летнего возраста составляет соответственно 54 % (1300 ига /га) и 39 '/о (1000 шт/га). При этом отстает в развитии со ответственно 39 % и 74 % подросТ1. На 20-летних вырубках под -рост этой группы встречается единично, а количество возобновления е возрасте более 10 лет не превышает 24 или 750 ит/га, в том числе угнетено 89 %. Необходимо отметить, что подрост старше 5-и лет оценивается как угнетенный, если его характеристики были близки к размерам угнетенного 5-летнего подроста.

По нашш наблвденияы, состояние угнетенного подроста старив 7-8 лет на 6-7-летних вырубках не улучшилось, несмотря на довольно высокий уровень освещенности. Мы считаем, что в этом случае негативную роль сыграло резкое увеличение освещенности после рубки и отсутствие при этоц у самосева "шубы". В этих условиях подрост резко снизил прирост в высоту и стал куститься, выделяясь в настоящее время увеличенными размерами кроны и толщиной стволика. Возможность такого явления отмечали Б.И.ГузовскиЙ, 1897; М.Е.Ткачзн-но,1952; И.Г.Серебряков,1962; К.Б.Лосицкий,1963; и др.исследователи.

Отпеченные закономерности естественного семенного возобновления дуба на сплошных вырубках наиболее ярко проявляются при анализе заселенности иц территории Еырубок. Как еидно из табл. б, с возрастом вырубки ее общая занятость самосевом дуба увеличивается

с 58,6 % на 6-летнеЙ до 63,8 % на 20-летней ( по минимальной границе доверительного интервала). Мы связываем это явление с формированием лесной обстановки, способствующей появлению всходов дуба (занятость площади самосевом до 2-х лет увеличивается от 0 до 8,1%). Вместе с тем, с увеличением несоответствия окрунающих условий потребностям подроста усиливается угнетение и отпад последнего. Как видно заселенность вырубки подростом основной группы возраста снижается с 46,8 % на 6-летних вырубках до 13,4 % - на 20-летних.

На основании косвенных данных (Алимбек,1961; Проскуряков, 1983; Глебов,1986) и своих наблюдений мы считаем, что наличие на 6-7 -летних Еырубках не менее 1,7 тыс./шт-га подроста, при заселенности площади 60-70 %, вполне позволяет в наших условиях сформировать в будущем полноценный дубовый древостой.

Количество возобновления тополя белого на вырубках в дубравах составляет 1,7-2,1 тыс.щт на I га. Хотя подавляющее количество от-

1

^прысков образуется в первые два года после рубки, численность побегов с возрастом вырубки увеличивается. Зто явление характеризует большую жизнестойкость тополя белого и способность к активному распространению, что имеет особое значение в смене пород.

Возобновление дуба и тополя белого на вырубках в смешанных насавдениях

В пойменных насавдениях, в составе которых дуб участвует в качестве примеси от единичных деревьев до 1-2 десятых состава.количество его самосева монет достигать хозяйственно значимых величин. Подобную особенность развития пойменных лесов дуба отмечал тькке А.К.Денисов (1956). Если на однолетних вырубках в насаждении тополя белого количество самосева дуба насчитывает не менее 0,8 гыс.шт/га, то на 3-летних вырубках уке более 1,4 тыс.шг/га. Увеличение числен-

Таблица 6

Заселенность площади сплошных вырубок подростом дуба

| СМЕШАННЫЕ НАСАЖДЕНИЯ

ДУБРАВЫ

Показатели

возраст вырубки, лет

1 1 * ! 3 ! ° 1 * « 7 [ 10 20

29,0- 35,9- 40,0- 36,3- 58,6- 57,1- 62,5- 63,8-

51,0 57,1 61,2 60,5 76,6 77,1 78,9 85,4

21,4- 29,1 - 3,3- Э- 0- 2,4- 8,1-

42,6 49,9 18,5 5,9 7,4 11,4 26,9

— — 34,1- 25,7- 46,8- 45,9- 41,0- 13,4-

55,3 49,3 65,6 67,1 59,0 39,8

Доверительный интервал заселенности площади подростом дуба с вероятностью 95 в %

- в том числе подростом в возрасте до 2- лет

осноеной группы возраста

носщ подроста идет за счет всходов. Но на 4-Й год, с развитием мощного травяного покрова, образование всходов резко снижается и общее количество самосева уменьшается до 1,3 тыс.шт.

По нашим наблюдениям, обсеменение этих участков в значительной степени объясняется наносом желудей паводковыми водами. Известно, что до 30 % здоровых келудей при погружении в воду всплывают, а при сохранении до весны в состоянии естественной влажности они дают 55-50 % всходов (Троианин, 1938 и др.). В условиях пойменных насаждений такой способ естественного обсеменения открывает возможность для расширения площади дубрав. Но при естественном ходе событий восстановление дуба, как показывают наши наблюдения, невозможно.

