CC BY
55
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ниченным (6 шт.) в результате перерасхода образцов и прекращения дальнейших работ в этом направлении.
Еще одним существенным фактором, влияющим на химические свойства воды, особенно водоема, является достаточно мощный (1,0-2,2 м) слой техногенных отложений, содержащих песок, щебень, асфальт и ряд других компонентов.
Иными словами, рассматриваемая территория долгое время использовалась как свалка остатков строительных и иных материалов и веществ со всеми вытекающими отсюда последствиями. Это положение усугубилось близким уровнем грунтовых вод (табл. 4).
Из данных табл. 4 видно, что в ряде мест грунтовые воды находятся достаточно близко от поверхности земли (1,7-3,3 м) даже в период до наступления весеннего половодья. Это говорит о том, что в период половодья и после него возможен подъем уровня грунтовых вод до уровня поверхности земли и даже выше.
В более ранний период, когда еще не был отсыпан техногенный слой (1,0-2,2 м), выклинивание грунтовых вод на поверхность было, очевидно, далеко не редким явлением, о чем, в частности, свидетельствуют сохранившиеся до сих пор следы этого явления. Одним из мест такой разгрузки подземных вод вполне могла стать зона ручья естественного водоема.
Второй группой анализов были микробиологические (табл. 5). Принцип подхода тот же - обратить основное внимание на показатели, превышающие НД (допустимая норма).
Из материалов табл. 5 видно, что в микробиологическом отношении наименее загрязнены подземные воды (воды родника). Поэтому при решении вопроса о водном питании водоема предпочтение следует отдавать грунтовым водам при условии их предварительного анализа.
Библиографический список
1. СП-33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. Госстрой России, 2004. - 178 с.
2. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы. СанПин 2.15.980-00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования по охране поверхностных вод. - М., 2000.
3. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы СанПин 2.14.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М., 2005.
4. Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации. Технические нормативы ГН 2.1.5.1316-03. Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственнопитьевого культурно-бытового водопользования. - Москва, 2005.
ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА И БЕРЕГОРАЗРУШЕНИЕ
в прибрежной части чебоксарского водохранилища
А.В. ЗАХАРОВ, асп. каф. управления природопользованием и лесозащиты МарГТУ,
И.А. АЛЕКСЕЕВ, проф. каф. управления природопользованием и лесозащиты МарГТУ, д-р
с.-х. наук, профессор, академик МАНЭБ и ИТА ЧР,
ОН. ГУСЕВА, асп. каф. управления природопользованием и лесозащиты МарГТУ
опасные болезни типа фузариоза (Fusarium graminearum), спорыньи (Claviceps purpurea), головни (Tilletia secalis K.) и других. Резко снижается пастбищная ценность выгонов.
Управление водохранилища (филиал ОАО «ГидроОГК») претендует на новые лесные земли для формирования береговой охранной зоны, не занимается берегоукреплени-
Строительство крупных гидроэлектростанций на равнинных реках с густо заселенными берегами сильно изменяет социальную и природную среды. Происходит непредсказуемый процесс берегоразрушения, изымаются из хозяйственного оборота земельные и лесные угодья, выявляются оползневые явления. На луговых растениях развиваются
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
71
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ем путем строительства дамб вокруг низин с плодородными сельскохозяйственными и лесными угодьями, посадкой берегоукрепляющих деревьев, берегоочисткой, защитой берегов от оврагообразования. Мероприятия по ликвидации или ослаблению неблагоприятных последствий, вызываемых подтоплением лесов, берегоразрушением, отчуждением отодвигаемых в глубь суши зон охраны прибрежной полосы, должны разрабатываться заблаговременно, до создания водохранилищ.
По указанным причинам необходимость проведения систематического мониторинга по берегам водохранилища вполне обоснована. При мониторинге прибрежных лесов Чебоксарского водохранилища проводилось слежение по многим направлениям, относящимся к негативному влиянию подтопления на природную среду.
