Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Восстановление высокоствольных дубрав в широколиственных лесах Предуральской равнины

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Восстановление высокоствольных дубрав в широколиственных лесах Предуральской равнины"

На правах _рукописи

Бикметов Флюр Фаннсович

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ВЫСОКОСТВОЛЬНЫХ ДУБРАВ В ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ БАШКИРСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность 06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство», 06.03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2004

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук,

пр°фесс°р Калиниченко Н. П.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Шкаринов С. Л.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Мерзленко М. Д.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Гришенков В. А.

Ведущая организация: ФГУ «Научно-производственный центр лесного семеноводства».

Защита состоится «16» июня 2004г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.04 при Московском государственном университете леса по адресу 141005, МО, Мытищи-5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУ Л

Автореферат разослан «14» мая 2004г

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук Ф.А. Никитин

Актуальность темы.

За последние 40 лет площадь дубовых лесов РБ сократилась с 528 тыс. га до 255 тыс. га. На сплошных вырубках происходит интенсивная смена дуба черешчатого как на липу мелколистную и клен остролистный с примесью ильмовых, так и на устойчиво производные березняки, реже осинники. Восстановление дуба в этих условиях происходит в основном за счет порослевого возобновления.

образом, за счет подроста, сохранение которого не всегда обеспечивается в процессе рубок главного пользования.

Выращивание лесных культур дуба черешчатого также не всегда дает положительные результаты, в связи с чем, на практике в дубравных типах лесорастительных условий часто создаются культуры ели и сосны.

В республике имеют место высокопродуктивные искусственно созданные дубовые насаждения, однако, опыт их выращивания до сих пор не обобщен.

Целью исследований. Является установление причин сокращения площадей дубовых лесов РБ и изучение возможности восстановления семенных дубовых насаждений, как за счет естественного предварительного возобновления, так и создания лесных культур дуба, с учетом зонально-типологических особенностей региона.

Научная новизна. Выявлены основные причины, вызывающие смену пород в дубравах и факторы, влияющие на соотношение видов лесообразующих пород в составе широколиственных лесов. Установлена возможность восстановления высокоствольных дубовых насаждений на вырубках за счет предварительного и последующего возобновления, при условии увязки сроков и сезона рубки с годами массового плодоношения.

Практическая значимость результатов. Определены оптимальные способы создания и выращивания культур дуба на разных типах лесокультурных площадей. Разработаны модели формирования дубовых молодняков естественного и искусственного происхождения, что позволит избежать лишних затрат при восстановлении дубрав.

Личное участие автора. Автором составлена программа и методика исследований. Проведен сбор полевых материалов, обработка и анализ полученных данных, обобщение результатов исследований.

Высокоствольные дубовые насаждения восстанавливаются, главным

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

«

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано три научные статьи.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и заключения, списка литературы, включающего 249 источников. Работа изложена на 216 страницах машинописного текста и содержит 18 таблиц и 32 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Работ посвященных дубравам республики крайне мало (Горчаковский, 1972; Курнаев, 1980; Напалков, 1953; Назирова 1968; Шестаков, 1973; Попов, 1980 и др.). Вопросы же восстановления высокоствольных дубовых насаждений, как за счет естественного семенного возобновления, так и за счет создания лесных культур дуба практически не изучены. В следствие чего, литературный обзор по данной проблематике, был составлен на основе изучения работ, проведенных и в других регионах.

Проблемой восстановления дубрав в разное время занимались многие исследователи. Вместе с тем, разные авторы по одному и тому же вопросу придерживались различных точек зрения. Так, по мнению М.М. Орлова (1896); А.А. Соболева (1903); Г.Ф. Морозова (1908); B.П. Веселовского (1909); В.И. Иванова (1928); Д.И. Морохиной (1939); А.В.Тюрина (1949); В.К. Поджарова и З.С. Поджаровой (1963); А.И. Мурзова (1964); М.С. Чернорбровцева (1975) на сплошных вырубках дубовые насаждения могут формироваться за счет имевшегося под пологом материнского насаждения естественного возобновления дуба. Иное мнение высказывали А.А. Хитрово (1907) и А.Б. Жуков (1949), которые считали, что сплошные рубки не обеспечивают возобновление дуба как главной породы.

Также мнения разошлись и по срокам закультивирования вырубок. Так ряд авторов (Е.П. Заборовский, 1955; В.В. Попов,1949; В.В. Огиевский, 1954. и др.) указывали на необходимости предварительного возобновления вырубок порослью древесных пород и кустарников. В.Э. Шмидт (1948), И.Н. Зарудный (1953), Алентьев П.Н. (1958), С.С. Мясоедов (1969), К.С. Тихонов (1970), и другие исследователи считали, что наилучшие условия для роста и развития

посевов и посадок дуба имеются на свежих вырубках.Так же дискуссионными были вопросы по способам подготовки почвы под лесные культуры дуба, взаимоотношению дуба с другими породами и т.д. (Лавриненко, 1965; Дерябин, 1968; Мгебров, 1968; Молчанов, 1964; Курнаев, 1980 и др.).

