Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЙМЕННЫХ ТОПОЛЕВНИКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

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

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЙМЕННЫХ ТОПОЛЕВНИКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ"



На правах рукописи

)

ЛИТВИНОВ Сергей Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЙМЕННЫХ ТОПОЛЕВНИКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.03. - Лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

/

Оренбург-2004

Работа выполнена в Оренбургском государственном аграрном университете

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

A.A. Гурекий

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ЗЛ. Нагим ов

кандидат сельскохозяйственных наук, старшиб научный сотрудник Н,Н. Теринов

Ведущая организация; Агентство лесного хозяйства по Оренбургской области

Защита состоится « 27 »^января_2005года в_ 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.281.01 при Уральском государственном лесотехническом университете по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного лесотехнического университета.

Автореферат разослан_ _декабря 2004г.

Отзывы на автореферат просим направлять в 2-х экземплярах с заверенными печатью подписями по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного с<и:^та,

доктор сельскохозяйственных Havic, профессор —Л.И.Аткина

Введен не

Актуальность работы, Пойменные тополевники р. Урала и Сакмары являются основными лесообразуюшими насаждениями, выполняющими главные сре-дсюбразующие функции и имеющими большое народнохозяйственное значение. Поэтому их состояние и воспроизводство приобретает исключительно важное природоохранное и социальное значение. В пойменных лесах Оренбуржья к настоящему времени сложилась неблагоприятная ситуация, связанная с накоплением перестойных насаждений (Литвинов, ГурскнЙ, 2002) приводящая к их деградации и потере возобновительной функции. В плане мер устойчивого управления лесами ведение хогяПсгва в поймах должно Сыть строго дифференцировано не только на зонально-типологической и водосборной основе, но и с учетом морфологии ноймы и лесоводственно-биологических свойств древесных пород.

Цель работы. Главной целью работа, которая основана на комплексном исследовании характеристик насаждений лесного фонда за длительный период времени на обобщении производственною опыта, в совокупности с литературными сведениями, и данных заложенных пробных площадей разного целевою назначения, является выявление факторов, отрицательно воздействующих на состояние, устойчивость и лесовозобновление пойменных тополевииков, разработка системы мер по стабилизации и улучшению состояния лесов на принципах рациональною использования и естественного воспроизводства.

Научная новизна. Впервые и конкретно изучены динамика и состояние лесного фонда органа лесного хозяйства по Оренбургской области в пелом и отдельно пойменных лесов и пойменных тополевников за 42-летний период.

Изучен ход роста пойменных тополевников на зонально-типологической основе, по результатам исследований составлена местная бонитешая шкала. что имеет практическое значение для ведения лесного хозяйства н лесоустройства.

Установлено, что важным фактором в воспроизводстве пойменных лесов является потеря ими возобновительной способности, связанной с их старением. По результатам исследований даны рекомендации, определяющие возраст замены

старых насаждений молодыми, а также сезонноспГТКШяга и-еррантзннашщ^

ЦНБ Г.1СХА

фонд научной литературы

технические параметры рубок для получения перспективного естественного возобновления.

Защищаемые положения. В работе исследованы и обоснованы следующие положения, представляемые к защите:

- анализ состояния и динамики лесного фонда органа лесного хозяйства по Оренбургской области и тополевников в поймах р, Урала я Сакмары;

- длительное ведение хозяйства в пойменных лесах, с ограниченным режимом пользования, привело к чрезмерному накоплению спелых и перестойных насаждений с пониженной возобновительной способностью;

- эффективность возобновления тополевников определяется характеристикой лревостоео до рубки, сезоном рубки и проведением мер содействия естественному возобновлению;

- сравнительным анализ хода роста тополевников, разных характеристик насаждений и условий произрастания, для оценки их продуктивности и дифференциации возрастов рубки;

- обновление пойменных тополевников, в категориях зашитности лесов I группы, где главное пользование запрещено, может быть обеспечено только изменением элементов проведения рубок и увеличением их объемов.

Практическая значимость. Результаты исследований по су шествующим проблемам позволят улучшить режим ведения хозяйства в пойменных лесах Оренбуржья на основе разработанных региональных предложений и нормативно-справочных материалов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2002), на международных научно-практических конференциях: «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития» (Брянск,2002), «Повышение устойчивости биоресурсов па адаптивно-ландшафтной основе» (Оренбург. 2003), на международном симпозиуме «Социально-экономические, политические и экологические проблемы в сельском хозяйстве России и стран СНГ: история и современность» (Оренбург, 2004), на российской научно-практической конференции,

лосвященной 50-летию освоения целинных земель «Проблемы устойчивости Сись ресурсов; теория и практика» (Оренбург, 2004).

Публикации, По материалам диссертации опубликовано 9 научных работах.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы (205 источников, в т.ч. 9 иностранных); включает таблицы (51), имеет приложения (17).

Содержание работы 1.При род но-климатические условия района исследований Оренбургская область расположена на стыке двух частей света - Европы и Азии, на границе России. Она занимает обширную территорию в глубине материка - 1239 тыс, кмг. На северо-западе н западе область граничит с Татарстаном, Самарской и Саратовской областями, на севере с Башкортостаном, на северо-востоке и юге с Республикой Казахстан,

По лесорастлтельному районированию С.Ф, Курнаева (1982) в Оренбургской области выделены: лесостепная зона (северная часть области), степная зона (центральная часть области), полупустынная зона (юго-восточная часть области).