Наряду с енегодным уменьшением количества всходов отмечается интенсивное угнетение и отпад более старшего самосева. Доля количества всходов сникается с 71 % , или 840 шг/га в первый после Чрубки год, до 7-8 ¥> , или 100-120 шт/га на 4-Й год. Анализ жизнеспособности подроста показывает, что если на 2-летней вырубка в основной группе подроста всего Ц % (80-90 шт из 800 шт/га) самосева является угнетенным, то на 4-летней вырубке это количество увеличивается до 54 % (или 340 шт из 620 шг/га). Кроме того отмечается ,что чем старше вырубка, тем сильнее угнетается подрост дуба. При этом основное угнетающее воздействие оказывают корневые отпрыски тополя белого, которые на 2-й год после рубки, при среднем диаметре кроны 1,17 м и количестве 17,4 тыс.шт/га, способны полностью покрывать площадь вырубки.

Данные табл. 7 показывают, что наибольшее количество отпрысков образуется в I -И год после рубки и о возрастом количество вновь появившихся побегов резко сникается.

Одновременно по нашш данным идет процесс саиоизрехивания и

Таблица 7

Появление корневых отпрысков и их размеры на вырубках различного возраста

кк | Количество корневых отпрысков на 1га

оо кЮ гао, оя ми { Всего, г тыс.шт. ! , в т.ч. однолетних

! тыс.ШТ. | (0

I 50,3 ± 2,9 49,7 ± 2,9 100

2 30,9 * Г,9 13,6 ± 0,9 27,4

3 20,6 ± 1,4 6,0 ±0,5 12,1

4 17,4 ± 1,1 2,2 - 0,2 4,4

корневых отпрысков , м

Диаметр корневых отпрысков, ы

0,83 1 0,02 0,19?О,01

1,68 - 0,03 0,35^0,01

2,15 1 0,05 0,6?±0,03

3,1 ± 0,08 1,17±0,05

отпада, в результате которого на 2-Й год остается 32 на 3-Й год около 15 %,а. на 4-й год- не более 13 % первоначально появившихся побегов. Снижение интенсивности отпада объясняется образованием отпрыскам собственной корневой системы. Если после первого года только 9,1 $ побегов обладают зачатками корней, то после второго -46,8 % , после третьего 88 % , а после четвертого года уке 97 % молодых растений является окоренными.

Высокие конкурентные качества отпрысков тополя белого препят -, ствуют развитию семенного возобновления дуба на вырубках в смешанных насаждениях естественным путем. Вместе с геи, своевременно проведенные уходы за самосевом дуба позволяют довести заселенность тополевых вырубок этой породой до 20-25'$.

7.. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Учитывая, что альтернативы сплошным рубкам нет, оценка энономи-ческой эффективности предлагаемых мероприятий проводилась в сравнении со стоимостью лесовосстановленни по традиционной технологии посадки лесных культур дуба (на основании расчвтно-технологической карты) и с фактическими затратами на создание культур дуба Бурлянско-го ШИК

Анализ показал, что стоимость формирования молодняков на вырубках в дубравах составила 40 руб/га, на вырубках е смешанных насаждениях - 104 руб/га. Экономия средств по сравнению с теоретическими затратами (РТК) и фактическими в ПЛХП составила в дубравах и смешанных насаждениях соответственно: 860 руб. и 478 руб.; 796 руб. и 414 руб. на I га. При этом перевод молодняков в лесопокрытую площадь возмоаен не за 10 лет,как сложилось на практике,а за 5 лет.

Предлагаемый способ лесовосстановления наиболее полно использует биологические особенности пород и естественные факторы лесо-образованип, выгодно отличается нанесением минимального ущерба всей экосистеме пойменных дубрав,а такие намного экономичнее лесовосста-новителышх мер по традиционной технологии.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Паводковый режим, являющийся определяющим природно-климатическим фактором в ¡¡сизин пойменных дубрав, не смотря на снижение годового стока реки сохранился близким к естественному. Гидрологи--ческий режим поймц не является препятствием для произрастания дуба.

2. Основной причиной ухудшения состояния низкоствольных пойменных дубрав р.Урал служит высокий собственный и биологический

возраст и нерациональное ведение хозяйства, а радикальным средством спасения и оздоровления уникальных насаждений являются лесовосста-новительные рубки.

3. Оценка качественного состояния подроста на основе метода эталонов позволяет с достаточной объективностью выявлять степень соответствия экологических условий ежегодно ыенявпдаыся в начальный период киэни потребностям молодых растений.

4. Обеспечить оптимальные экологические условия, наиболее соответствующие потребностям подроста, монет сплошал лбсовоссгансви-

тельная рубка, проведенная в насаадении с полнотой не менее 0,5. При этом максимально возможное для данных условий количество подроста достигается проведением за 4-5 лет до рубки иэре ¡кивания древостоя до полноты 0,5 ( если полнота насаждения составляет 0,6 и выше).

5. Задачам естественного лесовосстановлсния в рассматриваемых насаждениях в оптимальной степени отвечают сплошные чересполосные коридорные рубки с шириной коридоров 15-20 м. Примыкание лесосек непосредственное.

