Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности организации лесного хозяйства в дубовых лесах Саратовской области с учетом их защитного значения

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Особенности организации лесного хозяйства в дубовых лесах Саратовской области с учетом их защитного значения"

ВСЕРОССИЛСКШ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МУЧГЮЧ'ЮСВДОВАТШШЫ ИНСТИТУТ ЛЕСОВОДСТВА И МЕХАНИЗАЦИИ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

КАБАНОВ Сергей Владимирович

Уда 630*6

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА В ДУБОВЫХ ЛЕСАХ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ С УЧЕТОМ ИХ ЗАЩИТНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Специальность 06.03.02 "Лесоустройство и лесная таксация"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяиственннх наук

Моста - 1992

Работа выполнена в лаборатории лесоустройства Всероссийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор B.C. ЧУЕНКОВ

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук . Н.П. Калшшченко ; - кандидат.сельскохозяйственных наук М.С. Шапочкин

Ведущее предприятие - Саратовское лесохозяйственное территориальное производственное объединение

Защита состоится " & " £¿¿£¿1/1% igg£ года в часов на заседании специализированного Совета К 028.01.01 при Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства по адресу: I4I200, г. Цушкипо, Московской области, ул. Институтская, 15, ВНИММ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " ^ " ^^Offit 1992 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: I4I200, г. Пушкино, Московской области, ул. Институтская, 15, ВШИЛМ, Ученому секретарю специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат с.-х. наук

С.Ю. Цареградская

ОЕЩШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темц. Режим ведения лесного хозяйства и пользования лесом з лесах I группы должен устанавливаться в зависимости от основного целевого назначения категорий защитности. При существующем формальном различия в категориях лесов режимы ведеа-я лесного хозяйства в них остаются недостаточно дифТсренцировангшми, Б яапряже шых экологических условиях Саратовской области, когда все ее Лйса отнесены к I группе, обоснование режимов хозяйства является актуальным.

Наиболее важным объектом целенаправленного ведения лесного хозяйства в Саратовской области являются три категории защитности: степные колки,'байрачные леса и, так называемые, другие леса, имеющие важное значение для защиты окружающей среды. На них приходится почти половина (45,5 %) всех лесов области. Они вы олняют основную роль в регулирования и сохранении экологического баланса окружающей среды. Одновременно эти категории служат главным источником местного древесного-сырья, так как составляют 86,7 % от лесов области, чоыложных для эксплуатации. Самыми распространенными насаждениями в названных категор11ях защитности являются .дубравы порослевого происхождения.

Лель и задачи исследований. Цель данной работы состояла в разработке научно обоснованной модели ведения лесного хозяйства для порослевых .дубрав степных колок, байрачннх лесов и других лесов, тлеющих важное значение для защиты окружающей среды, с учетом эффективного выполнения ими целевых защитных функций. Для этого в процессе исследований необходимо было решить следующие основные задачи:

- проанализировать современное состояние степных колок, байрачннх лесов и других лесов, имеющих важное значение для защиты окружающей среда, и обосновать их целевую защитную роль;

- изучить особенности строения, динамики таксационных пока-яате;хей п защитные свойства дубовых низкоствольных насаждений;

- разработать рекомендации по организации и ведению лесного хозяйства с учетом эффективного выполнения целевых защитных функций, включая создание таксационных нормативов хозяйственно-целесообразных -'асагдений.

Научцая цовизна. Впервые для условий Саратовской области выявлены количественные взаимосвязи свойств лесной подстилки (запас, полная влагоемкость) с таксационными показателями дубовых низкоствольных насаждений, на основе которых построена шкала , *я визуальной и камеральной оценки категории запаса подстилки. Составлена классификация дубовых низкоствольных насаждений по степени выполнения тш целевой водорегулирующей функции, где в качестве критериев оценки использованы рельеф местности и запас подстилки. На основе множественных регрессионных уравнений взаимосвязи между таксационными показателями насаждений составлены таблицы динамики таксационных показателей смешанных модальных дубовых низкостволь-ников Ш, 1У и У классов бонитета. Выявлены особенности динамики состава и полноты дубовых низкоствольников, растущих без ухода; установлен урозень лесоводственной полноты длл этих насаждений.

Практическая ценность и реализация результатов. Результаты исследований легли в основу "Рекомендаций по организации и ведению лесного хозяйства в дубовых лесах Саратовской области с учетом их поле- я почвозащитного значения",, включающих в себя предложения по организации хозяйственных секций, режиму лесопользования, методику оценки водорегулирующих свойств с использованием в качестве интегрального критерия оценки запаса лесной подстилки, модели таксационных параметров хозяйственно-целесообразных насаждений, систему лесохоэяйствешшх мероприятий и мелиоративных мер, обеспечивающих сохранение и успление целевых защитных свойств. Г комеидации одобрены Саратовски»! ЛХТПО и рекомендованы к практическому использованию.