Климат лесостепной зоны континентальный, а степной - резко кошинеш-аль-ный, с усилением континентальное™ с запада на восток, что обусловлено большим разнообразием топографических условий, близостью к полупустыням Казахстана н удаленностью от Атлантического океана (Чибилев, 1982).

Для климата области характерно засушливое лето, связанное с ограниченным количеством осадков, дефицитом влажности воздуха и частой повторяемостью суховеев, а сочетании с нерегулярными неустойчивыми паводками - все это создает чрезвычайно жесткие условия для вегетации древесно-кустарн иконой растительности в пределах рассматриваемых пойменных территорий.

Описываемые нами участки пойм р, Урала и Сакмары расположены в пределах трех крупных орографических областей: Западной - Предуралье, Центральной — собственно горный, ныне разрушенный Урал и восточной — Зауралье (Чибилев, 1987).

Река Урал и се главный приток Сакмара в данной орографической области имеют вид типичных степных рек. В среднем течении р. Урала и нижнем течении р. Сакмары, русла очень извилистые при общем направлении течения с востока на запад, что сказывается на однообразии строения левобережной и правобережной пойм (Никитин, 1956).

Для рек Урала и Сакмары характерным является крайне неравномерный значительный весенний паводковый расход воды и сравнительно низкий и устойчивый меженный.

В пределах поймы можно вылепить следующие части, резко о тли чающиеся между собой уровнем расположения над урезом воды в меженный период (от 2-х до 8-ми метров): бечевник, прирусловая пойма, центральная пойма и верхняя ной* ма (Верегенников, 1963).

Меняющийся гидрологический режим поймы, участие щебенистого материала в формировании аллювия и его распределение по слоям почвенного горизонта обусловили образование нескольких типов почв в пойме: аллювиальные слоистые и аллювиальные слоисто-зернистые; аллювиальные зернистые и аллювиальные зерн исто-слоистые; аллювиальные дерновые и аллювиальные дерновые с горизонтом повышенной плотности; аллювиальные глеевые; болотные (Никитин, 1956; Токарев, 1976).

Лесорастительные условия поймы определяются, в основном, продолжительностью и высотой затопления, интенсивностью аллювиального процесса и связанным с ним плодородием и механическим составом почвы.

В условиях прирусловой поймы, отличающихся продолжительным сроком затопления и шпене и оно выраженным аллювиальным процессом, на отложениях преимущественно легкого механического состава произрастают наиболее иоймо-выноелмвые породы: ивы кустарниковые, ветла и осокорь.

В центральной пойме в условиях средней интенсивности аллювиального процесса. где на средних уровнях формируются пойменно-слоистые дерновые почвы, состав древостоев Солее разнообразен. Наиболее пониженные места занимают петляй ни ки, которые по мере повышения уровня поймы сменяются осокорниками, а затем древостоями тополя белого, вяза и дуба.

Наиболее высокие, редко заливаемые, уровни центрально!! поймы, на которых сформировались пойм ен I ю-дерн овые почвы, занимают древостой вяза (иногда со значительной примесью тополя белого) и дуба (Павлов, 1948; Белыард, 1971; Карлин, 1971; Шаталов, 1986).

Верхняя, или притеррасная, пойма, очень редко заливаемая, представлена в основном непокрытыми лесом площадями (пашни, сенокосы, пастбища) н лишь небольшие участки заняты зарослями кустарника.

2. Состояние изученности вопроса

Пойменная распггелыюсть Урала отличается от таковой всех прочих рек страны. Она формируется не за счет степных элементов, а является реликтовой и происходит от проникшего сюда горного широколиственного типа растительности южной оконечности Уральских гор (Павлов, 1948; Чибилев, 1983; Байзаков, Курский и др., 1996).

Водоохранно-зашитная роль пойменных лесов независимо от региона оценивается отечественными лесоводами очень высоко, особенно что касается малолесных районов (Башкнров, 1951; Молчанов, 1960; Денисов, 1963; Ннколаенко, 1980; Рубцов, 1983; Барышников. 1984; Шатилов, 1986; Ткач, 1999).

Изучение прошлого состояния хозяйства заключается во всестороннем анализе лесохозяйственной деятельности предприятий и разработке мероприятий по улучшению их работы (Еленевский, 1936; Гуссв, Синицин, 1981; Бугаев, 1982; Си-нииин. 1987).

Анализ динамики лесного фонда необходимо начинать с первичных лесохо-зяйственкых предприятий - лесхозов, с дальнейшим обобщением материалов по областям, регионам и т.д. (Гурский, 1997; Ерусалнмский, 2000; Тимирьянов, 2000).