Подтопление водами водохранилища, даже на современном неполном (то есть ниже проектного) уровне, охватило не только срубленные под ложе водохранилища (до метки 68 м) леса, но и значительно выше. На правом берегу оно распространилось до отметки 90 м над уровнем моря. На левом берегу, сложенном водофильтрующими почвами флювиогля-циальных денудационных отложений, подтопление не вклинивается высоко, но проявляется мозаично. Оно подпитывает карстовые озера Марийской низины, обеспечивая им стабильно высокий уровень, что повлияло на состояние болотных систем, лесопатологическое состояние подтапливаемых насаждений [1, 4].
Берегоразрушение как на левом, так и на правом берегу продолжается со стабильной скоростью. Эрозионные процессы на правом берегу не сдерживаются береговой защитной полосой. Развиваются оползневые процессы, уничтожающие не только задернелые склоны, но и древесную растительность. Это указывает на необходимость строительства инженерных защитных сооружений. Берегоразрушение на левом берегу проявляется мозаично. Там, где водная поверхность не прерывается островными лесами, песчаный берег легко рушится. Вода в левобережные леса проникает не только через песчаные отложения, но и останцы. Поэтому в Волжском лесничестве Республи-
ки Марий Эл площадь заболоченных лесов за годы работы ГЭС увеличилась в 4 раза [2].
На правом берегу водохранилища процесс берегоразрушения волновым процессом изучался в кварталах 1-5 Дубравного уч. лесничества Руткинского лесничества, по открытым местам вблизи населенных пунктов Горно-Марийского района: Шунангер, Шарт-нейка, Юльялы, Емангаши, Сумки, Токари.
В районе береговой линии (от г. Василь-сурска Нижегородской области до с. Еманга-ши) были проведены исследования склонов и участков прибрежных насаждений. Леса прибрежной защитной полосы расположены в оползнеопасной зоне по крутому склону. Максимальная высота над уровнем моря составила 173 м, расположена в 130 м от уреза воды Чебоксарского водохранилища. Средняя крутизна склона 25°, что характеризует высокий базис эрозии почвы и высокую опасность оползнеобразования. Поэтому на протяжении 16 км береговой линии имеется 9 оврагов со средней глубиной 25 м и спадом высот на 10 м, что создает условия для вертикального размыва почвы талыми водами при небольшой площади водосбора.
Оползневые явления выявлены на протяжении береговой линии в 6 км. Выявлены два типа оползней. Первый тип относится к случаю, когда оползневая часть доходит до воды и водой размывается. На берегу остаются деревья, а грунт с корней размывается и создается древесная захламленность берега. В целом на рассматриваемых объектах такой вид оползня за десятки лет существования водохранилища составил прибрежную захламленность на 1 км уреза воды 105 м3. На всем обследованном протяжении в 16 км - 1680 м3. Лежащая в воде древесина по составу представлена липой (65 %), осиной (12 %), дубом (14 %) и другими породами (9 %). Уборка этого вида захламленности затруднена двумя факторами: невысоким качеством древесины и недоступностью для трелевки и вывозки.
Второй тип оползня связан со сползанием с крутого склона грунта на половину ширины прибрежной защитной полосы. При этом образуется почти горизонтальная терраса со сплошными деревьями и с влажной почвой.
72
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Такие террасы, часто двойные, образовавшиеся на территории Дубравного лесничества, были выявлены на суммарном протяжении 2 км. Сигналом образования террас обоих типов служат наклонные стволы деревьев в сторону реки. Безусловно, такие стволы, имея смещенный центр тяжести, ускоряют образование оползня.
На пробных площадях обнаружено, что средняя ширина лесного окаймления составляет 100-150 м (нормативная 80 м), из них 12 м уже сползли в воду виде оползня.