Дцробшшл паботы. Основные положения .диссертационной работы докладывались к обсуждались на научно-практических конференциях Сорлтовского сельскохозяйственного института в 1989-1992 гг., на заседаниях Юго-Восточного отделения Всероссийского Ботанического общества в 1991, 1992 гг., на конвенции молодых ученых "Проблемы леской биоценологии" (Йошкар-Ола, 1992), производственных совещаниях лаборатории лесоустройства В1Е2Ш.!а в 1989, 1992 гг., заседаниях кафедры лесоводства и лесной таксации Саратовского СХИ.

Личный вклад. Из всего экспериментального материала (191 пробная плошадь), использованного для изучения строения и динамики таксационных показателей насаждений, 60 пробных площапеЧ заложены

автором лично, остальные данные получены от ка^е^ры лесоводства я лесной таксация Саратовского СХИ, которой автор выражает искреннюю, признательность. В работе использована многолетние наблюдения за 18 постоянными пр.пл. кафедры лесоводства и лесной таксации Саратовского СХИ. Автором проведена повторная таксация 10 постоянных пр.пл. Опытный дашше о свойствах лесной подстилки соб-, раны автором лично.

Пуб.шкаш'ш. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

объем работы. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы (213 наименований, из них 4 - на иностранных языках) и 6 приложений, Работа содержит 21 таблицу и 7 рисунков.

СОДЕРЛАШЕ РАБОТЫ

1. Природно-климатические особенности Саратовской области. Почти на всей территории области наблюдается сильное развитие эрозионных процессов. Низкие температуры зимой, небольшая высота сне:лого покрова, повторяющиеся оттепели, сильные ветры ведут к глубокому промерзанию почвы, а быстрый переход температуры в зш-нии период - к интенсивному снеготаянию, вызывая большей поверхностный сток воды. Почвообразующие породы, имеющие преимущественно тяжелый механический состав, и рельеф местности, характеризующийся преобладанием склонов крутизной 3-9° и значительной глубиной местных базисов эрозии, также способствуют возникновению и развитию эрозии. Более 64 % пахотных земель области нуждается в защите от эрозии (Шабаев, 1985).

Индеко антропогенной преобразованности в среднем для области очень значителен и составляет 655,5. Основная причина экологической напряженности - высокий уровень сельскохозяйственного освое-нгч и давления человека на окружающую среду.

2. Программа и методика исследований. Была принята следующая программа исследований:

- сбор, изучение и обобщение им\..ощейся информация о современном состоянии степных колок, байрачных лесов и других лесов, имеющих важное значение для защиты окружающей среды, с обоснованием их целевой защлтноЁ поли;

- изучение строения и динамики таксационных показателей модальных дубовых "изкоствольных косаждеш'й;

- изучение водорегулирующих свойств дубовых шзкоствольников, установление взаимосвязей свойств лесной подстилки с таксационными показателями насаждений;

- разработка лесоводственло-таксацлонных параметров хозяйственно-целесообразных насаждений с учетом эффективного выполнения целевой защитной функции;

- составление для целей лесоустройства и лесного хозяйства классификации лесных площадей и насаждений по степени выполнения ими целевой защитной функции;

- разработка рекомендаций но организации и ведению лесного хозяйства с учетом целевого назначения категорий защитности.

■Для изучения строения и динамики таксационных показателей насаждений были использованы результаты таксации 191 пробной площади с общим количеством взятых модельных деревьев на них -1524 дерева. Пробы закладывались и обрабатывались в соответствии с требованиями ОСТ 56-69-83 "Площади дробные лесоустроительные. Метод закладки". Обработка материалов таксации пробных площадей проводилась по принятым в лосоводственных и таксационных работах методикам. Совокупность пробных площадей охватывает наиболее распространенные насаждения и достаточно полно характеризует леса области.

Разработка моделей динамики таксационных показателей модальных дубовых низкоствольников проводилзсь на основе множественных регрессионных связей, установленных между таксационными показателями насаждений.

Для более тщательного изучения вопросов возрастной динамики ■ дубовых низкоствольных насаждений использованы данные многолет- ' них наблюдений за 18 постоянными пробными площадями (54 разогых учетов), залоненнтпли в нагорных дубравах Ш и 1У классов бонитета Вязовского учебно-опытного лесхоза. Типы леса в насаждениях Ш бонитета - дубрава снытевая, волосисто-осокоезя; 1У бонитета -боромятликовал, коротконокковая.

Изучением водорегулирующих свойств насакдений предусматривалось определение мощности, запаса и полной вяагоемкости лесной подстилки. В общей сложности изучено 102 нЕсакдония различного ¿остова, полноты, возраста и продуктивности; взято 822 образца подстилки Г'Так'соцгб11наяПсара15тористШа насаждений у ста навтша=" лось методе;-» выборочной измерительной таксации с применением

систематической равномерной выборки (Федосимов, Анисичкин, 1379; Швиденко, Строчинский, 1987). При изучении мощности подстилки за основу была взята методика A.C. Скородумова (1939), запаса и полной влагоег.'кости - B.C. Шумакова (1976) и A.A. Молчанова (I960). Масса подстилки учитывалась на площадках размером 25x25 см, которые закладывались в центрах всех круговых площадок. Собиралась только активная фракция подстилки, высушивалась в сушильном шкафу в течение 5 часов и взвешивалась с точностью 0,1 грамма. Неактивная фракция не учитывалась, так как ее варьирование настолько велико, что метод шаблонов не пригоден для ее учета (Карпачезский, Киселева, 1968). Для определения полной влагоемкости все образцы подстилки замачивались на 20 часов в воде. Взятие образцов проводилось в конце вегетационного периода, когда наблюдается относительная стабилизация веса подстилки (Смольяшшов, 1969; Р^арпачевс-кий, 1981). Принятая методика обеспечивала, как правило, не менее чем 10 %-и точность определения запаса и полной влагоемкости подстилки.