Изучению пойменных лесов разных регионов, их типологии, растительности, лесовосстановительных процессов, ведению хозяйства в ннх посвяшены исследования многих авторов (Воробьев, 1929; Шиигарева-Попова, 1935; Прохоров, 1939; Санько, 1940; Давидов, 1941; Годнее, 1949; Сукачев, 1953; Ткаченко. 1955; Бялло-вич, 1957; Белькевич, 1963; Денисов, 1963; Веретенников, 1963; Козловский, Нау-менко. Молчанов, 1963; Никитин, 1967, 1975; Бельгард, 1971; Карлин, 1971; Ннко-

лаепко, Плотников, 1973; Шаталов, 1975; Токарев, 1976; Ильин, 1983; Чибилев, 1983; Воробьев, 1987; Турчин, 1995 и др.).

Организация рашюнального пользования невозможна без научного обоснования возрасгов спелости, где важная роль принадлежит изучению роста древостоев. Вопросами изучения роста пойменных тополевников Волго-Донского и Уральского бассейнов занимались в разные годы .многие исследователи, и сопоставление результатов их работ представляет определенный интерес (Никитин, 1956; Веретенников, 1960; Ушатнн, 1963; Бицип, 1965; Лаврннеико, Редько, 1966; Михайлов, 1967; ПорицкиЙ, 1967; Шаталов, 1986; Шастин, 1987идр.).

Программа, методика исследований н объем выполненных работ

Программа работ включала следующие вопросы:

1. Изучение природных условий района исследований.

2. Анализ литературных источников, имеющих отношение к тематике исследований.

3. Современное состояние и динамика пойменных лесов.

4. Прогноз возрастной струюл ры пойменных тополевников,

5. Особенности возобновления пойменных тополевников.

6. Изучение хода роста тополевников.

7. Изучение производственного опыта рубок спелых древосгоев.

8. Разработка предложений го ведению хозяйства.

Методика исследований. Разработка поставленных вопросов осуществлялась методом пробных площадей, которые закладывались с учетом требований ОСТ 56-60-83 и лесоустроительной инструкции.

Анализ, оценка состояния и динамики пойменных лесов выполнены с привлечением имеющихся сведений, личных исследований с использованием материалов лесоустройства и учета лесного фонда за периоде 1962 по 2004гг.

Экспериментальный материал получен методом однократных обмеров на временных пробных площадях и повторных перечетах на постоянных пробных площадях и опытных участках. При выполнении этих исследований и наблюдений учтены основные положения и принципы методик, широко применяемых в лесо-

водстве (Мелехов, 1954; Сукачев, Зони. 1961), таксация (Моисеев, Мошкалев, Нахабцев, 1968; Анучин, 1981; Соколов, 1986), а также при изучении естественного возобновления (Побединский. 1966).

В основу изучения роста древостоев положен усовершенствованный метод Баура (Анучин, 1974) и методические указания Ф.Д. Корсуня (1967) по аналитическому выравниванию опытных данных, н некоторые предложения по усовершенствованию этого метода (Свалов, 1979). При исследовании роста тополевников был использован статистический метод, усовершенствованный А.А.Гурским (1974), при сравнении выровненных значений применялся метод сходства и различия, разработанный В.В. Загреевьтм (1971). Для сравнения кривых роста разного типа применялся метод индексов (Гурский, 1974),

Объем исследований. В процессе проведения исследований было заложено 15 постоянных. 141 временная пробная площадь и 3120 учетных площадок. Изучение динамики лесного фонда проведено в целом по области и отдельно по 9-ти пойменным лесхозам за 42-лстний период.

Для изучения влияния возраста и сезона рубки на возобновительные процессы были заложены 10 опытных участков со сплошной вырубкой деревьев в топо-левниках Саракташского лесхоза в возрасте от 15 до 65 лет.

Изучение производственного опыта рубки спелых древостоев и возобновления вырубок проведено по материалам 8 пойменных лесхозов но площади 2639га, Для изучения роста тополевников было использовано 6738 таксационных характеристик насаждений.

4. Состояние и динамика лесного фонда объекта исследований

На основе анализа изменений характеристик за 42-летний период вскрыты положительные и отрицательные сдвиги, происходящие в лесном фонде органа лесного хозяйства Оренбургской области и пойменных лесах Урала и Сакмары, За рассматриваемый период увеличилась общая площадь лесного фонда ( + 10,1%) и площадь покрытых лесом земель (-'-38,9%). Увеличение площади покрытых лесом земель произошло благодаря активной хозяйственной деятельности лесных предприятий области. Площадь лесных культур, переведенных в покрытые лесом эем-

ли, увеличилась с 21,0 до 86,2 тыс. га (в 4,1 раза), а их удельный вес в покрытых лесом землях поднялся с 4,5 до 16,7%, т.е. в 3,7 раза. Это привело к повышению лесистости с 3,3% (1961г.) до 4.5% (2003г.).

Такие же процессы в динамике категорий земель прослеживаются и в 9 исследуемых памп пойменных лесхозах.

