CC BY
36
УДК 630*181.1 А.И. Миленин
Миленин Андрей Иванович родился в 1962 г., окончил в 1987 г. Воронежский лесо технический институт, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ле соводства Воронежской государственной лесотехнической академии. Имеет 25 пе чатных работ в области изучения экологии и морфологии дуба черешчатого. E-mail: [email protected]
ДИНАМИКА РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО В БАЙРАЧНЫХ ДУБРАВАХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Проанализирована динамика ширины годичного кольца рано- и позднораспускаю-щихся форм дуба в сухой и свежей байрачных дубравах за 50-летний период. Дан прогноз радиального прироста.
Ключевые слова: радиальный прирост, тип леса, относительный индекс, ширина годичного кольца.
Дубовые леса России занимают небольшую площадь. Располагаясь в густонаселенных районах, они в течение длительного времени подвергаются воздействию неблагоприятных экологических природных и антропогенных факторов. Это приводит к сокращению их площади, ухудшению качества и состояния [3, 4].
Дубравы Центральной лесостепи представлены тремя геоморфологическими комплексами: нагорными, пойменными и байрачными. Последние изучены меньше других. В настоящее время это низкопродуктивные редкостойные порослевые дубняки небольшого возраста. Байрачные леса выполняют важнейщие почвозащитные, водоохранные, биотообразующие функции. Они увлажняют воздух, способствуют снегонакоплению, не дают развиваться оврагам, предохраняют от заноса песком и глиной родники, долины, русла рек, в которые выходят балки [1]. Поэтому необходимо всесторонне изучить эти дубравы в целях их сбережения и восстановления.
Для сохранения ценных лесных ресурсов нужны знания не только об их современном состоянии, но и об изменениях за более длительный период. В связи с этим все возрастающее значение приобретают дендрохроноло-гические исследования [7, 10, 13, 16, 17]. Они затрагивают некоторые аспекты проблемы сохранения биоразнообразия и глобальной устойчивости лесов [14, 15]. Результаты дендрохронологического анализа могут быть использованы для прогнозирования прироста в связи с изменением климата, а также проектирования различных лесохозяйственных мероприятий [7-11].
Изучением динамики радиального прироста дуба черешчатого занимались многие исследователи [5, 7, 10, 13], однако они не всегда учитывали внутривидовую изменчивость дуба черешчатого, влияние возраста и происхождения. Ряд работ выполнен за небольшой промежуток времени.
Наши исследования проведены на постоянных пробных площадях в байрачных дубравах Калачеевского и Воробьевского районов Воронежской области (см. таблицу). Объекты расположены в бассейне р. Дон и его притока р. Толучеевки. По лесорастительному районированию эта территория относится к степной зоне, провинции Русской равнины Приволжско-Донского округа подзоны разнотравно-злаковых степей.
Пробные площади заложены в сухой и свежей байрачных дубравах, в типах лесорастительных условий Е1 и Е2, в насаждениях дуба раннего (Р), позднего (П), раннего и позднего, произрастающих совместно (Р+П). Предварительно выполняли фенологические наблюдения. В байрачных дубравах ранняя разновидность преобладает на верхних ровных местоположениях, прилегающих к балкам, на иссушаемых крутых склонах южных и юго-восточных экспозиций; поздняя распространена по дну тальвегов.
Средние за многолетний период наблюдения значения температуры по данным метеостанции г. Калач: лета +20,4; зимы -6,2, среднегодовая +5,3° С. Среднее годовое количество осадков 442,8 мм. Довольно часто в данном районе наблюдаются засушливые периоды, сопровождаемые высокой температурой воздуха. Характерно наличие ветров и суховеев, наиболее частых во второй половине апреля и мая.
