CC BY
16
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР СОСНЫ В СУХОЛОЖСКОМ ЛЕСХОЗЕ СВЕРДЛОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
*Усольцев В. А., * Белоусов Е.В., **Терехов Г.Г., *Терентьев В.В.,
* Платонов И.В., ***Терин А. А.
(*УГЛТУ,**Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург;
***Сухоложский лесхоз, Свердловская область, РФ)
For the first time the primary production of Pinus sylvestris plantations of the Sverdlovsk region is investigated. Some special features of their structure are discussed.
Исследования выполнены в Сухоложском лесхозе, расположенном на территории Сухоложского и Богдановичского административных районов Свердловской области на границе подзон южной тайги и лесостепи (570 с.ш. и 620 в.д.). Согласно лесорастительному районированию [2], территория лесхоза относится к сосново-березовому предлесостепному округу Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской равнинной лесорастительной области. В общей покрытой лесом площади 86,5 тыс. га на долю сосны приходится 48 %.
Район исследований (Винокурское лесничество) находится в зоне воздействий крупнейшей в области и стране Рефтинской ГРЭС, работающей на многозольных экибастузских углях. Содержащиеся в зольных выбросах микроэлементы и раскисление почв привели к повышению почвенного плодородия, в результате чего класс бонитета сосновых древостоев повысился с II,3 в 1970 г. до 1,8 в 2000 г. Если в 1970 г. на долю сосняков 1а-1 классов бонитета приходилось 18% общей площади под сосной, то в 2000 г. этот показатель составил уже 44 %. Интенсивно идет процесс задернения почв. Преобладающим стал разнотравный тип леса, доля которого в общей площади повысилась за упомянутый период с 37 до 55% [3].
Лесные культуры занимают площадь около 10 тыс. га, из них 92% находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии. Абсолютно преобладают культуры сосны (около 90 % площади), однако в последние годы в лесокультурном производстве предпочтение оказывается ели (10 % площадей).
Исследование биологической продуктивности культур сосны выполнено в разнотравном типе леса, I-II классах возраста. Для закладки пробных площадей подобраны наиболее сохранившиеся участки культур, без прогалин и окон. Основной класс бонитета - I, однако вследствие неоднородности условий по элементам рельефа, класс бонитета варьирует от !а до II. Не обеспечена также однородность по ширине междурядий и, как следствие - по начальной густоте посадки. Методика работ на пробных площадях изложена в нашей статье сборника, посвященной продукции лиственницы. На 5 пробных площадях (табл. 1) взято по ступеням толщины по 7-8 (всего 38) модельных деревьев.
Таблица 1 - Таксационные показатели культур сосны Сухоложского лесхоза по данным перечетов на пробных площадях
№ пробной площади Состав Возраст, лет Средние Густота, экз/га Площадь сечений, м2/га Запас, м3/га Класс бонитета
высота, м диаметр, см
2 10С 15 5,55 7,2 2592 10,66 34,82 I
3 10С 18 7,71 7,4 6045 26,33 106,90 I
5 10С 26 8,60 10,0 3396 26,55 166,26 II
4 9С1Б 29 12,2 12,1 2733 31,58 206,57 I
1 10С 32 16,6 12,5 3944 48,41 452,29 1а
Полученные для модельных деревьев показатели фракционной структуры фитомассы в абсолютно сухом состоянии и ее первичной продукции скоррелированы с диаметром на высоте груди и получены уравнения степенной (аллометрической) функции. Путем их табулирования по ступеням толщины с использованием данных перечета деревьев на пробных площадях рассчитаны показатели фракционной структуры надземной фитомассы и ее первичной продукции на 1 га (табл. 2).
Таблица 2 - Показатели фитомассы и первичной продукции в абсолютно сухом состоянии в культурах сосны Сухоложского лесхоза
№ проб- Фитомасса, т/га Первичная продукция, т/га
ной Ствол Кора Скелет Хвоя Ито- Ствол Кора Скелет Хвоя Ито-
площади в коре ствола кроны го в коре ствола кроны го
2 11,5 2,16 6,49 5,98 24,0 1,36 0,217 1,27 2,33 4,96
3 36,8 6,05 8,09 10,6 55,5 3,06 0,438 1,50 3,28 7,84
5 42,8 5,72 12,8 10,4 66,0 2,59 0,310 1,67 3,48 7,75
4 71,1 7,21 10,7 8,48 90,3 3,22 0,215 1,57 3,36 8,15
1 147,2 13,5 18,1 9,39 174,7 3,66 0,299 1,92 2,92 8,50
Исследования биологической продуктивности культур сосны в Уральском регионе находятся на начальной стадии, и кроме полученных нами данных есть лишь материалы по надземной фитомассе культур сосны горно -таежного лесохозяйственного района на Южном Урале (Катав-Ивановский лесхоз Челябинской области) (табл. 3). Представляет интерес сопоставить данные о фитомассе названных двух областей с целью выявления возможностей их экстраполяции на другие области региона.