Лесной фонд Оренбургской области до 1994 года имел значительную долю лесов И группы, большая часть которых принадлежала Оренбургскому управлению лесами. В 1994г. все леса II группы, согласно приказу Рослесхоза от 22.07,94, Хе!60. были переведены в 1 группу лесов, с запрещением рубок главного пользования. Распределение лесного фонда Управления по основным категориям зашитно-сти стало следующим: протиио^рошоиные леса — 44%, особо ценные - 18%, запретные полосы лесов, защищающие нерестилиша ценных промысловых рыб, -18%,

Основными лесообразующимн породами в целом по области являются дуб низкоствольный (21,4%), тополь (14,5%), липа (11,6%), осина (11,1%) и береза (10,8%), а в пойменных лесах являются тополь (39,7%) и дуб низкоствольный (28,5%), За рассматриваемый период наибольшие изменения в породном составе произошли но дубу низкоствольному, площадь которого уменьшилась на 40,6 тыс. га (по пойме на 8,9 тыс, га). Динамнка возрастной структуры имеет общую отрицательную тенденцию - снижение площади молодияков и накопление спелых и перестойных насаждений, в первую очередь мягколиственных пород и особенно тополя - 23,2% и 41,3%.

Характеризуя динамику возрастной структуры пойменных лесов, можно отметить, что и в них наблюдается аналогичная тенденция (сокращение молодняков в 1,5 раза, увеличение спелых к перестойных в 2.5 раза). В настоящее время самое неблагоприятное распределение по возрастным группам сложилось в пойменных тополевниках: мололня¡си - 8,6%. средневозрастные - 22,0%, приспевающие -8,0%, спелые и перестойные-61,4%, в т.ч. перестойные - 46,1%. В пойменных тополевниках произошло уменьшение высокобонитетных и увеличение среднебони-тетных насаждений. За рассматриваемый период доли низкополнотных п высоко-полношых насаждений снизились, а среднепо л нотные увеличились. Увеличение

- п -

площади средиеполнотных насаждений связано с увеличением возраста и началом распада спелых и перестойных древостоев.

5, Прогноз возрастной структуры тополевых насаждений

Важным элементом в хозяйственной деятельности лесных предприятий является опенка состояния лесов и прогноз дальнейшего ведения хозяйства в них. Динамика лесного фонда пойменных тополевников показывает, что в настоящее время в них происходят серьезные отрицательные процессы, связанные с накоплением спелых и перестойных насаждений.

Исходя из фактического ежегодного объема рубок обновления, мы дали упрощенный прогноз дальнейших изменений возрастной структуры тополсвииков по 5-летним периодам с 1997 по 2032г. При этом была допущена условность, что покрытая лесом площадь не изменяется (небольшие объемы л eco культурных работ и незначительное воздействие лесных пожаров).

Прогноз был проведен по трем вариантам возобновления лесосек: 1) лесосеки возобновляются на 100%; 2) лесосеки возобновляются на 50%; 3) лесосеки не возобновляются.

Проведенный сравнительный анализ показывает, что при любом из трех вари-а)ггов прогноза из-за незначительных объемов рубок, проводимых в настоящее время, продолжится накопление спелых и перестойных насаждений в тополевниках поймы (с 62,6% до 70,2%), при одновременном сокращении плошадей других возрастных групп и увеличении в них доли насаждений в возрасте старше 70 лет (с 31,3% до 41,5%), который является предельным возрастом, близким к естественной спелости.

Изменить и улучшить возрастную структуру, по нашему мнению, реально только увеличив в ближайшей перспективе объем рубок спелого и перестойного леса в 2-3 раза. Для наглядности, нами проведен расчет размера пользования лесом но тополевому хозяйству Оренбургского лесхоза, применение которою позволит перейти к нормальному возрастному распределению насаждений за оборот рубки, при условии, что все лесосеки восстановятся главной породой.

Расчет размера пользования исчислен согласно «Методике определения расчетной лесосеки..., 1987».

6. Особенности возобновления пойменных тополевннков

В вопросе оценки естественного воспроизводства лесных сообществ важным элементом является изучение и обоснование оптимальных параметров древостоев, обеспечивающих появление достаточного и благонадежного подроста на вырубках. Для решения этой задачи на первом этапе важно проследить за изменением количества жизнеспособного подроста на вырубках в зависимости от возраста, полноты, класса бонитета, состава древостоя до рубки и типа леса. В качестве объектов исследования были использованы вырубки тополевых древостоев на площади 650га в поймах рек Урала и Сакмары в 6 поименных лесхозах.

Проведенная выборка подроста но выделам, которые были назначены прежде в рубку, показывает, что количество полроста в переводе на крупный (Ы) имеет явно выраженную закономерность увеличения с повышением полноты (П) древостоя:

N - 1,781 + 5,658 х Л, при R- 0,86. (1)

Табулирование уравнения (1) дало следующие результаты:

Полнота 0.3 0.4 | 0,5 0.6 0.7 0.8 0.9 1,0

Ктыс. Tira 3.47 4.04 4.61 I 5.18 5.74 6,31 6.87 7.44

Исключительно важным является изучение возобновления в зависимости от возраста древостоев. По всем объектам изменение количества подроста, в переводе на крупный, на 1га в тыс. шт. в зависимости от возраста выражается зависимостью:

N" 5,77 - [ехр{-1,32171 - 0,09292 * А + 0,00154 * А1) + 1J (2)

По уравнению (2) получены следую и те данные:

1 Возраст 1 10 20 30 40 50 60 70

1 N | 5.14 5,36 5,42 5J6 5.15 4.58 3.29

Как видно, в возрастном интервале 20-40 лет создаются наиболее оптимальные условия для возобновления вырубок.