Дендрохронологический анализ радиального прироста проводили в соответствии с методическими разработками [2, 6, 10, 12]. На пробных площадях у деревьев дуба, относящихся к среднему типу роста и первой категории состояния, на высоте 130 см возрастным буравом взяты 10 кернов,
дополнительно у модельного дерева спилы через каждые 2 м. Ширину годичных колец измеряли с помощью микроскопа МБС-1 с точностью ± 0,05 мм, спилы и керны древесины предварительно шлифовали. Среднюю ширину слоя определяли с точностью ±7 % , по формуле
п
= 1/п 2 х7 у ,
'=1
где а7 - средняя ширина годичных колец всех модельных деревьев 7-го года;
п - число модельных деревьев; х7у - ширина годичного кольцау-го дерева, 7-го года.
Чтобы исключить влияние возраста, проводили 11-летнее сглаживание исходных данных по формуле
7-5
Аи = 2 аг/11,
7+5
где Ац7 - сглаженные за 11-летний период значения ширины годичного кольца.
Метод относительных индексов применяется для учета факторов, зависящих от индивидуальных особенностей деревьев или конкретных условий местопроизрастания. Сущность метода заключаются в том, что образуется ряд относительных индексов: Нь Н2, Н3, Н4, ..., Нп, каждый из которых формируется следующим образом: Н7 = а7 / А117 . Полученные таким
образом годовые значения исходных данных и относительных индексов наносили на графики (рис. 1, 2).
Рис. 1. Индекс радиального прироста в условиях сухой (а) и свежей (б) бай-рачной дубравы: 1 - ранний; 2 - поздний дуб
Рис. 2. Динамика радиального прироста ширины годичного кольца (1, 2) и поздней древесины (3, 4) в условиях сухой байрачной дубравы (фактические
и выравненные данные)
В условиях сухой байрачной дубравы Е] минимумы - максимумы прироста приходятся на следующие годы: в насаждении ранораспускаю-щейся разновидности 1951-1952-1958-1961-1965-1969-1978-1984-1987; позднораспускающейся 1950-1951-1956-1957-1963-1966-1971-1975-19761978-1983-1984-1985-1986-1987. Наиболее отчетливо выделяются 2-3-, 5-7- и 11-летние циклы.
В условиях свежей байрачной дубравы Е2 минимумы - максимумы прироста в насаждении позднораспускающейся разновидности приходятся на следующие годы: 1950-1953-1954-1955-1960-1962-1965-1967-19691976-1979-1980-1984-1988, в насаждении ранораспускающейся разновидности соответственно 1950-1954-1957-1958-1960-1967-1969-1971-19801984-1986-1988.
Как видим, в сухой и свежей байрачных дубравах в насаждених фенологических разновидностей дуба минимумы - максимумы прироста в основном совпадают. Наиболее глубокие депрессии прироста связаны с засушливыми годами. Реакция у раннего и позднего дуба на изменение условий среды проявляется по-разному. После засухи 1972 г. прирост снижался существеннее в насаждении ранораспускаюшейся разновидности дуба: в условиях Ei на 20, в Е2 на 7 %. Характерно, что в условиях Е2 в молодом возрасте (до 40 лет) прирост больше в насаждении позднораспускающейся, в Е1 - ранораспускающейся разновидности. С возрастом прирост уменьшается и становится примерно одинаковым. Прирост наиболее стабилен в насаждении позднего дуба в условиях Е2, менее всего в насаждении раннего дуба Е1, что свидетельствует о снижении устойчивости.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. - Л.: Гидрометео-издат, 1974. - 172 с.
2. Вересин М.М. Леса воронежские. - Воронеж: Центр.-Чернозем. кн. изд-во, 1971. - 224 с.
3. Ерусалимский В.Е. Как сохранить дубравы // Лесн. хоз-во. - 2000. - № 5. - С. 13-15.
4. Калиниченко Н.П. Дубравы России. - М.: ВНИИЦлесресурс, 2000. - 536 с.
5. Костин С.И. Влияние осадков на прирост раннего и позднего дуба // Лесоведение. - 1968. - № 2. - С. 80-83.
6. Мазепа В.С. Метод расчета индексов годичного прироста обобщенного дендроклиматического ряда // Экология. - 1982. - № 3. - С. 21-28.
7. Мелехов И.С. Значение структуры годичных слоев и ее динамика в лесоводстве и дендроклиматологии // Лесн. журн. - 1979. - № 4. - С. 6-14. - (Изв. высш. учеб. заведений).