Если вышеуказанные авторы придерживались различных точек зрения по методам и способам восстановления дубрав, то С.Ф. Курнаев (1980) ставит под сомнение саму идею восстановления дубовых насаждений в зоне широколиственных лесов. По его мнению, дуб проник на существующую территорию в более сухую и теплую климатическую эпоху, в так называемый суббореальный период голоцена, и современное его распространение реликтовое явление. Е.С. Мурахтанов (1981) придерживается иного мнения. Он считает, что современные липняки являются производными от дубовых и сосновых коренных лесов, вырубленных без должной заботы об их возобновлении.

ГЛАВА II. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Программа исследований.

1) Изучить историю формирования дубрав региона и оценить их роль в составе современных широколиственных лесов.

2) Выявить факторы, вызывающие сокращение площадей дубрав.

3) Выявить критерии, обуславливающие произрастание дуба черешчатого в составе широколиственных лесов.

4) Изучить возможность естественного восстановления дубовых насаждений на сплошных вырубках

5) Изучить опыт искусственного восстановления дубрав.

2.2. Методика исследований.

При проведении исследований были использованы общепринятые методики. Напочвенный покров и естественное возобновление под пологом насаждений учитывались по методике В.Н. Сукачева (1961) и А.П. Шенникова (1964). Изучение естественного возобновления сопутствующих пород и кустарников осуществлялось по методике А.В. Побединского (1966). Описание почв проводилось по методикам, разработанным СВ.. Зонном

(1957), Никольским (1959), Н.П. Поддубным (1963). Анализ модельных деревьев проводился по методике Ф.И. Иванюты (1968).

Работа проводилась в рамках выполнения ВНИИЛМ НИР по темеУШЛЛ. " Разработать критерии оценки экологических условий, пригодных для выращивания дубовых насаждений в зоне хвойно-широколиственных лесов". Программа и методика работ были утверждены методической секцией Ученого совета ВНИИЛМ (протокол № 8 от 5.05.1989 г.). 3.2.Объект исследований.

Исследования проводились в лесхозах территориально расположенных в округе широколиственных лесов Предуральской Равнины (Курнаев,1973).

ГЛАВА Ш. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Климат региона исследований отличается умеренной континентальностью и средней увлажненностью, резко выраженными колебаниями суточного и годового хода погоды, быстрыми переходами от суровой зимы к жаркому лету. Сумма активных температур составляет 2056-2313°С. Среднегодовая сумма осадков 500-650 мм, из них 68 % выпадает в теплый период года. Преобладают южные и юго-западные ветра.

Рельеф представляет собой увалистую равнину, где отдельные увалы имеют низкогорный характер.

Большая часть территории представлена светло-серыми, серыми и темно-серыми лесными почвами, в основном глинистого и тяжелосуглинистого механического состава.

ГЛАВА IV. ФИЛОГЕНЕЗ ДУБРАВ РЕГИОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Палеоген. В Эоцене дуб уже существовал на территории Башкирии (Яншина, 1948; Покровская, 1950; Баранов, 1953 и др.). Характерной чертой спорово-пыльцевого комплекса Южного Урала олигоценовой эпохи является наличие пыльцы дуба и липы (Покровская, 1954). В то время как области Альп, Карпат, Южных Пиринеев, Русской платформы были залиты Великим Средиземным морем Тетис.

Неоген. В миоцене вечнозеленая тропическая полтавская флора стала вытесняться умеренной листопадной Тургайской. В плиоцене растительность

района исследований была во многом сходна с современной (Баранов, 1947; Дорофеев, 1962; Немкова, 1964).

Антропоген. Нижний предел этого периода - плейстоцен ознаменовался оледенением, однако, ледниковые эпохи дуб на территории республики пережил (Гричук, 1944; Покровская, 1950; Яхимович, 1958; Колесникова, 1957;. Хвалина, 1963,1965; Воронина, 1965 и др.).

Плейстоцен был периодом активного формообразования растений. Под воздействием изменившихся условий существования, а именно холода, появилась поздчораспускающаяся фенологическая разновидность дуба, у которой за счет интенсивного обмена веществ в более короткий период вегетации создается почти такая же биомасса, что и у ранораспускающейся разновидности (Шутеев, 1964; Енькова, 1946). Позднораспускающаяся разновидность отличается от ранораспускающейся и фенотипически (Тахтаджян, 1966; Хохряков, 1975; Лукьянец, 1979). Выделение в период оледенений филогенетически сравнительно молодой и продвинутой, позднораспускающаяся разновидности из более древней, сформировавшейся еще в доледниковое время ранораспускающейся разновидности, наблюдается и в других рефугиумах, что можно отнести к фенологическому параллелизму.

В результате столь длительного и сложного филогенетического развития, в настоящее время в районе исследований произрастают две вышеуказанные фенологические разновидности дуба черешчатого. Такие популяции являются наследственно динамическими и значительно изменяются при изменениях в среде.

ГЛАВА V. СМЕНА ПОРОД В ДУБРАВАХ

Основной объем сокращения площадей дубовых насаждений вызван естественной сменой дуба другими породами, главным образом липой мелколистной. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в типичных широколиственных формациях, относящихся к зонам широколиственных и темнохвойно-широколиственных лесов (Рис. 5.1., Табл. 5.1.). Менее интенсивно этот процесс протекает в лесостепной зоне, а также в широколиственных лесах предгорий Зилаирского плато, которые находятся под влиянием аридных зон.