Лесоводственно-таксациошше параметры хозяйственно-целесообразных дубовых низкоствольников устанавливались в соответствии с общими методическими подходами, разработанными B.C. Чуенкозым (1972, 1974, 1980).

Обработка данных проводилась с применением методов вариационной статистики: теории распределения, корреляционного и регрессионного анализов (Плохинский, 1970; Мптропольский, 1971). Расчеты велись на ВЦ Саратовского СХИ с использованием ЭБГ.З EC-I060. ' ,

3. Обоснование нолевой защитной рола степчнх колок, бяйппчных лесов и других лесов, имеющих взжное значение для защити окрукаю-щей спели. Степные кошш, байрачные леса .и другие леса, имеющие вашюе значение для защиты окружающей среды, - это лесные насаждения, которые примыкают и расположены среди разнообразных сельскохозяйственных угодий, а также по звеньям гидрографической сети. Лесные насаждения являются основным элементом оптимизации лесо-аграрннх ладшафтов, поэтому основным назначением рассматриваемых категорий зпщитности следует считать "сельскохозяйственное или аграрное", т.е. повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий и защита почв от водной и ветровой эрозии. Природно-климатические особенности Саратовской области и интенсивное сельскохозяйственное производство способствуют особенно опасному разви-

тип на ее территории эрозионных процессов. В этой связи ведущей защитной функцией следует считать водоре1улирующую. Кякматопреоб-разующая фикция является подчиненной, а противоэрозионная функция очень тесно связана с водорегулирующей в силу того, " ' о главной причиной водной эрозии является позерхностный сток.

Степные колки, байрачные леса и другие леса ранее были объединены в категорию полепочвозащитных лесов. Последней инструкцией (1979) полепочзозащитные лоса детализированы с образованием ряда категорий защитности. Детализация не была закончешой и оставшаяся часть полепочвозащитных лесов вошла в инструкцию под формулировкой "других лесов, имеющих важное значение для загдеты окрухсаю-щей среды", практически потеряв всякое название, так как аналогичное определение могло дать всем категориям защитности лесов степных п лесостепных районов.

Предлагается при лесоустройство из рассматриваемых категорий защитности образовывать одну хозяйственную часть - полепочвозащитных лесов. В последующем изложении данной работы степные колки, иайрачные леса и другие леса для краткости именуются полепочво-защитными.

4. Факторы, определяющие эффективность выполнения насаждениями клтолзтооег?лируюшейг. водорегулирующей т противоэрозионно^ санкций» Климаторегулирующэя функция по~зпочвозащитных лесов становится ведущей на пологих склонах и ровных водоразделах. Дальность полезащитного влияния, выражающегося в конечном итоге в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, определяется, в' первую очередь, высотой лесных насаждений.

Многочисленными исследованиями установлена высокая водорегу- • тшрующая, водопоглощавдая и кольматирующая способность лесных насаждений (Дубах, 1951; Козменко, 1957; Сухарев, 1966; Сурмач, 1971; Кузник, Лисов, 1974, 1977; Кузнецов, 1978; Попов, 1978; Дьяконив, 1987). Наиболее рациональным в гидрологическом и почвозащитном отношения считается равномерное размещение лесных насаждений по площади водосбора при полном, или почти полном, облесении берегов гидрографической сети (Рубцов, 1972; Рахманов, 1975; Пркходы:о, 1984; Михович, Ромашов, Поляков и .др., 1986),

Запредельная стокорегулпруащая и кольматирующая функция лоса осущэств'шется па так называема рабочих участках, где сток контактирует с почвой. Поэтому очент важное значение имеет стоко-

G

регулирующая устроекность насаждений (Холупяк, J973; Приходько, 1984; Никитин, Рыбакова, 1920).

Вопрос о переводе поверхностного стока во внутрипочвешшй должен решаться путем увеличения площади лесов до необходимой оптимальной лесистости (Лосищсий, 1961; Молчанов, 1966; Сешсевич, I97&, 1980; Миховяч, 1981; Тарасенко, 1981; Никитин, Рыбакова, 1990). Лесистость Саратовской области с 18 века снизилась с 13,7 до 5,2 /о. Из 38 районов только 6 тлеют лесистость, превышающую 15 %, еще 6 с уровнем лесистости 10-15 %,

Защитные функции леса зависят не только от степени и характера облесенности водосборных площадей, но и от качества сагтх лесов, а также применяемого в них комплекса лесохозяиственных мероприятий. Необходим поиск лесоводственно-таксациокной структуры насаждений с учетом оптимального выполнения целевых защитных функций. Влияние состава на водопоглощение рассматривается в ряде работ, отмечаются преимущества смешанных и сложных насаждений перед чистыми и простили. Значительное влияние на защитные свойства оказывают полнота и'густота насаждений. Данные Н.И. Костюкевича (1955), A.A. Молчанова (1960), И.П. Коваль, H.A. Еитюкова (1972, 1975), И. Раева, Е.П. Димитрова (1978) свидетельствуют о заметном увеличении стока после снижения сомкнутости полога ниже 0,6-0,7.