8. Миленин А.И. Динамика радиального прироста дуба черешчатого в условиях пойменной дубравы // Интеграция лесной науки и высшего лесотехнического образования: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Воронеж, 2000. - С. 270-271.
9. Миленин А.И. Динамика радиального прироста в условиях очень сухой солонцеватой дубравы Шипова леса // Лесной и химический комплексы: проблемы и решения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2003. -С. 51-55.
10. Молчанов А.А. Дендроклиматические основы прогнозов погоды. - М.: Наука, 1976. - 168 с.
11. Особенности радиального прироста хвойных пород в Иркутской области / В.И. Таранков [и др.] // Лесн. журн. - 1994. - № 4. - С. 54-57. - (Изв. высш. учеб. заведений).
12. Розенберг Г.С., Феклистов П.А. Прогнозирование годичного прироста методами самоорганизации // Экология. - 1982. - № 4. - С. 43-50.
13. Dembner S.A. UNCED follow - up in forestry and the role of FAO // Unasylva. - 1995. - N 180. - Р. 64-66.
14. Hager H. Mögliche Einwirkungen von Klimaaenderungen auf foerstliche Oekosystem: Symp."Klimaaendemng Oesterreich: Herausfonderung Forstgenet und Waldbau" , Wien, 9 Nov., 1994 // FB VA - Ber. - 1994. - N 21. - S. 7-17.
15. Holtmaeir F.K. Waldgrenzen und Klimaaschwandunden. Ohologische Aspekte eines vieldiskutirten Pehenomens // Geoocod Ynamic. - 1995. - N 1.- 24.
16. LeikolaM. Mitä on biodeversi fitti // Pap. Japun - 1994. - N 10. - Р. 620-622.
17. Williams J.T. International aspect of biodiversify // Forest. Choron. - 1992. -N 4. - Р. 454-458.
A.I. Milenin
Dynamics of Radial Increment of English Oak in Small Oak Forests in Steppe Ravines of Voronezh Region
The dynamics of the annual ring width is analyzed for early- and late-shooting oak forms in the dry and fresh small forests in steppe ravines over a fifty-year period. The forecast of radial increment is provided.
Keywords: radial increment, forest type, relative index, annual ring width.
Таксационная характеристика пробных площадей
ТЛУ Класс бонитета Состав по эле- Средняя Средний Число стволов Сумма площадей Полно- Запас,
Феноразношдностъ Возрастает ментам высота, м диаметр, см по по- сечений, м2/га та м3/га
леса родам
Ei III 7Д 14,6 20,5 408 13,50 0,57 104,0
P 50 1Ос 16,1 18,2 76 1,98 0,08 10,3
1Лп 17,3 22,6 36 1,44 0,04 8,1
1Гр.ш 13,4 13,7 108 1,60 0,07 9,7
+Кл. о 14,1 16,3 60 1,25 0,05 8,2
+Кл. п 13,0 12,9 96 1,25 0,06 4,6
E2 II 4Д 18,1 17,7 412 10,28 0,39 95,2
P + П 50 6Лп +Кл. о, 19,0 17,4 17,7 14,7 568 72 13,99 1,23 0,41 0,05 137,0 10,2
ед. Кл.п 14,6 10,6 76 0,67 0,29 5,0
e2 III 8Д 17,6 23,7 420 18,49 0,74 163,0
P 65 2Яс 15,4 17,8 180 4,49 0,22 37,5
+Лп, 11,9 10,7 72 0,64 0,03 8,3
ед. Кл.о 13,0 13,4 28 0,40 0,02 3,1
ед. Кл.п 11,2 9,5 12 0,08 0,04 0,4
ед. Гр.ш 12,4 11,9 16 0,17 0,01 0,6
I 10Д 21,4 19,2 785 22,69 0,77 243,5
П 50
e2 I 10Д 20,6 21,9 510 18,82 0,65 190,0
П 50 +Лп, ед. Кл.п 16,2 12,6 14,2 12,6 80 30 1,26 0,38 0,04 0,02 9,3 1,9