Далее имеющийся материал по количеству крупного подроста был сгруппирован по классам бонитета, которые отражают в некоторой степени условия местопроизрастания.

Класс бонитета I II 111 IV

N. тыс. шт./га 4,96 5.39 4.94 S.65

Количество подроста в переводе на крупный больше на вырубках тополевни-ков низших классов бонитета.

Важным вопросом в изучении лесообразовательных процессов в лесных ценозах является изучение возобновления вырубок в зависимости от типа леса. Результаты исследований следующие:

Тин леса в2 С, С, & Д,

N, тыс. шт./га 4.59 5.34 4.84 5.89 5.98

Количественное и качественное состояние насаждений в определенной степени зависит и от их состава. Зависимость количества подроста в переводе на крупный (Ы) от состава насаждений (С) выражается следующей закономерностью:

N- 1 -i- (0,69679 - 0,10987 * С + 0,00568 * С1); при R= 0,97, (3)

i Состав 1 5 6 7 8 9 10

| N, тыс. шг. j 3,45 4.13 4.85 5,51 5.95 6.02

В целом, 01ггимальные условия, обеспечивающие естественное воспроизводство тополевников, после проведенных рубок складываются при следующих условиях: при возрасте не старше 50 лет; при полноте 0,6 и выше; при составе 8-10 единиц тополя; в типах леса Сг, Да, Д,.

При изучении влияния мер содействия естественному возобновлению на вырубках получены следующие результаты: общее число возобновления (пневая поросль, корневые отпрыски и самосев) на пробах без содействия составило 23,87 тыс. шт. на 1га (100%), на пробах с содействием - 31,06 тыс. шт. на 1га (130%). При переводе всего подроста в крупный количество возобновления на участках без содействия ниже на 36%. Количество подроста, при учете одной порослевины от пня и при переводе всего подроста в крупный, составило на пробах без содействия 10,72 тыс. ют. на 1га (100%), а на пробах с содействием - 19,38 тыс. hit. на 1га

(180.8%). Таким образом, содействие естественному возобновлению путем нарезки борозд плугом ПКЛ-70 через 3-4м, позволяет увеличить количество крупного жизнеспособного подроста в 1,5-2 раза.

В оценке естественного возобновления вырубок определенная роль отводится пнево-порослевому возобновлению. Для изучения пневой возобновительной способности следует ориентироваться не только на количество возобновившихся иней, с учетом их диаметра, но и на возраст срубленных деревьев. Количество (И) возобновившихся пней в зависимости от их диаметра (Д,) выглядит следующим образом:

Дп, СМ 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70

N. % 100 88 73 63 59 56

С увеличением диаметра пня, а следовательно, и возраста деревьев, доля возобновившихся пней снижается, снижается и количество порослевик на пне, что явно проявляется на пнях с диаметром 31см и выше.

Данные учета возобновления опытных рубок насаждений в возрасте 15-65 лет (Саракташский лесхоз) свидетельствуют, что в первый год после рубки возобновление главной породы успешнее протекает на зимних лесосеках (возобновление главной породы 100%). На летних лесосеках главной породой возобновилось только 20% лесосек, на 40% произошло смешанное возобновление (тополь т клен), на 40% произошла смена тополя на клен. Учет возобновления на 2-летних вырубках показал, что пневая поросль погибла как на летних, так и на зимних лесосеках. Количество корневых отпрысков на зимних лесосеках сократилось в 1,5 раза, а на летних более чем в 9 раз. Обшей особенностью, независимо от сезона рубки, является появление на лесосеках клена ясенелистного, который является конкурентом главной породе, т.к. по быстроте роста превосходит тополь почти в 2 раза,

7, Некоторые особенности роста тополевых насаждений Решение вопроса о росте насаждений тополя черного и белого сопряжено с оценкой сходства или различия возрастного изменения таксационных показателей непосредственно от их биологических особенностей. Установлено, что линии хода роста у тополевых насаждений не имеют достоверных различий по высоте в одина-

ковых условиях, т.е. в типе леса С^ при полноте 1,0-0,8 и 0,7-0,5, н с составом 10-8 и 7-5 ед. главной породы, следовательно, они имеют единую закономерность. Единую закономерность по ходу роста имеют насаждения тополя черного и белого в типе леса С;, также в обеих группах полног и состава. Анализ динамики средних высот насаждений по классам возраста тополя черного и белого в пределах одной полноты, одного состава и в одинаковых условиях произрастания, с вычислением средних и среднеквадратичных отклонений также подтвердил, что они не имеюг различия в росте. Сравнение хода роста в типах леса С2 и С) показало, что влияние увлажнения в большей мере проявляется в возрасте до 15 лет, когда высота насаждения в С] превышает высоту насаждений в Сг до 13%,

При сравнении средних высот тополевых насаждений 5 пойменных лесхозов выявлено, что имеется некоторое различие в продуктивности насаждений тоI¡пленников в зональном аспекте.

Анализ динамики средних высот в типе леса С г по 5 пойменным лесхозам, в абсолютном и относительном выражении, позволил теоретически выделить три основных типа роста тополевников: I) усиленного роста в молодом возрасте; 2) нормального роста; 3) замедленного роста в молодом возрасте. Поскольку различия в высотах по этим типам роста наблюдаются только в молодом возрасте (до 15 лет), то в практических целях такое деление приемлемо только при составлении таблиц хода роста по группам полнот и состава насаждений тополя белого и черного.

