CC BY
41
Лесоинженерное дело
DOI: 10.12737/4516 УДК 630*1: 630*181.21
О ВВЕДЕНИИ ДУБА СЕВЕРНОГО В ПОДПОЛОГОВЫЕ КУЛЬТУРЫ БРЯНСКОГО
ЛЕСНОГО МАССИВА
заведующий кафедрой лесных культур и почвоведения, кандидат сельскохозяйственных
наук, доцент В. И. Шошин
ассистент кафедры лесных культур и почвоведения А. В. Г раборов ФГБОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
[email protected], [email protected]
Брянский лесной массив (БЛМ) простирается по левобережью реки Десны полосой шириной 25...40 км и имеет протяженность 190 км и входит в состав зоны хвойно-широколиственных (смешанных лесов) [4, 10].
Хвойно-широколиственные леса отличаются хорошо заметной ярусностью. Верхний древесный ярус занимают высокие сосны и ели, а нижний представлен дубом, липой, клёном, берёзой, вязом и другими видами.
В настоящее время участки хвойношироколиственных лесов подвержены существенным изменениям, вызванным масштабным усыханием ели. Санитарные рубки приводят к изменению видового состава и функциям экосистем. Сильная изреженность насаждений пройденных выборочными санитарными рубками ослабляет кислородообразующую функцию насаждения.
Эффективным мероприятием по повышению продуктивности низкополнот-ных (изреженных) насаждений является создание под его пологом лесных культур из теневыносливых древесных пород [6].
Для создания подпологовых и предварительных культур рекомендуется использовать ель европейскую, дуб черешча-
тый [5, 6, 7, 9].
Кроме дуба черешчатого в культурах под пологом леса можно использовать дуб северный (Quercus borealis). Дуб северный как лесокультурный вид обладает рядом положительных качеств по сравнению с дубом черешчатым. Преимущество данного вида перед местным дубом в том, что он отличается более быстрым ростом в молодом возрасте [1, 11], меньшей требовательностью к почве [2], более устойчив к мучнистой росе [5, 8]. Однако его свето-любие по сравнению с дубом черешчатым не установлено, что затрудняет его введение в лесные культуры. Введение под полог насаждения дуба северного в БЛМ не апробировано. С целью уточнения этого вопроса была выполнена данная работа.
Активное введение дуба северного под полог леса сдерживается отсутствием апробированных технологий. Для их разработки необходимо знать требовательность дуба северного к свету по сравнению с дубом черешчатым.
Целью данной работы является установление степени теневыносливости дуба северного по сравнению с дубом черешча-тым и закладка экспериментальных подпо-логовых лесных культур с его участием.
Весной 2013 года в лесном питомни-
122
Лесотехнический журнал 2/2014
Лесоинженерное дело
ке УОЛ БГИТА на дерново-подзолистой почве с глубины 120 см, подстилаемой кварцево-глауконитовыми песками, был заложен опыт для изучения влияния света на рост посевов дуба северного и черешча-того, включающий варианты затенения 0, 25, 50 и 75 % от полного солнечного освещения.
На всех площадках, независимо от степени затенения, всходы дали 95,5 % желудей дуба черешчатого и 74 % желудей дуба северного (рис. 1).
Корреляционный анализ между всхожестью посевов желудей и степенью затенения показал отсутствие связи, коэффициенты корреляции были менее 0,140.
Осенью 2013 года после завершения роста, была произведена выкопка сеянцев с дальнейшим измерением основных биометрических показателей, и определением основных статистических характеристик по методу малой выборочной совокупности. Точность нахождения средних величин, как правило, не выходила за пределы 3...5 %. Дуб северный сформировал на 3,7.14,7 % сеянцы выше, и на 4,6.15,7 % толще чем
дуб черешчатый (табл. 1).
Для выявления связей между биометрическими показателями изучаемых видов и степенью затенения посевов нами был проведен корреляционный анализ (табл. 2).
В варианте с затенением всходов дуба черешчатого установлена связь затенения с высотой сеянца, диаметром у корневой шейки, массой листвы и массой корневой системы. Коэффициенты корреляции для данных связей находятся в пределах от 0,539 до 0,675.