Сопоставление выполнено с использованием бинарной переменной Х, которая принята равной нулю для показателей фитомассы Сухоложского лесхоза и равной 1,0 для Катав-Ивановского лесхоза. Рассчитаны уравнения
lnP, = ao + ailnA +a2X, (1)
где Pi - фитомасса i-й фракции (Pst, Pbr, Pf, Ptot - соответственно фитомасса стволов, ветвей, хвои и общая надземная в абсолютно сухом состоянии, т/га); А - возраст древостоя, лет; Х = 0 для фитомассы культур Сухоложского лесхоза и Х = 1 - для Катав-Ивановского лесхоза.
Таблица 3 - Таксационные показатели и фитомасса культур сосны
Катав-Ивановского лесхоза [1]
Возраст, Средние Густота, Площадь Запас, Фитомасса, т/га
лет высота, диаметр, экз/га сечений, м2/га м3/га Ствол Скелет Хвоя Ито-
м см в коре кроны го
10 2,5 3,3 2260 1,91 6,3 5,01 2,51 3,95 11,5
15 3,8 4,5 3100 4,93 9,1 7,31 2,05 2,63 12,0
20 13,6 7,3 1415 5,92 30,9 24,7 5,90 4,77 35,4
30 15,2 12,6 1524 19,0 87,1 74,2 5,26 4,17 83,6
40 17,6 15,7 1040 20,1 202,5 162,0 12,9 5,58 180,5
Результаты расчета уравнений (1) сведены в табл. 4.
Таблица 4 - Характеристика уравнений (1)
Зависимая Константы, независимые переменные и значимость t Я2 Ж
переменная их констант по Стьюденту
а0 а1\пЛ t для а1 а2Х t для а2
\nPst -4,5360 2,6604 10,2 -0,2561 1,2 0,940 0,333
\nPbr -1,3107 1,1683 5,2 -0,6906 3,8 0,872 0,288
\nPf■ 1,1565 0,3241 1,8 -0,7252 5,0 0,818 0,228
\пРш -2,4103 2,1098 8,7 -0,3366 1,7 0,924 0,309
Полученные зависимости на статистически значимом уровне подтверждают увеличение (все константы a1 при \пА имеют знак (+)) всех фракций надземной фитомассы с возрастом на уровне ^,05, за исключением массы хвои, для которой упомянутая зависимость достоверна лишь на уровне
Знак (-) констант a2 при Х означает, что по всем фракциям фитомассы показатели последней в культурах сосны Катав -Ивановского лесхоза ниже по сравнению с Сухоложским. Однако это различие достоверно на уровне t0,05 лишь для массы хвои и ветвей, а по массе стволов и общей надземной - лишь на уровне
В числовом выражении фитомасса стволов, ветвей и хвои при одном и том же возрасте (15 лет) в Сухоложском лесхозе превышает таковую в Катав-Ивановском соответственно на 2, 12 и 11%, а в возрасте 35 лет соответственно на 0,2; 4 и 8 %. Различие по общей надземной фитомассе сосны двух лесхозов в возрасте 15 и 35 лет составляет соответственно 6 и 1 %.
В течение периода роста культур сосны со II по IV класс возраста масса хвои на 1 га возрастает на одну треть, а общая фитомасса - в 6 раз (расчетные данные по уравнению (1)).
Выявленные различия фитопродуктивности культур двух областей могут быть обусловлены как природными (почвенно-климатические условия), так и антропогенными факторами (технология посадки культур и ухода за ними). Необходимы дополнительные исследования в пределах Уральского региона.
Список литературы
1.Аткина Л.И., Петелина О.А. Структура надземной фитомассы естественных молодняков и культур сосны Челябинской области // Лесной комплекс: состояние и перспективы развития. Вып. 3. Брянск: БГИТА, 2002. С. 3-6.
2.Колесников Б.П., Зубарева Р.С., Смолоногов Е. П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. 176 с.
3.Терин А.А. Состояние сосновых насаждений и перспективы их хозяйственного использования после подсочки в Среднем Зауралье: Автореф. дис... кандидата с.-х. наук. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. 21 с.
Работа поддержана РФФИ, грант № 04-05-96083.
