CC BY
8
УДК 634*95 / 630*232.32
В. В. Копытков1, О. В. Кондратенко2, В. В. Савченко3, В. А. Судаков4, А. И. Котоликов5, В. Е. Рассафонов6
1 Доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры биологии и экологии, УО «Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина», заведующий сектором биорегуляции выращивания лесопосадочного материала, ГНУ «Институт леса НАН Беларуси», г. Гомель, Республика Беларусь 2Научный сотрудник, ГНУ «Институт леса НАН Беларуси», г. Гомель, Республика Беларусь 3Младший научный сотрудник, аспирант, ГНУ «Институт леса НАН Беларуси», г. Гомель, Республика Беларусь 4Директор Ветковского спецлесхоза, г. Ветка, Республика Беларусь 5Главный лесничий Ветковского спецлесхоза, г. Ветка, Республика Беларусь 6Лесничий Светиловичского лесничества Ветковского спецлесхоза, г. Ветка, Республика Беларусь
ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ ПЕРВООЧЕРЕДНОГО ОТСЕЛЕНИЯ
Приведены результаты исследований по оценке эффективности создания лесных культур в Ветковском спецлесхозе. Даны сравнительные результаты создания лесных культур различными методами. Установлено, что наиболее эффективными методами создания лесных культур являются посадка сеянцев с закрытой корневой системой и аэросев дражированными семенами сосны обыкновенной. Приведены результаты оценки биологической устойчивости лесных насаждений в зоне первоочередного отселения.
Ключевые слова: оценка биологической эффективности, лесные культуры, посев, посадка, обработка корневых систем, состояние насаждений.
Введение
Авария на Чернобыльской АЭС привела к значительному загрязнению территорий радионуклидами в Беларуси, России и Украине. Радиоактивное загрязнение земель лесного хозяйства и сельскохозяйственного производства способствовало сокращению ведения лесного хозяйства и выращивания сельскохозяйственной продукции [1-3].
Большое значение в настоящее время для проведения лесохозяйственных мероприятий имеет устойчивость лесных насаждений, которые расположены на землях с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения. Методы оценки биологической устойчивости на основе шкалы категорий состояния деревьев и шкалы оценки биологической устойчивости насаждений, применяемые в настоящее время в лесном хозяйстве, дают картину объективного состояния лесных насаждений [4-8].
Создание лесных культур на землях с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения имеет свои особенности. Основными требованиями при создании лесных культур на загрязненных радионуклидами землях являются: обеспечение безопасности людей, выполняющих работу; максимально возможное снижение повторного переноса радионуклидов из почвы с пылью и обеспечение надежности результатов проводимых работ [9].
Цель исследования - провести обследование ранее созданных лесных культур различными методами и дать оценку биологической устойчивости насаждений.
Методы и методология исследования
Изучение биологической устойчивости лесных насаждений в зоне первоочередного отселения проводили в Ветковском спецлесхозе Гомельского ГПЛХО в 2021-2022 гг. Пробные площади закладывали размером 30*20 м на ранее созданных опытных объектах. При этом по ширине они охватывали не менее 4 рядов главной породы и полную схему смешения древесных пород.
Исследования по оценке состояния лесных культур и биологической устойчивости насаждений осуществляли в зависимости от созданных лесных культур посевом и посадкой [7; 8].
Схема закладки пробных площадей в лесных культурах, созданных посевом, по вариантам опыта представлена ниже:
1) аэросев дражированных семян сосны обыкновенной;
© Копытков В. В., Кондратенко О. В., Савченко В. В., Судаков В. А., Котоликов А. И., Рассафонов В. Е., 2022
2) аэросев обычных семян сосны обыкновенной;
3) автосев дражированных семян сосны обыкновенной;
4) автосев обычных семян сосны обыкновенной.
В Светиловичском лесничестве Ветковского спецлесхоза при создании опытных объектов посевом семян сосны обыкновенной заложено 6 пробных площадей. Схема закладки пробных площадей по вариантам опыта представлена ниже:
1) лесные культуры, созданные посадкой в 2007 г. с использованием однолетних сеянцев сосны обыкновенной с открытой корневой системой;
2) лесные культуры, созданные посадкой в 2007 г. с использованием однолетних сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой;
3) лесные культуры, созданные посадкой в 2007 г. с открытой корневой системой и предпосадочной обработкой композиционным полимерным составом «Корпансил».
Анализ методов создания лесных культур позволил сделать вывод об эффективности метода их создания.
Исследования по оценке эффективности создания лесных культур на бывших сельскохозяйственных землях различными методами осуществляли подбором опытных объектов. Нами в Светиловичском лесничестве Ветковского спецлесхоза подобрано пять опытных объектов.
Объект № 1. Лесные культуры, созданные аэросевом семян сосны обыкновенной (кв. 128, пл. 42, 2 га).
Объект № 2. Лесные культуры, созданные автосевом семян сосны обыкновенной (кв. 100, пл. 27, 5 га).
Объект № 3. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами сосны обыкновенной (кв. 87, пл. 37, 8 га).
Объект № 4 Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами дуба черешчатого (кв. 66, пл. 4, 3 га).