Противсэрозионная функция леса становится одной из ведущих функций байрачных лесов, для которых возрастает значение двух факторов: густоты насаждения и мощности лесной подстилки. Влияние густоты проявляется в распылении поверхностного стока и снижении' его скорости.

Лесная подстилка является одним из основных показателей стоко-регулирующей и противоэрозионной эффективности насаждений (Молчанов, i960; Харитонов, 1963; Холупяк, 1975; Горбатенко, 1979; Молоков, Зиганшин, 1982; Калиниченко, Зиков, 1986). После ее удаления мелиоративная способность леса почти полностью теряется: сток увеличивается в 1,5-2 раза, смыв в 3-6 раз. Свойства лесной подстилки, как и водорегулирующие свойства леса, находятся в тесной зависимости от экологических условии и структуры флтоценозов. Поэтому они часто применяются в качестве критерия мелиоративной оценки и могут быт'1» использованы гтя этих целей при наличии соответствующих нопматииов и шкал в процессе проведения лесоустройства. Для широкого применения подстилки в практике в качестве на-

дежного критерия оценки необходимо изучить закономерности ее формирования и четко представлять, при каком составе, полноте, продуктивности, структуре насаждения образуют достаточную по мощности для эффективного выполнения водорегулирующих свойств :;,сную подстилку.

5. Характеристика лесного фонда полепочвозашитних лесов. Все леса области отнесены к I группе лесов. Наибольшую площадь занимают полепочвозащитные леса (231,7 тыс. га или 45,4 %). В породном составе полепочвозащитннх лесов более половины (57,6 %) составляют низкоствольные дубравы, 25,3 % занимают мягколиственные породы, 10,2 % - хвойные. Все дубозые леса приурочены или к повышенным элементам рельефа или к поймам рек. Дубравы полепочво-защитных лесов на 84 % являются нагорными. Средний класс бонитета дубовых низкоствольников Ш.8. Преобладают древостой низкой.продуктивности: на 1У, У и Уа классы бонитета приходится 73 Наличие большого количества низкопродуктивных дубрав объясняется,

в основном, их многократной порослевой генерацией, жесткими лесо-растительными условиями Приволжской возвышенности, а также нерациональным рекшлом ведения хозяйства в них.

Возрастная структура неравномерная. Преобладают дубовые низко-стволышки в возрасте 31-60 лет. Следствием происходящей смены пород является низкий удельный вес молодняков (6,8-10,3 %). Средняя полнота 0,66. Преобладают среднеполнотные насаждения (62,2 %). Велика площадь низкополнотных насаядешй (17,3 %), наибольшая доля которых отмечается в молодняках, спелых и перестойных древо- ■ стоях. ■ .

Состояние порослевых дубрав не отвечает современным требованиям к качеству и продуктивности лесов.- Эффективность выполнения ими целевых защитных функций также'не высока.

6. Строение и гошаулика таксационных показателей дубовых пз-кост::" чьннх насаждений. Динамика таксационных показателей смешанных модальных дубовых низкоствольников Саратовской области до сих пор .:е была изучена, хотя она представляет большой интерес как с научной, так и практической точек зрения. Единственной попыткой смоделировать рост местных порослевых дубрав были таблицы хода рс-ота И.Л. Михайлова (1947), составленные для сомкнутых чистых насаждений. Динамика сост^за совокупности модальных дубовых низко ■ ствояышков может быть описана системой уравнений, приведенных в

табл. I. Связь медду возрастом (Л, лет) и долей "частая в составе • дуба (с5д, %) описывается уравнение параболы второго порядка. Увеличение доли дуба в составе'происходит в насаждениях Ш класса бонитета до 40 лет, 1У - до 50, У - до 50-55 лет. Чем луччга условия местопроизрастания, тем раньше наступает момент максимального участия дуба в общем запасе. Абсолютная величина максимального "участия дуба тем выше, чел хуже условия местопроизрастания.

Таблица I

Уравнения дина-лшси состава совокупности модалышх насаждений

й ! Уравнения ! -г. \ 1

0,940 0,709

0,866

0,897 0,939

- коэффициент корреляции опытных данных" с выравнешшш;

• 5СБ+0с) "

березы + осины.