В условиях Зилаирского плато, где дуб принимает участие, как в составе светло-хвойных насаждений, так и типично широколиственных, площади дубрав более сорока лет остаются неизменными.

1 - темнохвойно-широколиственные леса Уфимского плато;

2 - темнохвойно-широколиственные леса Камско-Бельского увалистого понижения

3- широколиственные леса Камско-Бельского увалистого понижения 4 - широколиственные леса низкогорья западных хребтов Южного Урала 5 - светлохвойно-широколиствснные леса Зилаирского плато

6 - широколиственные леса западного склона Зилаирского плато

7 - лесостепь Камско-Бельского увалистого понижения

Рис. 5.1. Изменение доли дубрав в общей площади широколиственных лесов

В разрезе групп типов леса процесс смены дуба другими породами наиболее интенсивно протекает в дубравах снытьевой группы типов леса. Несколько лучше дуб сохранил свои позиции в насаждениях злаковой группы типов леса. Меньше всего пострадали дубравы кустарниковой группы типов леса.

Таким образом, возможен вывод о том, что основным фактором, обуславливающим гибель дуба, сопровождающуюся сменой пород в насаждениях, является смещение границ растительных зон. Дуб сохраняет свои позиции на интрозональных участках или участках где он совместно произрастает с породой ксерофитом, а не мезофитом, что подтверждает точку зрения С.Ф. Курнаева (1980) о том, что дуб в теневых широколиственных лесах постепенно уступает свои позиции.

1 И1963 02003 I

По мнению М.Е. Ткаченко (1948), исследовавшего причины гибели дуба в республике, вспышки численности непарного шелкопряда не могут служить причиной массового усыхания дубовых насаждений. Это может привести лишь к снижению годового прироста дуба, вплоть до нулевого.

ГЛАВА V.I. ФАКТОРЫ ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЕ УЧАСТИЕ ДУБРАВ В СОСТАВЕ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ

Основным фактором, предопределяющим участия насаждений с преобладанием дуба черешчатого в составе широколиственных лесов Башкирии является сумма активных температур. Изменение же количества выпадающих в теплое время года осадков изменяет лишь процент участия дубовых насаждений в рамках определенного интервала суммы активных температур. Например, для интервала суммы активных температур (далее 10 С°) 2000-2100 С° коэффициент корреляции равен 0,94. Одинаковыми или близкими по значению эти показатели становятся на стыке температурных интервалов (Табл. 6.1). При одинаковых показателях тепла и влаги, решающее значение приобретает рельеф (Рис.6.1).

Башкирское Предуралье: 2 - 2000-2100 С°

3- 2100-2200 С°

4-2200-2250 С°

5 - 2250-2300 С° Пояс низких предгорий Южного Урала:

6 - 2000-2100С°;

7 - 2100-2200 С°

Рис. 6.1. Участие дубовых насаждений в общей площади широколиственных лесов республики в зависимости от климатических условий и рельефа

-и— Р.л< P.iJ Рмлб -•— РмТ

Таблица 6.1

Влияние климатических условий на участие насаждений с преобладанием дуба черешчатого в общей площади широколиственных лесов РБ •

Осадки за Участие

а°> ю с° период ЕЛ» дубрав, Преобладающие типы почв >

10 С°, мм %

Башкирское Предуралье

ло- •2000 425-337 0,2-2,7 светло-серые, серые лесные

госе- 2100 433-342 3,0-8,0 светло-серые, серые лесные

2100- -2200 415-285 9,0-38,0 серые, темно- серые лесные

2200- •2250 370-306 41,0-53,0 темно-серые лесные

2250- 2300 315-288 54,0-96,0 темно-серые лесные, чернозем вьпд.

Низкогорье западных краевых хребтов Южного Урала.

2000 -2100 487-390 1,0-12,5 светло-серые, серые лесные

2100- -2200 415-257 14,0-49,0 серые, темно-серые лесные

Выделение растительных зон также обусловлено конкретными климатическими показателями. Для зоны хвойно-широколиственных лесов характерна низкая обеспеченность теплом Количество

осадков выпавших за вегетационный и летний периоды в темнохвойно-широколиственных лесах составляет соответственно 460 и 232 мм,. а в светлохвойно-широколиственных лесах 362 и 168 мм. С увеличением тепла зона хвойно-широколиственных лесов сменяется зоной широколиственных лесов, где доминирует липа. Для зоны лесостепи сумма активных температур находится в пределах 2200-2300, а в составе коренных формаций лесов преобладает дуб (55 - 96%).

При сумме активных температур в пределах 2200-2250 насаждения с преобладанием дуба произрастают и на почвах с тяжелым < механическим составом. При снижении суммы активных температур до 2100-2200 с одновременным повышением количества осадков выпадающих за вегетационный период на почвах с тяжелым механическим составом дуб сменяется липой и сохраняет свои позиции лишь на почвах легкого механического состава (Табл. 6.2).

Таблица 6.2.