Изучение роста тополя черного и белого по среднему диаметру было проведено но точу же принципу, что и изучение роста по средней высоте. Проведенное сравнение в росте тополевников по среднему диаметру не дало однозначной оценки. В целом сомкнутые насаждения имеют несколько большую высоту (на 3~5%) и меньший средний диаметр (на 4-8%), чем насаждения средней полноты. Влияние состава на ход рос га незначительно.

Сравнение роста насаждений тополя с данными других регионов (Веретенников, 1960; Денисов, 1963; Редько, 1966; Михайлов, 1967; Карлин, 1971) показало, что рост пойменных тополевников р. Урала и Сакмары по средней высоте протекает по обособленному типу роста, характерному местным условиям произрастания, отличающимся по темпам роста на возрастных этапах, с ростом и развитием топо-

левииков других регионов. Это подтверждается сравнением возрастной динамики » индексов средних высот местных тополевников (данные автора) с данными для тополевых насаждений других регионов.

Возрастная динамика средних высот в индексах (¡н) местных тополевников зависит от уровней продуктивности (высший - I, средний - 2 и низший - 3) и отражается следующими закономерностями:

1-высший уровень продуктивности (средняя высота в 35 лет -31,5м и выше).

¡к" 1,197 * [ехр(7,097 - 9,92069+А - 235925(пА)+ 1]-г 0,00839; при К- 0,99; (4)

2-средний уровень продуктивности (средняя высота в 35 лет-20 - 23м),

1,3366 +|мр{:.87606 - 0,66238+ Л1 -0,31208^)+1]+0,00494; при Н= 0,99; (5)

3- низший уровень продуктивности (средняя высота в 35 лет менее 1бм),

¡н~ 1,555 -[«/<1.69184-0,070337/1+638832+ А)+1]; при Я- 0,99, (6)

Установленные закономерности в ходе (тренде) изменения средних высот, в зависимости от продуктивности местных тополевников (уравнения 4, 5, 6), отличаясь от данных других регионов (Веретенников, 1960; Козловский, 1967; ВНИ-ИЛМ, 1993), явились основой для составления местной бонитетной шкалы.

Введение составленных бонитетных шкап в практику оценки продуктивности тополевников в местных условиях позволит избежать «падения» или «повышения» класса бонитета на всех этапах развития древостоев и повысит точность оценки фактической продуктивности насаждений.

По данным А.Т. Веретенникова, возраст количественной спелости соответствует 20-25 голам, техническая спелость наступает в интервале 21—25 лет. По В,Р. Карлину (1971). техническая спелость наступает в 25-30 лет. и он предлагает принять возраст рубки, в 31-35 лет. Возраст рубки принятый лесоустройством (1996), - 31—35 лет.

Средний и текущий прирост общего запаса в тополевниках поймы р. Урала достигает максимума в возрасте 20-25 лет, что является возрастом количественной спелости, поэтому назначать в рубку тополевники следует не ранее 25- летнего возраста.

Уточненный нами возраст количественной спелости соответствует 20-25 годам. а возраст технической спелости, который наступает позже, соответствует

30-40 голам. По материалам л есоу свойства установлено наличие насаждений в возрасте 80-90 лет, что ориентировочно можно принять за возраст естественной спелости. Текущий прирост древесного запаса, по данным А,Т. Веретепникова и материалам лесоустройства, с 40 лет принимает отрицательную величину, что свидетельствует о начале распада древостоев. Учитывая существующие полходы в дифференциации возрастов рубки, в зависимости ог продуктивности насаждений (Синицин. 1987), а также период оптимальной возобновительной спелости 25-40 лет, мы рекомендуем для тополевннков следующие возраста спелости, с которых насаждения должны вовлекат ься в рубку:

Воннтет II и выше III IV и ниже

Возраст спелости (рубки), лет 26-30 31-35 36-40

Предложенные дифференцированные возраста спелости (рубки леса) позволят наиболее рационально использовать сырьевые н прижизненные функции леса применительно к разным у словиям роста тополевннков поймы р, Урала и Сакмары.

8. Оиенка опыта проведения рубок спелых тополевннков и их лесооодственной эффективности

Одним из основных принципов коренного улучшения веления хозяйства в пойменных лесах является своевременная замена спелых древостоев молодыми, что определяет их биологическую устойчивость и продуктивность и невозможно без рубки (Рубиов, 1965;Каргов, 1968; Шаталов, 1971; Калиниченко и др., 1974),

В пойменных лесах Оренбуржья за рассматриваемый в работе период рубка спелых тополевннков проводилась следующими способами: равномерно-выборочные; лесовосстановитсльные сплошные; выборочно-кулисные и рубки обновления.

Опыт проведения равномерно-выборочных рубок в осо коревых и вегловых насаждениях нерестоохранных лесных полос Оренбургской области и др, областей показал, что они не обеспечивают естественного возобновления леса, приводят к изреживанню и расстройству насаждений, к переводу их в перестойные, в резуль-

татс чего ухудшаются защитно-водоохранные и др. полезные свойства лесных насаждений.