Вследствие подтопления от водохранилища заметно ухудшается качество леса. Усыхает в основном дуб черешчатый (Quercus robur L) от поражения сосудистым микозом от грибов Ophistoma roboris на уровне слабой интенсивности выпадения породы, а также береза. После заполнения водохранилища отпад деревьев резко увеличился. Учет, проведенный на пробных площадях, показал, что средняя ширина выпавшей от оползня полосы составила 4-5 м, а древостои по истечении времени заполнения водохранилища изменили таксационную характеристику: в составе уменьшилась доля дуба и увеличилась - липы, ольхи черной (Alnus glutinosa (L) Gaerth.), ольхи серой (Alnus incana (L.)). Полнота в среднем снизилась на 0.1, запас растущего леса снизился на 50-80 м3/га, запас наличного (12-15 м3/га) и свежего (8-10 м3/га) отпада увеличился вдвое, что значительно превышает уровень естественного изреживания леса.
Адаптация древесных пород и лесного фитоценоза к условиям подтопления на правом берегу не происходит. При наличии наклоненных деревьев с загнившими и поврежденными корнями опасность оползня из-за отсутствия кустарников при низкой полноте стала в два раза выше, чем даже при отсутствии лесной защитной полосы вдоль берега. Так, например, в 3-ем квартале Дубравного уч. лесничества оползни при наличии деревьев составили 50 м, а при их отсутствии - 25 м.
Администрации водохранилища (филиал ОАО «ГидроОГК») необходимо срочно проводить берегоукрепительные работы, потому что под угрозой оползней окажутся не только прибрежная защитная полоса, леса и поля, но и населенные пункты: Владимирское, Волна,
Шарнейка, Шунангер, а также культовые леса «кусото» и археологические объекты [3].
Известно, что абиотические факторы определяют условия заражения деревьев корневыми гнилями. К числу таких абиотических факторов относятся подтопления и затопления лесов на определенный период. В результате таких негативных воздействий деятельность корневой системы нарушается. Явно происходит болотообразовательный процесс на склонах, особенно на террасах оползня, с поселением типичных болотных растений, таких как таволга вязолистная (Filipendula ulmaria (L) Maxim.), молиния тростниковая (Molinia arundinacea), хвощ болотный (Equisetum palustre L.), калужница (Caltha palustris L.). Исчезают светолюбивые травянистые растения. Даже типичные в прошлом для дубрав этих склонов сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.) и копытень европейский (Asarum europaeum L.) стали встречаться редко.
Поражение растущих деревьев сосны раневыми грибами ксилофагами Trichaptum abietinum и T. fusco-violaceum объясняется наличием механических повреждений, которые зачастую вызваны бурелом и ветровалом, количество которых увеличилось пропорционально возросшей площади поверхности водохранилища, что способствует усилению юго-западного направления ветра. Такое же объяснение имеет и встречаемость деревоокрашивающих грибов. Остальные грибы-деструкторы распространением обязаны наличию застарелых сухобокос-тей и неубранного сухостоя.
Распространению ксилофильной микобиоты в зоне подтопления способствует нарушение правил ведения лесного хозяйства - остаются на лето заготовленная некачественная древесина и порубочные остатки. А также в лесах, созданных по очагам майского хруща, способами, препятствующими формированию лесной среды. При подтоплении создаются нормальные условия для развития грибов, вызывающих корневые гнили [4, 5].
Корневая гниль сосны, как и других пород, растущих на подтопленных склонах (даже на высоте 25 м от уреза воды водохранилища), связана с влиянием избытка влаги и обрыва корней при оползнеобразовательном процес-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
73
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
се. В прибрежных лесах правобережья гибель деревьев сосны и ели от корневой губки, опенка не замечены. Несколько лучше чувствуют себя ольха черная (Alnus glutinosa (L) Gaerth.) и ольха серая (Alnus incana (L.) Moench). Из-за подтопления за весь период времени существования водохранилища в левобережье площади болотных черноольховых насаждений увеличились в 5 раз от Красномостовского уч. лесничества Пригородного лесничества до Руткинского лесничества.