Зависимость участия дуба в среднем составе насаждений и соотношения классов бонитета дуба и липы от климатических условий и типа почв

1Х° >10 с° Осадки за период Ег°> 10 С® МП Участие дуба в составе, ел Классы бонитета Тип почвы, механический состав, почвообразующая порода

дуб липа

22002250 343 7 I II Темно-серые лесные, тяжелосуглинистые, на эллювии

2100 2200 397 6 I II Темно-серые лесные, суглинистые, на эллювии

II II Темно-серые лесные, тяжелосуглинистые, на эллювии *

405 5 I II Темно-коричневые лесные, суглинистые, на мергелях

II III Темно-коричневые лесные, суглинистые, на мергелях

III III Серо-коричневые лесные, тяжелосуглинистые, на мергелях

I III Темно-серые лесные, супеочаные, на песчаниках

I III Темно-серые лесные, легкосуглинистые, на аллювие-деллювии

II III Серьге лесные, тяжелосуглинистые, на эллювии

2000 2100 423 3-4 II III серые лесные, суглинистые, на аллювие-деллювии

III III Серые лесные, тяжелосуглинистые, на деллювии

II III Перегнойно-карбонатные, тяжелосуглинистые

Установленная зависимость участия дубрав в общей площади широколиственных лесов от климатических условий и механического состава почвы характерна и для лесов европейской части России и сопредельных государств (Табл. 6..3).

Таблица 6..3

Участие дубовых насаждений (в %) от общей площади равнинных широколиственных лесов европейской части бывшегоСССР, в зависимости от климатических условий и механического состава почвы

I с° >10 Количество осадков, выпадающих в вегетационный период (мм)

200-220 220 240 240-260 260-280 280-300 300-320 320-340 340-360 360-380 380-400 400-420 420-440 440 и >

3 4 4 2 3 4 3 4 3 4 2 4 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 I 2 3 4 1 4 4

2000-2050 3 2 91 10 82 1

2050-2100 80 68 8 20 7 6 4 3 1

2100-2150 95 32 30 27 23 20 86 80 18 13 9 3

2150-2200 40 38 45 32 29 25 21 19 60 18 98 88 11 93 9

2200-2250 60 80 54 65 54 52 99 50 48 70 44 41 60 28 26 98 13

2250-2300 70 65 90 80 40 72 85 66 99 55 50 80 77 45 40

2300-2350 99 »7 70 86 94 65 99 89 97 95 86 25

2350-2400 99 80 94 82 67

2400-2450 99 99 99 65

2450-2500 99 99 99 99 99 70 45 95 80 30

2500-2550 99 99 90 99 99 85

2550-2600 99 92 99 96 <0 40 5

2600-2650 99 99 95

265». 2700 99 80 70 65

1 - супесчаные, 2 - легко суглинистые, 3 - суглинистые, 4 - тяжело суглинистые и глинистые

ГЛАВА VII. ИСКУССТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДУБОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ

В регионе исследований большая часть лесных культур дуба .созданных на сплошных вырубках главного пользования, погибает от заглушения их породами сопутствующего естественного возобновления. Культуры дуба сохранились на участках с отсутствием или незначительным количеством пород естественного возобновления (старопахотные земли, заброшенные сенокосы, вырубки низкополнотных насаждений и т.д.). В этом случае успешность создания культур дуба определяется способом их создания, а также соотношением энергии роста дуба и пород сопутствующего естественного возобновления. Так, в культурах дуба, созданных посевом в площадки, при количестве площадок 328 шт /га (рис.7.1, ряд 3), превышение высоты полога порослевой липы завершается к 20 годам. При количестве площадок 271 шт/га превышение высоты конкурента завершается к 24 годам. У культур, созданных посадкой в борозды (ряды 2;4), в возрасте 24 года превышение высоты липы остается значительным, что может привести к заглушению дубовых культур.

£ №

з га

в &

а

я

200

«О

«

о

4

2

4- посадка в борозды дуба 2117 шт/га, липы 400 шт/га;

3 • посев в площадки дуба 2208 шт./га,липы 160шт/га, (328пл 'га);

2- посадка в борозды дуба-1225 штУга, липы 408 шт/га, ильма 492 штУга;

Рис.7.1. Превышение высоты порослевой липы над культурами дуба, где:

5 - посадка в борозды

дуба 1000 шт/га, липы 931 шт/га, ильма2190шт/га

1 - посев в площадки дуба 915 шт /га, липы 942 штУга, ильма 542 шт /га, (271 плУга);

0 2 4 б 8 10 12 14 161820 22 2426 Вцяст цлод лг

В предыдущих четырех случаях дуб развивался на один класс бонитета энергичнее порослевой липы. В случае же когда культуры дуба развиваются на два класса бонитета энергичнее порослевой липы, превышение высоты со стороны порослевой липы завершается к 20 годам (ряд 5). Превышение высоты порослевого ильма над высотой культур дуба снижается раньше.