Дипашка остальных пород, участвующих в формировании насаждения, определяется динамикой дуба и тлеет характер вогнутой параболы. В условиях С2-Д2 № бонитет) наиболее устойчивые позиции из сопутствующих пород занимает .чипа мелколистная, участие клена не значительно, по достаточно стабильно (7-10 %). Б условиях CJ—Дд-(1У бонитет) наиболее активно реагирует на все изменения в насаждении клеи остролистный; доля лкпн меньше, чем в условиях С^^, но к более стаб-льш. (15-20 Практически чистые дубравы харак-

Ш бонитет

1. «?д = -0.03А2 + 2,47А + 25,69 0,610

2. <5^ = 0,02А2 - 1,21 А + 27,96 0,511

3- <5(Г:0с)= 0,01А2 - 0,98А.+ 31,00 0,533

1У бонитет

1.- «5д = -0,03А2 + 2,754 + 16,05. 0,554

2. ^ = 0,025А2- 2.50А.+ 62,27 0,802

а VI

Примечание:/?- корреляционное отношение;

терны для яесорастительных условий С0, Б0, (У бонитет), где участие клена и липы крайне мало (6-15 %).

Многолетние наблюдения на постоянных пробных площадях за ростом , смешанных порослевых .дубрав, развивающихся без ухода, так-;золи, что в их динамике преобладает нисходщций характер доли участия дуба с возрастом вне зависимости от исходного процент^ представленности его в составе. Причем уменьшение Доли дуба может быт" очень значительным и резким. Случаи увеличения с возрастом участия в составе дуба более редки, к.ратковременны и не значительны по величине. 7 клена и липы отмечается увеличение с возрастом их участия в составе насаждений. Наибольшей дкналичностыо отличается клен остролистный, доля которого в составе с возрастом увеличивается до 20 раз. Это связано с тем, что по мере переживания верхнего полога дуба нарастание клена происходит не только за счет сохранившихся к атому моменту деревьев, но и за счет его подроста, который имеется в большом количестве практически во всех типах леса.'

При изучении взаимосвязей между таксационными показателями использовано множественное регрессионное моделирование. В качестве основных независимых переменных при изучении древостоев одного уровня производительности взяты возраст, густота и полнота. Полнота как комплексный показатель не всеи-ч исследователями признается в качестве надежного и необходимого признака (Кузы.шчев, 1977). В нашей работе использование полноты обусловливалось определяющим ее значением в характеристике среднего состояния рассматриваемой совокупности насаждений. Крале того., абсолютная полнота, как важннй фактор накопления запаса подстилки и устойчивости древостоев, послужила отправной точкой в разработке нормативов поле- • почвозащитных насаждений.

Полученные модели (табл. 2) характеризуются высокими коэффициентами множественной корреляции и низкими средневзвешенный ошСом!Г1атр<жсетащшГС ТГбыли использотаны для доставления таблиц, диналика таксационных показателей древостоев И (табл. 3) и ЗУ ..лпссов бонитетов. Аналогичная таблица для У бонитета была по строена, вьиду ограниченного ооъема опытного материала, с использованием графического выравнивания. В динамике абсолютной полноты совокупности модальных дубовых низкоствольников отмечены следующие особенности. Суша площадей сечений всего насаждения увели-

чивается до крайнего возрастного предела моделирования (70-75 лот). Изменение с возрастом абсолютной по: юты дуба характеризуется наличием экстремальной точки. Чем благоприятнее условия местопроизрастания, тем раньше наступает падение полноты (И бонитет; - в 50 лет, 1У - 60, У - 65 лет) и тем интенсивнее это происходит.

Вопросы динамики полноты отдельно взятого насаждения до сих пор являются спорными. Согласно одной точки зрения максимальная полнота может удерживаться в древостое достаточно продолжительное время (Савич и др., 1978; Строчинский, 1992). В.В. Кузьмичев (1977) л A.B. Бо^ачев (1985 1990, 1991) считают, что насаждение, достигнув максимальной полноты, попадает в неустойчивое состояние, которое не может долго сохраняться и выход из которого осуществляется путем большого отпада.

Таблица 2

& !

Взаимосвязи между таксационными показателями насаждений (вид уравнений: 6tv? = а.+ + CiäXg + ... + cl&Xn)

Уравнения

И бонитет

•бп

{(&%, М)

Т/ бонитет

¿'¿п = (I £я)

Примечание: лС, л4з - число деревьев насаждения и дуба;

__ А - возраст, лет; И, Яо и Ма- высота, диаметр и запас дуба; , абсолютная полнота насаждения и дуба.

.1. 2.

3.

4.

5.

1.

2.

3.

4.

5.