Основным возбудителем корневой гнили хвойных пород является поражение корневой губкой - грибом Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. Гриб относится к классу базидио-мицетов, к группе гименомицетов. Вызывает пеструю ситовую (коррозионного типа) гниль. В зоне берегов водохранилища Чебоксарской ГЭС в хвойных лесах преобладает штамм патогенна «р», наиболее агрессивно проявляющий себя в отношении сосны. Штамм «я», поражающий ель, больше встречается в суходольных еловых лесах. Из сосен корневая губка сильно поражает сосну Банкса (Pinus banksiana Lamb.), Веймутова (Pwnus st^bm), обыкновенную (Pinus sylvestris L.) и, несколько меньше, сибирскую (Pinus sibirica). У ели и пихты вызывает не только корневую, но и стволовую гниль.
Болезнь при первичном заражении распространяется от очагов заражения в разные стороны через контакты корней, образуя очаги усыхания. Также распространение болезни от больного дерева к непораженному происходит при активном участии корневых и стволовых вредителей: черного корнежила (Hylastes ater Paykull), большого соснового лубоеда (Blastophagus piniperda), черного соснового усача (Monochamus galloprovincialis), синей сосновой златки (Phaenops cyanea), серого длинноусого усача (Acanthocinus aedilis Linnaeus).
Стабильно сохраняющаяся высокая капиллярная кайма, связанная с нехарактерным подтоплением в условиях левобережья водохранилища, поддерживает инфекционный фон корневой губки в активном состоянии. По указанной причине из десяти заложенных пробных площадей в 1988 г. по активно действующим очагам усыхания к 2004 г. осталась с 50 % уцелевшими деревьями только одна. На
остальных пробных площадях с 200-250 растущими деревьями в начале опыта остались лишь несколько единиц сильно ослабленных деревьев, пораженных болезнями (таблица).
Из полученных данных видно, что в результате подтопления число деревьев на пробной площади неуклонно снижалось (на 35 %), вместе с ним и запас растущего леса (несмотря на увеличение возраста, высоты и диаметра), а отпады, напротив, значительно увеличивались (в ср. в 5 раз). Адаптация березы к условиям подтопления также прошла болезненно. Больше всего от подтопления выпадала береза повислая (Betula pendula Roth), а лучше сохранялась береза пушистая (Betula pubescens Ehrh.). Выпавшие экземпляры более всего были повреждены березовой губкой (Piptoporus betulinus (Fr.) Karst.).
На большинстве пробных площадей усыхание шло в сторону склона к водохранилищу. Очаги усыхания вышли за пределы границ пробных площадей, и их пришлось списать. Связь их с подтоплением доказывается влажным типом зарастания, то есть растительные и грибные индикаторы развиваются в типичных влажных условиях. Первые признаки поражения и ослабления сосны обнаруживаются по уменьшению прироста по высоте, появлению укороченных побегов с короткой хвоей, которая зачастую осыпается раньше срока.
Производительность пораженных корневой губкой культур сосны в 30-40 лет в течение наших наблюдений снизилась до 50-100 м3/га, а при отсутствии поражения вне зоны подтопления они имели запас 250-280 м3/га. Следует также отметить, что пораженные гнилями деревья, из-за увеличившейся акватории водной поверхности водохранилища, чаще стали подвергаться бурелому и ветровалу (на 30 %).
Патологически ослабленные насаждения охотно повреждаются стволовыми вредителями, что происходит в два этапа: весной и осенью. При образовании весеннего типа сухостоя интенсивность усыхания прогнозируется по обилию подгрызенных лубоедом в течение осени-зимы зеленых побегов. Их учет на пробных площадях мы проводили в течение марта-апреля. Поэтому можно заключить, что большой сосновый лубоед (Blastophagus
74
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица
Динамика таксационно-лесопатологической характеристики древостоя березы естественного происхождения с 1982 по 2004 гг.