Успешная конкуренция в росте в высоту культур дуба, созданных групповым способом, с порослевой липой объясняется тем, что в центре группы в первые годы прирост в высоту у дуба значительно выше, чем на периферии (рис.7.2.).Так, в чистых культурах дуба экземпляр, растущий в центре группы, имеет самый интенсивный прирост в высоту, однако в дальнейшем из-за отсутствия подгона и смыкания между группами он снижается. Экземпляр, растущий на периферии, наоборот, имеет самый низкий прирост по высоте, который резко увеличивается по мере наступления смыкания между группами. Аналогичная ситуация наблюдается и в смешанных культурах дуба, созданных групповым способом (328 пл./га). В первые годы прирост по высоте у экземпляров дуба, растущих в центре групп, очень высокий, что в дальнейшем позволяет им успешно конкурировать с липой и ильмом.

СО-

Рис.7.2. Текущий прирост в высоту культур дуба, где

5

1 - посев в площадки, периферия плошадки, дуба 1137 шт'га, (248 пл /га*

'3

1

2 - посев в площадки, центр плошадки, (248 пл /га), дуба 1137 шт/га;

2

3 - посев в площадки, центр плошадки, липы 160шт /га, дуба 2208 шт/га, (328 пл /га);

4 - посев в площадки, периферия плошадки, дуба 2208 шт /га, липы 160 плУга, (328 пл /га);

0 2 4 6 8 ЮПИКВ2022426» ВфКПфКЭДЛ!

5 - посадка в борозды, ильма 492 шт /га, дуба 1225 шт/га. липы 408 штУга

При групповом способе создания культур, периферийные экземпляры способствуют энергичному росту в высоту особей, растущих в центре до момента смыкания полога культур с естественным возобновлением. На момент смыкания экземпляры, растущие в центре, имеют незначительное отставание по высоте от пород сопутствующего естественного возобновления. Особи дуба, растущие по периферии, не позволяют естественно возобновившимся породам находиться в непосредственной близости к дубку, расположенному в центре. Культуры дуба же, созданные с линейным размещением (ряд 5), на момент смыкания имеют значительное отставание по высоте от пород сопутствующего естественного возобновления.

Из рис.7.3. также видно, что энергичнее всего дуб растет в центре групповых культур (ряд 2). Дубки, растущие по периферии групп (ряд 1), развивается аналогично культурам дуба, созданным посадкой в борозды (ряд 3). Чистые культуры дуба, созданные посевом в площадки (ряд 5) растут энергично лишь в первые годы, а в дальнейшем из-за отсутствия подгона их высота снижается. Культуры дуба, созданные посадкой в борозды (ряд 4), наоборот медленно растут в первые годы, но благодаря участию в составе насаждения порослевой липы, к 24 годам догоняют-по высоте чистые

Рис. 7..3. Ход роста в высоту культур дуба, где:

1- посев в площадки, пери-фирия площадки, (328 пл /га), дуба 2208 шт /га, липы 160пгг 'га;

2 - посев в площадки, центр

площадки, (328 пл /га), дуба 2208 шт/га, липы 160пгг /га;

3 - посадка в борозды, дуба

1225 ют/га, липы 408 шт /га, ильма 492 штУга;

4 - посадка в борозды дуба 2117 шт/га, липы 400 шт /га;

5-посев в площадки (248 пл /га), дуба 1137 штУга

групповые культуры.

У культур дуба, созданных строчно-луночным посевом (Рис.7. 4 и 7.5 ), большая высота и текущий прирост по высоте в первые годы объясняется большим количеством пород естественного возобновления, а также ранним смыканием дубков в лунках.

У культур дуба, созданных рядовым посевом в борозды, прирост в высоту начинает возрастать по мере смыкания культур с породами естественного возобновления. Интенсивность текущнго прироста ниже, чем в предыдущем случае, что объясняется меньшей густотой как культур, так и сопутствующих пород.

При группово-луночном способе создания культур дуба прирост в высоту приобретает синусоидальный вид. До 14-16 лет, за счет смыкания крон дубков в лунке размером 1-1,5 м2, идет неуклонное увеличение прироста в высоту. Однако в дальнейшем (до 22 лет), как из-за незначительного количества подгона в виде порослевой липы (1 единица общего состава насаждения), так и большого расстояния между рядами, прирост культур дуба по высоте начал снижаться. Далее в результате наклонного роста дуба в сторону междурядий, общий полог начал смыкаться, что привело к повторному увеличению текущего прироста.

Рис. -7.5. Текущий прирост в высоту культур дуба, где: 1 - группово-луночный посев, расстояние в междурядье 6 м, в ряду 3,5 м, между группами лунок 1,5 м, дуба 1790 шт /га, липы 370штУга.; 2- строчно-луночный посев, расстояние между рядами 1,5 м, дуба 525 шт /га, липы 1235 шт /га, ильма 245 шт/га;

3 - рядовой посев, расстояние между рядами 2м, дуба 856 шт /га, ильма 394 шт /га

В лесных культурах дуба И-Ш класса возраста (как чистых, так и смешанных), созданных посевом в борозды по схеме 1х2м, количество прямоствольных дубков достигает 1150 - 1480 шт/га (44-47 % от их общего числа). С увеличением расстояния между рядами до 3 м, количество прямоствольных дубков снижается до 260 шт./га (32 % от их общего числа). У лесных культур дуба, созданных группово-луночным посевом (расстояние между лунками в группе 1,5 м, в ряду между группами лунок 3,5 м, между рядами 6 м,), выход прямоствольных деревьев составляет всего 10 %. При строчно-луночном посеве с расстоянием в ряду 1 м, а междурядий 6 м, количество прямых деревьев дуба увеличивается до 15 %. В обоих случаях, породы естественного возобновления, составляют одну единицу состава насаждения. При строчно-луночным посеве с расстоянием между рядами 2 м, и равномерно расположенными по всей площади породами естественного возобновления в количестве 1500 шт/га, прямоствольные деревья дуба составляют 44 % от общего количества.