R ! F ! s,

0,880 130 ±4,7

0,908 117 ±4,9

0,989 1074 ±3,9

0,981 958 ±5,6

0,990 . 1791 ±4,9

0,843 ПО ±4,7

0,923 170 4 ±3,5

0,963 575 ±3,4

0,5 3 578 ±3,4

0,987 TCJ8 ±2,5

... Таблица 3

Динамика таксационных показателей модальных дубовых низкостзольников Ш класса бонитета (С2, ^ ДУбрава снытевая)

Таксационные пока-¡Таксационные показатели дуба череш-

затели насаждения |__чзтого __

число'сумма'запас ¡число!сред-!средний ¡сумма ¡запас ство-!пло- !ство- !ство-!кяя 'диаметр,¡площадей!стволо-лов, ¡щадей!ловой ¡лов,- !высо-! см ¡сечений,¡вой дре-шт. ¡сече-¡древе-! шт. ¡та, м! ! ,,2 ¡весины,

!ний,о!сины, ! ! ! ! м ! „з

• ! 'М ! м3 ! ! ! ! ! м

10 50Д 10Кл 181п 22(Б+0с) 5665 8,00 25,6 2987 4,1 3,94 1Г,8

20 63Д ПКя ПЛп 15(Б+0с) 2539 10,95 45,6 1323 7,6 ?,8 6,32 28,7

иа 72Д 9Кл 8Лп П(Б+0с) 1632 13,00 66,0 853 10,3 11,3 8,56 47,5

40 76Д 8Кл 8Лп 8(Б + 0с) .1206 14,94 89,2 616 12,8 14,8 10,60 67,«

50 ' 73Д 7Кл 13Лп 7(Б+0с) 957 16,75 117,7 454 15,2 18,4 12,08 86,0

60 65Д 7Кл 20Лп 8(Б+0с) '768 17,50-140,8 319 17,2 21,8 11,90 9Т,5

70 РОД 7Кл 32Лп 1Т.(Б+0С/ 635 1Р,00 171,0 208 18,9 25,4 10,54

75 4ПД 8Кл ЗВЛп 14(Б+0с) • . 580 18,10 192,5 158 19,7 27,4 9,32 '77,0

Бозраит,

ЛЭ'.

Состав,. $

Анализ наших наблюдений за постоянными пробами показывает, •что сумма площадей сечений как всег». смешанного насаждения, так и в отдельности дуба, или возрастает до максимально возможного значения или же, достигнув его, уменьшается. Но оказалось ни одной пробной площади, насаждение на которой смогло бы сохранить в течение достаточно длительного времени высокую полноту. Значительный отпад происходит после достижения нормальной полноты, хотя на некоторых пробаЛ неустойчивое состояние насаждений иаступа-; ло при полноте 0,92-0,94. Таким образом, каши данные подтверждают основные по"о~еш1я о процессах изрекивания древостоев, сделанные В.З. Кузьми-'евым (1977) и А.В. Богачевым (1985, 1990). Момент ' наот5пления максимальной полноты на разных пробах отмечался в разное время (30-60 лет). Чем гуще было насаждение, тем раньше это происходило. Падение полноты в смешанных дубравах наблюдается, в основном, за счет отпада дуба черешчатого. Клен и липа отличаются большей устойчивостью к перегущенному состоянию насаждений. После того, как насаждение за счет дуба выш^о из этого состояния, ускоряется рост полноты клена п липы.

7. Водорегулирующие свойства дубовых низкостзольников. Запа-. сы подстилки в низкоствольных дубравах Саратовской области варьируют в широких пределах: от 2-3 до 17-19 т/га. Сопоставление с данными других авторов (Созыкин, 1939; Мина, 1954; Воробьев, 1955; Утенкова, 1958; Дзенс-Литовская, I960; Молчанов, I960; Постолаке, 1976; Болдырез, 1986, 1988 и др.) показало близость результатов. : Для изучения влияния ле.соводственно-тзксационных показателей на-; саждений на запас лесной подстилки был проведен корреляционный и регрессионный анализы. - ■

Незначимым ка 5 % уровне оказался коэффнц:' знт корреляции за- ■ паса подстилки с возрастом насаждений, что указывает ка отсутствие линейной связи между этими показателями. Это в целом соот-, ветств^ет особенностям динамики лесной подстилки в лиственных насаждениях, в которых период интенсивного увеличения запаса . подстилки заканчивается к 8-10 годам и переходит в очень растянутый период стабилизации ее веса (Смольяшшов, 1969, Карпзчовс-кий, 1981). Сомкнувшиеся молодняки имеют вполне сформировавшуюся подстилку, запас которой практически не отличается от запасов в нзсаздениях боле^.высокого возраста.

Связь между запасом подстилки и участием в составе дуба оказалась значимой на 10 % уровне. Можно говорить об устойчивой тенденции,в соответствии с которой увеличение доли дуба' с 4-5 до 10. единиц в составе приводит к уменьшению запаса подстилки. Известно, что наибольшие запасы подстилки наблюдаются в чистых мертвопокров-ных'дубовых насаждениях-в силу медленной ее минерализации из-за содержащихся в листьях таннидов (Постолаке, 1976; Нешатаев, Тере-шенкова, 1983; Слюсарчук, 1987). Однако чистые дубчавы Саратовской области это, как правило, простые одноярусные насаждения с невысокой сомкнутостью крон. Кроме того, значительный разнотравно-злаковый покров таких дубрав приводит к более быстрому разложению всей подстилки.