Показатели Ед. изм. Данные 1982 г. Данные 1988 г. Данные 2004 г. Средние изменения за период наблюдения
Состав 10Б,ед Ос 10Б, ед. Ос 10Б осина выпала
Возраст Лет 32 38 54 -
Ср. высота М 16.2 20.3 22.4 0.28
Ср. диаметр См 18.1 22.7 26.4 0.29
Число деревьев шт./га 1108 705 388 33
Запасы древесины
Растущего леса м3/га 234.9 260.8 210.3 -1.12
Наличного отпада 3.0 6.2 14.9 +0.504
свежего отпада 2.2 5.7 12.9 +0.491
годичного отпада 0.72 1.9 5.0 +0.165
piniperda) является наиболее опасным вредителем сосны в условиях негативного влияния подтопления на сосновые леса. Усыхание при повреждении лубоедом продвигается в южном направлении.
Групповое усыхание деревьев в северном направлении, в освещенную сторону, характеризуется повреждением деревьев синей сосновой златкой (Phaenops cyanea). Деревья сосны перед усыханием от повреждения этим вредителем еще долго сохраняют густую зеленую крону[3, 6].
Прибрежные леса наиболее подвержены подтоплению, вследствие чего захламлены выше нормы в 3-10 раз. В сухие годы сосновые культуры с такой захламленностью являются исключительно пожароопасными. Заботу о противопожарном устройстве прибрежных защитных полос (100 м шириной) должна взять на себя администрация водохранилища (филиал ОАО «ГидроОГК»), чтобы избежать печальных последствий «жаркого лета» 2010 г. Необходимо срочно приступать по низменным берегам к посадке кустарниковых ив, переносящих длительное затопление. Ивы, в силу эластичности прутьев, амортизируют действие волн, а разветвленными мочковатыми корнями скрепляют грунт берега[2].
Тщательно рассмотрев поставленные вопросы путем многолетних наблюдений и сравнения результатов заложенных проб, следует отметить, что Чебоксарское водохранилище является глобальным антропогенным фактором, влияющим на большие пространства
Ветлужско-Унженской низины и Марийского низменного Заволжья. Проблема подтопления по-прежнему остается крайне актуальной, а берегоразрушение и ухудшение фитопатологической обстановки прибрежных насаждений возрастает с каждым весенним поднятием уровня воды. Крайне важно проводить своевременный полный мониторинг ГЭС и водохранилищ, чтобы не повторить трагическую участь Саяно-Шушенской ГЭС.
Библиографический список
1. Алексеев, И.А. Экологический мониторинг лесов берегов водохранилища Чебоксарской ГЭС: научн. отчет по теме № 063/02 / И.А. Алексеев, Ю.П. Демаков, А.В. Колесов. - Йошкар-Ола, 2002. - С. 98.
2. Рубцов, Н.Н. К вопросу создания защитных лесонасаждений в зоне водохранилища Горьковской ГЭС / Н.Н. Рубцов. - Горький, 1960. - 36 с.
3. Алексеев, И.А. Экологический мониторинг лесов по берегам Чебоксарского водохранилища: научн. отчет по теме 6-121-04 / И.А. Алексеев, Н.Н. Гав-рицкова. - Йошкар-Ола. - 2004. - С. 62.
4. Алексеев, И.А. Грибные эпифитотии, связанные с подтоплением лесов водохранилища Чебоксарской ГЭС: тез. докл. 1-ой Всесоюзной конференции 2225 октября 1991 г. / И.А. Алексеев, Г.Л. Бикеев, Е.М. Швецов // Проблемы лесопатологического мониторинга в таежных лесах европейской части СССР. - Петрозаводск. - 1991. - С. 9.
5. Алексеев, И.А. Лесоводственное обоснование ведения лесного хозяйства в водоохранных лесах: мат. совещания по повышению производительности лесов / И.А. Алексеев, Г.Л. Бикеев, Н.Н. Гаврицкова и др. - М.: 1990. - С. 105.
6. Алексеев, И.А. Учет пороков древесины на корню: учеб.-метод. пособие / И.А. Алексеев, Н.Н. Гаврицкова, И.П. Курненкова. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. - С. 40.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
75