ГЛАВА VIII. ECTECTBEHOE ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО НА СПЛОШНЫХ ВЫРУБКАХ

8.1.Возобновление дуба черешчатого под пологом леса.

Годы обильного плодоношения дуба черешчатого повторяются в среднем через 5-6 лет. Сумма активных температур в семенной год соответствует средним многолетним данным или незначительно превышает, но значительно увеличивается в год предшествующий семенному. На следующий год после семенного под пологом спелых и приспевающих дубовых насаждений количество дубового самосева достигает 20-50 тыс. шт/га. Значительное количество самосева дуба (до 20-30 тыс. шт/га) имеется и под пологом липовых насаждений с участием в составе 1-3 единиц дуба.

8.2. Естественное возобновление дуба черешчатого на сплошных вырубках.

Сохранность имеющегося под пологом насаждении дубового самосева зависит от сезона проведения рубки главного пользования. Проведение рубок в бесснежный период года ведет практически к уничтожению имевшегося под пологом леса самосева.

Наличие благонадежного самосева дуба под пологом насаждения еще не гарантирует успешность семенного возобновления дуба на вырубках. С увеличением времени нахождения самосева дуба под пологом леса его количество снижается. Так на освещенных местах (гребень оврага, различные части склонов), при возрасте вырубки 13 лет, количество дубового подроста, находившегося под пологом леса в течении 1 года, составляет от 9400 до 19400 шт/га. В случае, когда дуб до проведения рубки насаждения находился под пологом леса 4 года, его количество составило от 11111 до 18800 шт/га. Нахождение дуба под пологом леса на протяжении 5 лет приводит к снижению его количества до 12250 шт/га, а на протяжении 6 лет от 3611 до 7250 шт/га. На более затененных ровных участках нахождение самосева дуба под пологом материнского насаждения в течении 8-11 лет приводит к его полной гибели.

Предварительное возобновление дуба под пологом материнского насаждения дает ему в дальнейшем, после рубки главного пользования, возможность успешно конкурировать с естественно возобновляющимися на вырубках породами (рис.8.1., 8.2.).

Превышение высоты порослевой липы над высотой семенного дуба, находившимся до рубки под пологом насаждения два года, нивелируется к 27-28 годам (рис. 8.3.) С увеличением времени нахождения самосева дуба пол пологом леса до 4 лет, этот период сокращается до 22 лет.

В случае же когда разница в классах бонитета семенного дуба и порослевой липы составляет две единицы (рис. 8.4, ряд 3) превышение высоты порослевой липы над высотой семенного дуба завершается раньше. Если же семенной дуб и порослевая липа соответствуют одному классу бонитета, то с 20 летнего возраста превышение со стороны липы начинает вновь возрастать, что в дальнейшем приводит к гибели дуба (ряд 4). При разнице в два класса бонитета между порослевым ильмом и семенным дубом, находившимся под пологом леса один год, превышение высоты ильма над высотой дуба заканчивается к 16-17 годам (ряд 1), а при разнице в один класс бонитета в возрасте 18-20 лет (ряд 2) оно еще сохраняется. Однако, в возрасте 20-25 лет, у ильма начинается массовый отпад, вызванный заболеванием, что усиливает позиции дуба в насаждении.

Рис. 8.4 Превышение высоты липы и ильма порослевого происхождения над высотой семенного дуба, который до рубки находился под пологом леса-

1-1 год (дуб I класса бонитета, ильм III класса бонитета);

2-1 год (дуб I класса бонитета, ильм II класса бонитета);

3 -1год (дуб I класса бонитета, липа Ш класса бонитета);

4 -1 год (дуб III класса бонитета, липа III класса бонитета);

5 -4 года (дуб III класса бонитета, ильм IV класса бонитета);

Заселение вырубок березой и осиной приводит к гибели самосева дуба вне зависимости от времени его нахождения под пологом насаждения к моменту рубки.

При последующем естественном возобновлении дуба (проведении рубок в период массового созревания желудей) на месте сплошной вырубки

Впр«л;№Г

количество дубового самосева на следующий год достигает 60000 шт/га, а в некоторых случаях такое же количество дуба встречается на 14-летней вырубке.

На вырубках семенной дуб успешно конкурирует с породами естественного возобновления порослевого происхождения (липой, ильмом, кленом, вязом, ивой и черемухой) только при групповом размещении в виде куртин. При равномерном размещении по всей площади вырубки к 25 годам дуб выпадает из состава естественного возобновления.