Также обнаружена сильная связь, между освещенностью и всеми биометрическими показателями роста дуба северного. Коэффициенты корреляции находятся в пределах 0,927.0,985.
С понижением степени освещенности посевов дуба северного увеличивается их рост в высоту от 12,05 см до 14,61 см и с 3,89 мм до 4,08 мм по диаметру, что в процентном эквиваленте на 21,2 % и 4,88 % выше, чем на контроле. Аналогичная картина прослеживается в формировании надземной и подземной фитомассы сеян-
нДуб черешчатый и Ду б северный
Рис. 1. Всхожесть желудей дуба черешчатого и северного в различных условиях затенения
посевов
Лесотехнический журнал 2/2014
123
Лесоинженерное дело
Таблица 1
Средние биометрические показатели сеянцев дуба северного и черешчатого
Степень затенения Высота стволика, см Диаметр у корневой шейки, мм Масса корневой системы, г Масса листьев, г Общая масса сеянца, г Площадь листь- 2 ев, см
Мх±тмх Мх±тмх Мх±тмх Мх±тмх мх±тмх мх±тмх
Дуб северный
0 % 12,05±0,34 3,89±0,10 2,56±0,08 1,50±0,05 4,67±0,13 100,00±3,48
25 % 12,12±0,41 3,92±0,13 2,72±0,09 1,52±0,04 4,99±0,15 108,57±3,57
50 % 13,22±0,46 4,02±0,13 2,76±0,07 1,57±0,05 5,10±0,17 112,14±3,82
75 % 14,61±0,44 4,08±0,10 2,82±0,05 1,71±0,05 5,40±0,18 131,54±4,13
Дуб черешчатый
0 % 11,61±0,36 3,71±0,09 3,76±0,13 0,93±0,03 5,42±0,18 66,43±2,27
25 % 10,75±0,35 3,32±0,06 3,76±0,11 0,93±0,02 5,24±0,15 71,54±2,49
50 % 12,46±0,38 3,47±0,09 3,67±0,10 0,91±0,03 5,17±0,14 75,83±2,59
75 % 12,47±0,31 3,44±0,06 4,04±0,14 1,10±0,02 5,77±0,16 91,67±3,13
Примечание: Мх±тмх - средне-арифметическая величина и её ошибка
Таблица 2
Взаимосвязь между биометрическими показателями дуба северного, черешчатого и
различной степенью затенения посевов
Показатель Дуб северный Дуб черешчатый
Средняя высота сеянца, см 0,945±0,13* 0,675±0,23*
Средний диаметр у корневой шейки, мм 0,982±0,08* -0,539±0,23*
Масса корневой системы, г 0,952±0,13* 0,561±0,22*
Масса листвы, г 0,927±0,12* 0,675±0,23*
Масса стволика, г 0,985±0,07* 0,472±0,21
Примечание: жирным шрис рост сеянцев том выделено максимальное влияние степени затенения на
цами интродуцента. При дефиците фотосинтетически активной радиации сеянцы северного дуба начинают накапливать большую массу листвы и как следствие большую площадь ассимиляционного аппарата со 100,00 см на контрольном варианте и 108,57 см2, 112,14 см2, 131,54 см2 в последующих вариантах для средней массы листы у сеянца.
Увеличение затенения сказывается на
росте в высоту и дуба черешчатого (r=0,675). В варианте с 75 %-м затенением сеянцы дают прирост в высоту в среднем на 7,4 % выше, чем на контроле.
Диаметр у корневой шейки дуба че-решчатого имеет наименьшее значение при затенении 25 %, что на 10,5 % меньше по сравнению с контролем, в вариантах 50 и 75 % - 6,5 и 7,3 % соответственно. Наоборот, накопление фитомассы листьев
124
Лесотехнический журнал 2/2014
Лесоинженерное дело
сеянцами при затенении 75 % на 18,3 % выше, чем на контроле. Сходная картина прослеживается и в накоплении подземной фитомассы сеянцами, здесь превышение составляет 7,4 % .