Присутстг '.е в составе березы, клена и липы, с одной стороны, также ускоряет разложение подстилки, но с другой - ведет к повышению общей сомкнутости полога. . '

Отмечается слабая связь запаса подстилки с абсолютной и относительной полнотой насаждения, долей участия в составе клена..Наиболее тесная корреляционная взаимосвязь запаса подстилки в дубравах наблюдается с сомкнутостью полога \ = 0,505' при вероятности 0,95). Наибольшие запасы подстшжи отмечены нами ™ насаждениях, где в первом ярусе преобладает дуб череигчатый, а во втором - клен остролистный. Такие дубравы отличаются высокой сомкнутоса^ю, как правило мертвопокровные или с очень слабым развитием'травяного покрова; лесная подстилка мощная и рыхлая с запасом до 17-19 т/га. Аналогичный вывод для условий Саратовской области сделан Т.В. Глотовой (1952).

Влагоеыкость лесной, подстилки по данным ранее проведенных исследований (Коль, 1952; Молчанов, 1960; Ыольченко, 1977; Письме-роз, Лисьмерова и др., 1980; Кашншченко, Зыков, 1986; Букша, 1990) имеет большой диапазон колебаний - от ИЗ до 1112 %. Для ■дубрав юго-востока Европейской части России иод.¿логические свойства лесной подстилки были практ'.ческх; не изучены. Варьирован!^" относительной величины полкой влагоешсости подстилки в низкоствольных дубравах Саратовской области слабое и х?рактериз"ется чозффк-циентом вариации II,? %. Это значительно ниже вариации запасов подстилки. Полная влагоемкость колеблете- от 366 до 650 Вариация влагоем: ости лесной подстилки на вы-еле сс зтавляот в среднем 11,0' % с колебаниями от 3,9 до 23,0 %.

.16

Недостоверными на 5 % уровне оказались связ:: полной влчгоем-кости с долей участия в составе дубе, клена и липы. Наиболее сильно на влагоежость оказывает влияние относительная (и = -0,463 при вероятности 0,95) и абсолютная (г= -0,469) полнота насаждений. Лесная подстилка иод дубовыми нкзкоствольниками способна удержать от 2 до 9 мм воды. В условиях Саратовской области за один ливень ч среднем выпадает 12 мм осадков, поэтому значительное количество осадков может поглощать лосная подстилка только под насаждениями определенного состава и структуры.

8. Особеннее.и опганизз ни и веления хозяйства в полепочво-зашткнт ласах. Рассматриваемые категории защитности <. Зъединяются в одну хозчасть - полепочвозашитных лесов, в которой осуществляется стабилы.о-хозяыственный режим лесопользования при строгом соблюдении лесоводственных требований. По порослевому дубу выделяется три хозеекции: Ш бонитета и выше, 1У бонитета, временная секция У класса бонитета. Классы бонитета нагорных дубрав приурочен», к вполне определенным элементам рельефа и г"этому отражают степень проявления защитной роли.

. Для оценки в процессе лесоустройства водорегулирующих свойств насаждений составлена классификация лесных площадей и дубовых нлз-коствольников по ведущим защитным (функциям (табл. 4). Балльная . оценка насаждений дается в зависимости от полноты выполнения водорегулирующей функции. В- качестве ведущих критериев оценки приняты . характер рельефа (местоположение, крутизна склона) и категория запаса лесной подстилки в насаждении. За основу классификации лег -ных площадей взята схема К.В. Тюрина (1949). Для оценки категории запаса подстилки составлена писала ее визуальной и камеральной оценки.

■ Разработаны таксационные нормативы хозяйственно-целесообразных полепочзозащитных дубовых низкоствольных насаждений (табл. 5), обеспечивающих формирование под их пологом достаточного для эффективного выполнения целевой стокорегулирующёй роли слоя подстилки порядка 8 т/га. Только выращивание сомкнутых насаждений на всех возрастных этапах позволит обеспечить необходимый запас подстилки. Достичь высокой сомкнутости полога можно за счет большего участия, по сравнению с модальными насаждениями, сопутствующих дубу .пород, таких как'клен остролистный (20-40 %) и лппа мелколистная (10-20 %).

Таблица 4

Классификация лесных площадей и дубовых низкоствольных насаждений по ведущим защитным фушсцкям (фрагмент)

Элементы водосборов

¡Механический

состав почвогрунтов

Преобладающая защитная функция

¡Класс стскорегулирующих ¡свойств дубовых низкостволь-

? НСТОР___

!с маломощ-!со средне-!с мощ-¡ной лес- ¡мощной ¡ной ¡ной поде- ¡лесной ¡леской ¡тилкой ¡подстилкой¡подстил-

'_!_! кор.

I. Водораздельные площади

1. Крутые склоны вдоль всех звеньев гидрогра&гческой сети, пути концентрации стока

2. Покатые склоны вдоль всех звеньев гидрографической сети

3. Пологие склоны на всех элементах водосборов

4. днища логов, лощин

От глинистых до песчаных

От глинистых до супесчаных

От глинистых до супесчаных

Глинистые, суглинистые

Противоэрозионная, стокорегулкрующая, в т.ч. с запредельных пространств

Стокорегулпрующая, в т.ч. с запредельных пространств

Стокооегулирующая, клкматопреобразую-

ЩЕЯ

Противоэрозионная, стокорегулпрующая

3 2

Таблица 5

Таксационные показатели хозяйственно-целесообразных дубовых низкоствольннков Ш класса бонитета С2; дубрава сяытевая). Сомкнутость полога 0,8-0,9

:;оз-

Таксашюнкые показатели! Таксационные показатели дуба черещчатого

ррпятуттррия' !