При отсутствии березы и осины, участие дуба в среднем составе насаждения, сформировавшегося на сплошной вырубке, к возрасту 25-40 лет составляет 4-6 единиц, в случае, когда семенной дуб развивается на два класса бонитета выше, чем порослевая липа. При разнице в один класс бонитета, участие семенного дуба в среднем составе насаждения составляет 1-2 единицы. При одинаковом показателе класса бонитета, дуб не выдерживает конкуренции и погибает после смыкания молодняка.

В 25-30-летних насаждениях, сформировавшихся на вырубках дубовых насаждений, присутствуют лишь те экземпляры дуба (предварительное возобновление), которые к моменту смыкания полога входили в первый ярус молодняка.

ВЫВОДЫ

1.Смена пород в дубравах региона исследований вызвана в первую очередь абиотическими факторами. Вместе с тем, высокая адаптивная способность популяции дуба к меняющимся условиям существования позволяет надеяться на восстановление дубовых насаждений. Антропогенное влияние на процесс смены пород в дубравах проявляется в рубке дубовых насаждений без должной заботы об их восстановлении.

2. Основными факторами, определяющими произрастание дуба в широколиственных лесах региона исследований, являются: рельеф; сумма активных температур свыше 10°С; количество осадков, выпадающих в теплое время года; механический состав почвы.

3.Под пологом дубрав и липовых насаждений с участием дуба имеется значительное количество естественного предварительного возобновления дуба,

что может предотвратить смену дуба породами-спутниками на сплошных вырубках и позволит избежать затрат на создание лесных культур.

5. Лесные культуры дуба успешно произрастают на участках отсутствием или незначительным участием пород сопутствующего естественного возобновления (земли вышедшие из-под сельхозпользования. вырубки низкополнотных насаждений и т.д.).

6 На сплошных вырубках культуры дуба эффективны, лишь при отсутствии березы и липы.

7. При развитии дуба на два класса бонитета энергичнее, чем порослевая липа культуры дуба эффективны при любом способе их создания. При разнице в один класс бонитета, культуры необходимо создавать групповым способом. При равенстве классов бонитета, создание культур дуба нецелесообразно.

8. С учетом зонально-типологических условий лучшие результаты дают следующие способы создания культур дуба:

а) на сплошных вырубках посев в площадки площадью 6-7 кв. м (300 площадок на 1 га). Посадочных мест дуба 6 тыс. на 1 га (54 кг желудей).

б) на землях вышедших из-под сельскохозяйственного пользования посев в борозды по схеме ЗД-Ак-3 В+ Яс-Ак-ЗД, расстояние в междурядьях одной породы 1,3м, разных пород 2м. Посадочных мест дуба 3 тыс. на 1 га (27 кг желудей).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Бикметов Ф.Ф. Роль природно-климатических факторов, на распространение дубовых насаждений в широколиственных лесах Предуралья. В сб. Леса Башкортостана. Современное состояние и перспективы, Уфа, 1997.

2. Бикметов Ф.Ф. Естественное семенное возобновление дуба черешчатого на вырубках высокоствольных дубрав в зоне широколиственных лесов Башкирского Предуралья. В сб. Леса Башкортостана. Современное состояние и перспективы, Уфа, 1997.

3. Бикметов Ф.Ф. Искусственное восстановление дубрав в зоне широколиственных лесов Башкирского Предуралья. В сб. Леса Башкортостана. Современное состояние и перспективы, Уфа, 1997.

Отпечатано с готового оригинала

_Лицензия ЦД№00326 от 14.02.2000г._

Подписано к печати, 11.05.04. Формат 60x88/16

Бумага 80 г/м2 "Снегурочка" Ризография

Объем 1 пл._Тираж 100экз._Заказ № 268

Издательство Московского государственного университета леса. 141005. Мытищи-5, Московская обл., 1-я Институтская, 1, МГУЛ. Телефоны: (095) 588-57-62, 588-53-48, 588-54-15. Факс: 588-51-09. E-mail: izdat@ingul.ac.ra

i-8513

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Бикметов, Флюр Фанисович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I Современное состояние вопроса.

ГЛАВА II Программа, методика и объект исследований.

ГЛАВА III Природные условия района исследований.

3.1 Тепловой режим.

3.2 Осадки и водный режим.

3.3 Ветровой режим.

3.4 Рельеф.

3.5 Почвы.

ГЛАВА IV. Филогенез дубрав региона исследований.

ГЛАВА V. Смена пород в дубравах

ГЛАВА VI Факторы, обуславливающие участие дубрав в составе широколиственных лесов

ГЛАВА VII Искусственное восстановление дубовых насаждений.

ГЛАВАМИ Естественное возобновление дуба черешчатого под пологом леса и на сплошных вырубках.

8.1 Естественное возобновление дуба черешчатого под пологом леса.

8.2 Естественное возобновление дуба черешчатого на сплошных вырубках.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Восстановление высокоствольных дубрав в широколиственных лесах Предуральской равнины"

Среди множества природных богатств, которыми наделена Республика Башкортостан, важное место занимают леса. Их комплексное использование и воспроизводство является одной из главных задач лесного хозяйства. Учитывая, что наряду с количественным увеличением потребления древесины, возрастают и требования к ее качеству, серьезной становится проблема улучшения качественного состава лесов. Решение этой проблемы неразрывно связано с разработкой научно обоснованной системы мероприятий по восстановлению в лесном фонде наиболее ценных насаждений, одними из которых являются дубравы.