Для оценки роста сеянцев дуба северного и черешчатого в зависимости от степени затенения мы воспользовались применением более интегрированных показателей: относительный вес листьев
(LWR), отношение площади листьев к их массе (SLA) и производительность работы листового аппарата (LAR) [3].
Величина SLA, характеризующая отношение площади листьев к их массе у обоих видов с уменьшением степени освещенности, увеличивается, отличаясь от контрольных показателей в варианте с 75 %-м затенением на 16,7 % у дуба черешчатого, и на 15,4 % у дуба северного (табл. 3). Долевое участие ассимиляционного аппарата в общей фитомассе сеянцев не меняется по вариантам затенения у обоих видов дуба.
Из табл. 3 видно, что с увеличением степени затенения почти на 30 % увеличивается производительность листового аппарата у черешчатого дуба и на 14 % у ин-
тродуцированного вида. Это позволяет считать дуб черешчатый, более чувствительным к затенению.
Осенью 2011 года в кв. 52 Карачиж-ского отдела УОЛ БГИТА был заложен опыт по закладке подпологовых лесных культур дуба северного и черешчатого. Объект расположен на среднедерновой слабоподзолистой суглинистой почве на элювии опоки, подстилаемой плитняком кремнистой карбонатной опоки. На данном участке в 2009 году была проведена выборочная санитарная рубка. Полнота насаждения осенью 2010 года была 0,4. До рубки насаждение имело состав 6Е1С3Кл+Д и возраст 160 лет, тип леса -лещиново-копытеневый, ТЛУ - Дз. На участке заложено пять площадок размером 10 мх10 м, на которых были высажены по 50 шт. однолетних сеянцев каждой породы размещением 1 м*1 м. Посадка осуществлялась вручную под меч Колесова.
Для посадки использовались однолетние сеянцы дуба черешчатого и дуба северного, так как они лучше сохраняются и дают больший прирост в высоту, чем например, культуры, созданные 3.. ,4-летними саженцами [6]. Посадочный материал перед
Таблица 3
Величины, характеризующие рост растения
Степень затенения, % от полной освещенности LWR (г/г) SLA (см2/г) LAR (см2/г)
Q.robur Q. borealis Q.robur Q. borealis Q.robur Q. borealis
0 0,17 0,32 71,43 66,67 12,26 21,41
25 0,18 0,30 76,92 71,43 13,65 21,76
50 0,18 0,31 83,33 71,43 14,67 21,99
75 0,19 0,32 83,34 76,92 15,89 24,36
Лесотехнический журнал 2/2014
125
Лесоинженерное дело
посадкой имел близкие размеры (табл. 4).
Осенью 2012 и 2013 годов на данных участках были произведены обмеры высаженных сеянцев дуба северного и дуба че-решчатого.
В первый год культуры дуба северного под пологом леса дали прирост в высоту 5...8 см, дуба черешчатого 3...6 см. В трехлетнем возрасте соответственно 12.16 см и 6.12 см (табл. 5).