С целью изучения лесоводственного эффекта сплошных л eco восстало в отельных рубок было обследовано 53 бывших лесосеки общей площадью 90га. В результате обследования установлено, что возобновление главной породой произошло на 40% лесосек, на 3,3% произошла смена пород, а 56,7% лесосек не возобновились. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что восстановление лесосек после сплошных лесовосстановительных рубок идет неудовлетворительно и требует искусственного л eco восстановления или проведения мер содействия,

С 1984г. по 1994г. в Оренбургском управлении лесами проводились выборочно-кулисные рубки, анализ проведения которых показал совершенно другие результаты. Количество восстановившихся лесосек после выборочно-кулисных рубок составляет 90,5°/о, из них хорошее возобновление — 16,1 %, а удовлетворительное -74,4%. Смена пород произошла на 3,4% лесосек.

После перевода в 1994г. лесов в I группу и ужесточении режима пользования во всех категориях защитности рубки в спелых древостоях стали осуществлять только рубками обновления, с максимальным размером лесосеки при сплошной рубке 0,4га. Анализ лееовосстановления вырубок показывает, что площадь возобновившихся лесосек составляет 71,4%, из них хорошее на 4,2%, а удовлетворительное на 67,2%. Не возобновилось 28,6% лесосек, смена пород произошла на 12,0%.

Опыт применения всех способов рубок, проводимых в пойменных тополев-никах Оренбургской области, наглядно показывает все их недостатки и преимущества, которые необходимо учитывать при решении проблемы с накоплением спелых и перестойных пойменных лесов. Изменить существующее состояние пойменных тополевников без проведения сплошных рубок спелого леса, не увеличивая площадь лесосек и размера лесопользования, невозможно.

Обшие выводы и предложения производству

Лесной фонд органа лесного хозяйства по Оренбургской области характеризуется высоким удельным весом покрытых лесной распггельностью земель. За 42-

летний период общая площадь лесного фонда увеличилась на 10%, а плошаль покрытых лесом -земель на 57%, в основном, за счет создания лесных культур и проведения мер по содействию естественному возобновлению.

Породный состав лесов характеризуется существенным преобладанием мягко-лиственных пород, главным образом тополей, в которых за рассматриваемый период произошло знач|ттсльное накопление запасов спелых и перестойных насаждений, из-за запрещения лесовосстановительных рубок и снижения объемов рубок промежуточного пользования (рубки обновления). Виды и объемы рубок промежуточного пользования, проводимые в настоящее время, не могут решить вопроса замены перестойных насаждений на молодняки, в результате перестойники теряют возобновительную способность, а проведение мер но содействию естественному возобновлению не всегда дает положительный результат. Снижение объемов финансирования лесокультурных работ п связанное с этим уменьшение объемов по созданию лесных культур приведет к тому, что в ближзйшее время доля спелых и перестойных насаждений в группе мягколиственных порол возрастет до 9044 ог обшей площади.

Естественное возобновление под пологом тополевых древосгоев практически отсутствует, поэтому вопросы изучения лесовозобновительных процессов в пойменных тополевниках являются актуальными и требуют пристального внимания со стороны лесоводов.

Основную роль в возобновлении на вырубках имеет вегетативное возобновление, как главная составляющая в воспроизводстве пойменных гопшевников,

0|гтимальные условия, обеспечивающие естественное воспроизводство топо-левникоп после проведения рубок, складываются при следующих таксационных показателях: при возрасте не старше 40-45 лет; при полноте 0,6 и более; при составе 8-10 единиц тополя; в типах условий местопроизрастания С;, Дз и Д).

При ухудшении любого из вышеперечисленных таксационных показателей, имеюишх основное влияние на лесовозобновление, даже в сочетании с лучшими условиями (с точки зрения лесовосстаповления) остальными показателями в характеристике насаждения, необходимо проведение мер по содействию естественному возобновлению или посадке леса.

Сезонмость рубки оказывает определенное влияние на возобновление лесосек, все лесосеки зимней рубки возобновляются главной породой лучше летних. Возобновление вырубок происходит за счет корневых отпрысков, пневая поросль, появляющаяся-после рубки, в дальнейшем полностью погибает, независимо от сезона рубки, количество корневых отпрысков уменьшается с увеличением возраста вырубки. На лесосеках летней рубки смена главной породы происходит чаше, чем на зимних лссоссках, интенсивность отпада корневых отпрысков на них выше.

Обшей особенностью, независимо от сезона рубки, является появление возобновления клена ясенелистного, который в дальнейшем составляет конкуренцию главной породе.

Решение вопроса о росте насаждений тополя черного и белого сопряжено с оценкой сходства или различия возрастного изменения таксационных показателей непосредственно от их биологических особенностей. Проведенный всесторонний анализ хода роста тополя черного и белого в пределах одной полноты, одного состава и одинаковых условий произрастания показал, что они не имеют различий в росте.

Сравнение роста насаждений тополя пойменных лесов Урала и Сакмары с данными других регионов свидетельствует, что рост местных тополевников по средней высоте протекает по обособленному типу роста, характерному региональным условиям произрастания, отличающимся по темпам роста на разных возрастных этапах от роста и развития тополевников других регионов.