Дубовые леса Республики Башкортостан, которые представлены дубом черешчатым ((^иегсиэ гоЬиг Ь) - наиболее ценные растительные формации. Однако в последние годы их состояние на территории республики характеризуется значительным сокращением площадей, не всегда удовлетворительным состоянием, наличием больших площадей изреженных участков, порослевых насаждений многократных генераций.

Перед лесным хозяйством республики стоит задача интенсификации работ по восстановлению дуба на вырубках, замене расстроенных порослевых дубовых древостоев продуктивными и устойчивыми семенными. Особое значение приобретает детальный анализ изменений, происходящих в этих лесах, условий, способствующих или препятствующих их восстановлению и сохранению, выделение лимитирующих факторов, ограничивающих распространение и успешное произрастание дуба.

В контексте указанных выше проблем в данной работе ставится цель -дать научное обоснование и указать мероприятия по восстановлению и созданию семенных дубовых насаждений в регионе исследований.

Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения.

Заключение Диссертация по теме "Лесные культуры, селекция, семеноводство", Бикметов, Флюр Фанисович

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1.Смена пород в дубравах региона исследований вызвана в первую очередь абиотическими факторами. Вместе с тем высокая адаптивная способность популяции дуба к меняющимся условиям существования позволяет надеяться на восстановление дубовых насаждений. Антропогенное влияние на процесс смены пород в дубравах, проявляется в рубке дубовых насаждений, без должной заботы об их восстановлении.

2. Основными факторами, определяющими произрастание дуба в широколиственных лесах региона исследований являются: рельеф; сумма активных температур свыше 10°С; количество осадков, выпадающих в теплое время года; механический состав почвы.

3.Под пологом дубрав и липовых насаждений с участием дуба имеется значительное количество естественного предварительного возобновления дуба, что может предотвратить смену дуба породами-спутниками на сплошных вырубках и позволит избежать затрат на создание лесных культур.

5. Лесные культуры дуба успешно произрастают на участках с отсутствием или незначительным участием пород сопутствующего естественного возобновления (земли вышедшие из-под сельхозпользования, вырубки низкополнотных насаждений и т.д.).

6 На сплошных вырубках культуры дуба эффективны, лишь при отсутствии березы и липы.

7. При развитии дуба на два класса бонитета энергичнее, чем порослевая липа культуры дуба эффективны при любом способе их создания. При разнице в один класс бонитета, культуры необходимо создавать групповым способом. При равенстве классов бонитета, создание культур дуба нецелесообразно.

8. С учетом зонально-типологических условий лучшие результаты дают следующие способы создания культур дуба: а) на сплошных вырубках посев в площадки площадью 6-7 кв. м (300 площадок на 1 га). Посадочных мест дуба 6 тыс. на 1 га (54 кг желудей). б) на землях вышедших из-под сельскохозяйственного пользования посев в борозды по схеме ЗД-Ак-З В+ Яс-Ак-ЗД, расстояние в междурядьях одной породы 1,3м, разных пород 2м. Посадочных мест дуба 3 тыс. на 1 га (27 кг желудей).

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бикметов, Флюр Фанисович, Москва

1. Агроклиматические ресурсы Башкирской АССР. Л., Гидрометеоиздат, 1976.

2. Агроклиматические ресурсы Татарской АССР. Л., Гидрометеоиздат, 1974.

3. Агроклиматический справочник по Башкирской АССР. Свердловск, 1959

4. Агроклиматический справочник по Благовещенскому и Нуримановскому районам Башкирской АССР. Свердловск, 1966.

5. Агроклиматический справочник по Илишевскому, Дюртилинскому, Бирскому, Баклинскому, Чекмагушевскому, Кушнаренковскому районам Башкирской АССР. Свердловск, 1967.

6. Агроклиматический справочник по Кармаскалинскому, Аургазинскому, Гафурийскому, Стерлитамакскому и Ишимбайскому районам Башкирской АССР. Свердловск, 1965.

7. Агроклиматический справочник по Мечетлинскому, Киги некому, Белокатайскоиу и Салаватскому районам Башкирской АССР. Свердловск, , 1966.

8. Агроклиматический справочник по Уфимскому району Башкирской АССР. Свердловск, 1966.

9. Аленьтьев П.Н. Восстановление дубовых лесов северного Кавказа и повышение их продуктивности. Автореферат дис. на соискание учен, степени д р. с. - х. н., М., 1984.

10. Аленьтьев П.Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав. Майкоп. 1990.

11. Аленьтьев П.Н. Формирование культур дуба, созданных различными способами на вырубках. В кн. Сб. трудов по лесному хозяйству Шиповской ЛОС. Воронеж, 1960, с. 5 82.

12. Алисов Б.Н. КлиматССР. М. «Высшая школа», 1969, 104 с.

13. Баранов В.И. Новая ископаемая флора из третичных и верхнемеловых отложений западного склона Мугоджар. Докл. АН СССР, 1952, т. 32, №5.

14. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. Л., Гидрометеоиздат, 1974, с 172.15.