Таблица 4
Характеристика посадочного материала
площадка Дуб северный Дуб черешчатый
Средняя высота, см Диаметр у корневой шейки, мм Средняя высота, см Диаметр у корневой шейки, см
1 13,9±0,24 5,3±0,12 13,8±0,35 5,0±0,13
2 14,3±0,29 5,6±0,18 14,1±0,36 5,2±0,14
3 15,6±0,23 6,0±0,20 15,7±0,23 5,3±0,13
4 14,7±0,21 5,6±0,19 14,8±0,37 5,2±0,16
5 13,6±0,31 5,2±0,13 13,2±0,44 4,9±0,17
Мх±тмх 14,42±0,35 5,54±0,14 14,32±0,43 5,12±0,07
Таблица 5
Сохранность и рост культур дуба северного и черешчатого под пологом леса в Карачижском
лесничестве УОЛ БГИТА
Показатель Площадки
1 2 3 4 5
2012
Дуб северный
Сохранность 100 90 100 100 100
Средняя высота, см 19,3±0,47 20,9±0,57 21,8±0,32 22,0±0,42 19,2±0,28
Средний диаметр, мм 6,6±0,13 6,4±0,14 6,7±0,16 6,9±0,17 6,5±0,13
Дуб черешчатый
Сохранность 100 100 100 70 80
Средняя высота, см 19,1±0,63 17,2±0,47 18,8±0,28 21,1±0,71 16,5±0,40
Средний диаметр, мм 6,2±0,11 6,2±0,16 6,3±0,13 6,4±0,14 6,1±0,12
2013
Дуб северный
Сохранность 95 90 100 90 100
Средняя высота, см 31,0±0,14 35,6±0,19 35,6±0,23 38,1±0,31 31,5±0,17
Средний диаметр, мм 8,1±0,07 7,4±0,19 7,5±0,11 8,5±0,09 8,1±0,13
Дуб черешчатый
Сохранность 90 80 95 65 70
Средняя высота, см 29,2±0,26 23,0±0,34 24,7±0,27 33,2±0,51 22,7±0,29
Средний диаметр, мм 7,4±0,16 7,2±0,12 7,4±0,07 7,7±0,13 7,2±0,14
126
Лесотехнический журнал 2/2014
Лесоинженерное дело
Из табл. 5 видно, что культуры дуба северного имеют лучший рост по диаметру и в высоту по сравнению с дубом череш-чатым. Сохранность культур дуба северного к возрасту трех лет составляет 95 %, а сохранность дуба черешчатого в этом же возрасте составляет 80 %. Различия в сохранности являются существенными на 95 %-м уровне значимости (tSt=2,45 при t95=2,31).
Основные выводы:
1. Дуб северный по теневыносливости не уступает дубу черешчатому и даже несколько превосходит его.
2. Дуб северный может вводиться под полог леса посевом желудей и посадкой однолетних и двулетних сеянцев, причем преимущество отдается лесным культурам созданным сеянцами.
Библиографический список
1. Бродович, Т. М. Дуб северный (красный) в лесных культурах западных областей УССР [Текст] / Т. М. Бродович // Тр. Львов. ЛТИ. - 1957. - Т. III. - С. 234-241.
2. Гурский, А. В. Основные итоги интродукции древесных растений в СССР [Текст] / А. В. Гурский. - М.-Л. : АН СССР, 1957. - 308 с.
3. Карманова, И. В. Математические методы изучения роста и продуктивности
растений [Текст] / И. В. Карманова. - М. : Наука, 1976. - 223 с.
4. Курнаев, С. Ф. Лесорастительное районирование СССР. - М. : Наука, 1973. - 203 с.
5. Логинов, Б. И. Лесные культуры [Текст] : краткий курс / Б. И. Логинов, П. Г. Кальной. - Киев : Урожай, 1966. - 284 с.
6. Ониськив, Н. И. Создание культур под пологом низкопродуктивных насаждений [Текст] / Н. И. Ониськив. - М. : Лесн. пром-сть, 1979. - 112 с.
7. Редько, Г. И. Лесные культуры и защитное лесоразведение [Текст] : учеб. для вузов по направлению «Лесное дело» / Г. И. Редько. - М. : Академия, 2008. - 394 с.
8. Редько, Г. И. Лесные культуры по-род-интродуцентов североамериканского происхождения [Текст] : Лекции для студентов специальности 1512 / Г. И. Редько, Е. А. Федоров. - Л. : ЛТА, 1982. - 52 с.
9. Родин, А. Р. Лесные культуры: Учебник для студентов спец. 260400 / А. Р. Родин. - М. : МГУЛ, 2002. - 268 с.
10. Тихонов, А. С. Брянский лесной массив. / А. С. Тихонов; Брян. гос. инженер. - технол. акад., Ком. природ. Ресурсов по Брян. обл. - Брянск : Читай - Город,
2001. - 311 с.
11. Эйзенрейх, X. Быстрорастущие древесные породы [Текст] / Х. Эйзенрейх; пер. с нем. - М. : Изд-во иностр. лит-ры, 1959. - 508 с.
Лесотехнический журнал 2/2014
127