Применяемая в настоящее время бонитетная шкала для тополевников, не учитывает их своеобразный ход роста, поэтому составлена местная бонитетная шкала. Введение составленной бонитетной шкалы в практику оценки продуктивности тополевников в местных условиях позволит избежать случаев «падения» или «повышения» класса бонитета на всех этапах развития древостоев и повысит точность оценки фактической продуктивности насаждений.

По установленной количественной, технической, возобновительной и естественной спелости леса нами предложены дифференцированные по группам классов бонитета, возраста рубки спелого леса, которые позволят наиболее рационально

использовать сырьевые н прижизненные функции леса, применительно к разным условиям роста тополевников поймы р. Урала и Сакмары.

Одним ш основных принципов коренного улучшения ведения хозяйства в пойменных лесах являемся своевременная замена спелых древостосв молодыми путем их рубки.

Сопоставляя успешность лесовосстановлення после всех видов рубок, проводимых в спелых и перестойных насаждениях, можно сказать, что успешнее всего возобновляются лесосеки после проведения выборочно-кулисных рубок - 90,5%, хуже возобновляются лесосеки от рубок обновления - 71,4% и сплошных лесовос-становительных рубок - 40,0%, Равномерно-выборочные рубки и рубки обновления, с равномерной выборкой, не обеспечивают естественного возобновления леса и приводят к изреживанию и расстройству насаждений, к переводу их в перестойные, в результате чего ухудшаются зашитно-водоохранные и др. полезные свойства лесных насаждений.

Опыт применения всех способов рубок, проводимых в пойменных тополев-никах Оренбургской области, наглядно показывает все их недостатки и преимущества, которые необходимо учесть при решении проблемы с накоплением спелых и перестойных насаждений в пойменных лесах. Изменить существующее состояние пойменных тополевников без проведения сплошных рубок спелого леса в больших объемах, что определено лесоустройством, невозможно.

Рекомендации и предложения производству

I .Бонитетная шкала оценки продуктивности тополевых насаждений по высоте и возрасту.

2.0ггтимальные возраста рубки спелого леса, дифференцированные по группам классов бонитета тополевых насаждений.

3.Увеличение объема рубки спелого и перестойного леса.

4.Параметры насаждений тополя черного н белого лля назначения способов лесовосстано вл ен ия,

5,Элементы правил рубок спелых и перестойных тополевников разной таксационной характеристики, в разных категориях защнтности.

Спкеок работ, опубликованных по теме диссертации

1. Литвинов С.Н, К вопросу воспроизводства пойменных лесов Оренбургской области // Per. науч. прак. конф. молодых ученых и спец. - Оренбург, 2002. С.85-86.

2. Литвинов С.Н., Гурский A.A. Динамика лесного фонда Оренбургской области // Лес. комплекс: состояние и перспективы развития: Сб. н. тр,- Вып. 3. Брянск. 2002. С .36—39.

3. Гурский A.A., Литвинов С,Н„ Сафонов Д.Н. К оценке состояния и воспроизводства лесов Оренбургской области // Леса Урала и хозяйство в них: Сб. и. тр. Вып. 23. Екатеринбург, 2003. С.39-43,

4. Гурский А.Ак., Литвинов С.Н., Галиев И.Г., Гурский А.Ан. Некоторые особенности роста тополевых насаждений в пойменных лесах Оренбургского лесхоза // Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе: Мат, меж. н. - прак. конф. Часть П. Оренбург, 2003. С.186-190.

5. Гурский А.Ак., Гурский А.Лн., Литвинов С.Н. К опенке формы и иолнолревес-ности стволов тополя черного в пойме р. Урал // Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе; Мат. меж. н. пр. конф. Часгь II, Оренбург, 2003. С.223-225,

6. Литвинов С.Н. К вопросу порослевого возобновления тополевников в пойменных лесах Оренбуржья // Мат. меж. сим. «Социально-экономические, политические и экологические проблемы в сельском хозяйстве России и стран СНГ: история и современность». Часть. 1. Оренбург, 2004. С.251-254.

7. Литвинов С.Н., Гурский А, Ак., Гурский А. Ан. Закономерности изменения возобновления тополя в зависимости от характеристик насаждений в пойменных лесах Оренбуржья //Журнал «Известия».Xs2. ОГАУ. Оренбург, 2004. С. 104-105.

8. Литвинов С.Н., Гурский A.A., Сигитов В.Ф. Влияние мер содействия на возобновление вырубок пойменных тополевников // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика: Мат. рос. н.-ир. конф. Журнал «Известия». №3. ОГАУ. Оренбург, 2004. С. 96-98.

9. Литвинов С.Н. К опенке состояния пойменных лесов в прошлом // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика: Мат, рос. н.-пр. конф. Журнал «Известия». №3. ОГАУ. Оренбург, 2004. С. 82-83.

Литвинов Сергей Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЙМЕННЫХ ТОПОЛЕВНИКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Подписало в печать 07.12.04, Формат 60*84 1/16. Уел. печ. л. 1,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Заказ № 1980. Тираж 100 эю.

Издательский центр ОГАУ 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел, (3532) 77-6 МЗ