6. Йроцесс смены пород на сплошных вырубках определяется высокими конкурентными качествами корневых отпрысков тополя белого, которые на 4-й год после рубки, в количестве 16-17 тыс.шт/га достигают средней высоты 3,1 ы, а доля отпрысков обладающих собственной корневой системой достигает 97 %

7. Естественный лесовоссгановигельный процесс на сплошных вырубках в пойменных дубравах протекает неудовлетворительно. Но проведение лесоводственных уходов за подростом дуба и формирование "шубы" из сопутствующих пород и кустарников позволяет получить подрост высокого качества, достигающий за 5 лег высоты 1,5-2,0 и

и сформировать полноценное дубовое насавдение преимущественно семенного происхойдения. Количество самосева дуба (не менее 2,5 тыс. шт/га) является для этого достаточным.

Количество самосева дуба на вырубнах в тополевниках (не менее 1,0-1,2 тыс.шт/га) позволяет при условиии проведения уходов, сформировать насакдения со значительной долей дуба семенного происхождения.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Исходя из биологических свойств пород и особенностей возобновления дуба, в пойменных дубравах должны проводиться сплошные коридорные лесовосстановительные рубки, а также в отдельных, предусмотренных настоящими рекомендациями случаях постепенные двух-приемные рубки, органически связанные в общей системе рубок со сплошными. Для проведения добровольно-выборочных рубок отсутствует главное условие их проведения - достаточное количество благонадежного подроста дуба в насаждениях, способного в полной мере заменить старый древостой.

2. Коридорные лесовосстановительные рубки проводятся в зимний период. Ширина лесосеки (коридора) устанавливается 15-20 и, с ос -тавлением мевду смежными коридорами кулисы равной двойной ширине коридора (30-40 м). Ориентация коридоров - преимущественно с вос-

, тока на запад. Направление рубки - поперек преобладающих водных потоков во Еремя паводка.

3. Через 4-5 лег после начала рубки, по достижении подростом в коридоре высоты 1,5-2,0 м, вырубается второй коридор. Окончательный прием рубки проводится через 8-10 лет после вырубки первой лесосеки.

4. При разработке коридора волок устраивается по ее затененному краю, деревья валятся на него под острым углом и после обрубки сучьев трелюются за вершину. Обсеменение волока' при этом происходит от прилегающей стены насаждения.

5. При проведении лесовосстановительной рубки в насаидениях тополя белого с примесью дуба всо деревья дуба оставляются,аа исключением тех,что доланы убираться по санитарному состоянию.

6. Постепенные двухприеуные рубки проводятся только на лесосеках, отведенных под вцрубку пергого коридора сплошных лееоЕОС -

становительных рубок, если полнота насаждения составляет 0,6 и выше. При этой за 4-5 лет до сплошной рубки проводится изрекивание древостоя до полноты 0,5. Если полнота насаждения не превышает 0,5, изрекивание в нем не проводится.

7. На вырубках лесовосстановительных рубок в обязательном порядке проводится уход за подростом.При этом удаляются корневые отпрыски тополя и кустарники, находящиеся в непосредственной близости от самосева и затеняющие его верхушку.

8. На вырубках в дубравах первое осветление проводится на 2-Й год после рубни и повторяется на 4-й. На вырубках в насаждениях тополя белого с участием в составе дуба первое осветление проводится на 2-Й год и повторяется на 3-й и 4-й годы.

9. В пойменных насаждениях обязательно должно проводиться регулирование численности диких животных - лося, косули, кабана.

10. В насаждениях, подлежащих лесовосстановительной рубке и на вырубках категорически запрещается выпас скота.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Некоторые особенности корнеотпрыскового возобновления тополя белого в пойме р.Урал Западного Казахстана.В сб.материалов Всесоюзной научно-практической конференции "Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию сельскохозяйственного производства". Алма-Ата,1989.4.2.0.9-Ю.

2. Естественное возобновление на сплошных вырубках в пойменных дубравах р.Урал (Западный Казахстан) /В сб.тезисов докладов на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Каз.СХИ.Алма-Ата,1989.4.1.С.19.

3. О чем пункт дубрава? Народное хозяйство Казахстана,1989. X? 5. С.43-45.

4. Процесс возобновления сплошных вырубок г пойменных дубравах • р.Урал /Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана.198?,Vj 8.

C.87-8S.

5. Формирование аасавдений с преобладанием дуба на сплошных вырубках в смешаных насавдениях поймы реки Урал / В сб. тезисов докладов республиканской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 60-летию образования Каз.СХИ. Алма-Ата,1990. 4.2. С.9-10.

6. О некоторых аспектах построения математической модели пойменных дубрав р.Урал ( в соавторстве). Там ке. С.2-3.

7. Состояние пойменных дубрав Казахстанской части р.Урал и меры по их оздоровлению /Бюллетень ВНЙАЛМИ, 1990 < в,печати).

Отпечатано на ротапринте Казлеспроекта. Заказ »3223. Тираж 100 экземпляров.