■яст :ет ! Состав число стволов, шт. ! сумма ! запас ! чис ло! средняя! средни;; 'площадей!стволозой!ство-¡высота,! дпа-! сечений,! древеси- !лов, ! м !г.;етр, ! 2 !ны, м ! шт. ! ! см сумма площадей сечений, 2 .4 запас стволовой древесины, м3

10 5Д 1Кя 2Дп 2(Б+0с) 6608 • 11,25 34,0 3711 4,7 4,2 5,14 17,0

20 6Д 1Кл 2Лд 1(Е+0с) 3026 14,49 60,1 1636 7,8 7,8 7,85 36,4

30 6Д 2Кл 2Лп, 1963 17,46 ■ 94,8 971 10,6 11,5 10,10 56,9

40 ОД 2Кл 2Лп 1450 20,07 130,0 674 13,2 15,1 12,06 78,0

50 5Д ЗКл 2Лл 1152 22,50 173,6 448 15,4 18,6 12,19 86,8

гп Ои 5Д з;:л 2Лл 957 24,84 214,6 359 17,7 22,1 13,79 107,3

Oi/l'^jucUiblIOÎl

■Уровень полноты разработанных моделей соответствует^лесоводствен-ной полноте, что обеспечивает гмсокую устойчива ть древосфоев.

Заключение

1. Целевым назначением степных колок, байрачных лесо1 и других лебов, имеющих важное значение для защиты окружающей среды, следует считать сельскохозяйственно или аграрное; главные функции, обусловливающие эту роль - климатопреобразующая, водорегулирующая и противоэрозпонная. Ведущей занятной функцией является водорегулирующая.

2. Рассматриваемым категориям защитности целесообразно вернуть статус полепочвозащитшдс с последующей дифференциацией по ряду признаков, в ^ервую очередь, по приуроченности к формам рельефа. Это позволит внести большую ясность в сущность да. яой кггегорки

и повысит объективность ее выделения.

3. Составлены таблицы динамики таксационных показателей смешанных модальных дубовых низкоствольников Ш, 1У и У кляссо: оони-тета. Чем лучше условия местопроизрастания, тем сложнее состав древостоев и тем раньше для дуба наступает момент максимальной суши площадой сечений, запаса, среднего прироста и доли его учао-тия в составе насаждения.

4. В смешанных дубняках, развивающихся без ухода, гчблюдается уменьшение с возрастом доли участия в соотаве дуба вне зависимости от исходного процента представленности е.о в составе, бонитета и типа леса. Сумма площадей сечений дуба и-всего насаздения'или возрастает до максимально возможного значения или se, достигнув его,- уменьшается. Падение полноты в смешанных дубралах происходит за счет дуба черешчатого. Клен и липа отличаются большей"Ус:-тойчлпостью к перегущенному состоянию насаждения. Наиболее подходящей породой для формирования второго яруса является клен остро-

лстшй, который характеризуется высокой подпологовой динамичностью.

5. Свойства лесной подстилки достаточ,то просты и надежны ~яя использования на практике При оценке водорег^лируюших свойств насаждений. Наиболее зсная взаимосвязь запаса подстилки наблюдается о сомкнутостью полога (.1 - Э,505 при вер ятности 0,95), относительной почнотой насаждения (Z - 0,35~) и долей участия в

составе клена (£ = 0,268). Запас является решающим фактором водо-удерживающей способности подстилки, гак как вариация ее полной влагоемкости слабая. Для водобалансовых расчетоз может оыть использовано среднее значение относительной величины полной влаго-емкости, составляющее 459+5,5 %,

6. Разработаны рекомендации по организации и ведению хозяйства в полепочвозащитных лесах, включающие в себя предложения по организации хозяйственных частей и секций, реишу лесопользования, методику оценки водорегулирующих свойств дубовых низкостволыш-ков, модели та^сционных параметров полепочвозащитных насаадений. Кх применение позволит улучшить как целевые водорегулирующие, так и сырьевые свойства древостоев.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Взаимосвязи полной влагоемкости лесной подстилки с таксационными показателями дубовых низкоствольников // Лесоводство и защитное лесоразведение в Поволжье: Сб. науч. работ / Сара?, с.-х. ин-т.- Саратов, 1990. С. 20-24.

2. К обоснованию целевой защитной роли степных колок, байрач-шх лесов и других лесов, тлеющих важное значение для защиты окружающей среды // Лесозодство и защитное лесоразведение в Поволжье: Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1990. С. 24-27.

3. Взаимосвязи запаса лесной подстилки с таксационными показателями дубовых низкоствольников // Лесной журнал. 1991. В 3. С. 13-17.

4. Шкала оценки запасов лесных подстилок в дубравах Саратовской области: ИЛ й 359. Саратов: ИДТИ, 1991.