Объект № 5. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами дуба черешчатого (кв. 48, пл. 7, 4 га).
На этих опытных объектах заложено 11 пробных площадей.
При ведении лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения основными критериями, определяющими порядок проведения работ, являются: плотность загрязнения почв радионуклидом цезий-137 и величина эффективной дозы облучения работников. При зонировании территорий лесного фонда выделено 4 зоны: I зона с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 1 до 5 Ки/км2; II зона - от 5 до 15 Ки/км2; III зона - от 15 до 40 Ки/км2; IV зона - 40 Ки/км2 и более [9].
В таблицах 1 и 2 представлены критерии оценки состояния лесных культур в возрасте до 10 лет и до окончания 2-го класса возраста [7; 10].
В таблице 3 представлены критерии оценки биологической устойчивости насаждений [7; 11].
Таблица 1 - Критерии оценки состояния лесных культур в возрасте до 10 лет включительно [7; 10]
Виды земель, на которых созданы лесные культуры Оценка Показатели приживаемости несомкнувшихся лесных культур, % Относительная полнота культур, переведенных в покрытые лесами земли с учетом естественного возобновления культивируемых пород
однолетних и двухлетних культур трехлетних культур и старше до перевода участков лесного фонда в покрытые лесами земли
Все виды земель, за исключением принятых в лесной фонд сельскохозяйственных земель Хорошие 90 и более 86 и более 0,8 и более
удовлетворительные 25-89 25-85 0,4-0,7
неудовлетворительные менее 25 менее 0,4
Сельскохозяйственные земли, принятые в лесной фонд Хорошие 86 и более 80 и более 0,8-1,0
удовлетворительные 25-85 25-79 0,4-0,7
неудовлетворительные менее 25 менее 0,4
Таблица 2 - Критерии оценки состояния лесных культур в возрасте от 10 лет до окончания 2-го класса возраста [7; 10]
Оценка состояния Полнота Участие деревьев культивируемых пород в составе насаждения Состояние
Приживаемость (сохранность)
Хорошее 0,7 и более более 70 % 7-10 единиц без признаков повреждения и угнетения или до 10 % деревьев с указанными признаками
Удовлетворительное 0,4- 0,6 70-25 % 5-6 единиц 10 % - 30 % деревьев с признаками повреждения и (или) угнетения
Неудовлетворительное менее 0,4 менее 25 % 2-4 единицы более 30 % деревьев с признаками повреждения и (или) угнетения
Таблица 3 - Критерии оценки биологической устойчивости насаждений [7; 11]
Показатели Классы биологической устойчивости насаждении
I - биологически устойчивые II - с нарушенной устойчивостью III - утратившие устойчивость
Текущий отпад В пределах естественного, происходит преимущественно за счет деревьев низших классов роста с диаметром менее среднего среднего диаметра насаждения В два раза и более превышает величину естественного отпада и происходит за счет деревьев основного полога с диаметром, близким к среднему диаметру древостоя или более его
Характер усыхания Единичный, редко групповой Преимущественно групповой, куртинный, иногда диффузный Куртинный, диффузный или сплошной
Целостность древостоя после вырубки усыхающих и усохших деревьев Сохраняется при незначительном снижении полноты Сохраняется при снижении полноты не ниже предельно установленной Не сохраняется при снижении полноты ниже установленного предела
Поврежденность, пора-женность вредителями и болезнями Отсутствует или единична Может быть массовой
Преобладающие категории состояния деревьев в составе живой части древостоя Преобладают деревья без признаков ослабления При значительной доле деревьев без признаков ослабления увеличена доля ослабленных, суховершинных и частично сухокронных деревьев Часто преобладают ослабленные и частично сухо-кронные деревья, деревья без признаков ослабления составляют меньшую долю
Прочие особенности Обычно полнота равномерная, кроны деревьев густы, прирост нормальный для данных условий и возраста, суховершинность и частичная сухокронность менее чем у 5 % деревьев, лесная среда не нарушена Полнота часто неравномерная, крона многих деревьев изреженная прирост ослаблен, суховершинность и частичная сухокронность могут быть массовыми, лесная среда часто нарушена
Результаты исследования и их обсуждение
По данным белорусских ученых Ю. Д. Сироткина и А. И. Праходского [8], установлено, что посев может являться одним из методов создания лесных культур. При посеве формируются более устойчивые насаждения, такая технология создания культур значительно проще, чем посадкой, она исключает необходимость выращивания посадочного материала в лесных питомниках. Однако данный метод имеет недостатки. При его использовании необходимо проводить длительный и тщательный агротехнический и лесоводственный уход за культурами. При посеве наблюдается значительно больший расход семян, чем при выращивании сеянцев и саженцев. В практике искусственного лесовосстановления от общего объема лесокультурного производства посев в настоящее время не превышает 5 % [9].
А. Н. Праходским и И. В. Соколовским [12] установлено, что рыхление почвы позволяет растениям сосны сформировать более глубокую корневую систему, способную обеспечивать культуры влагой и питательными веществами в значительно большем объеме. Исследованиями Н. И. Якимова и др. [13] установлено, что главной породой при создании лесных культур на низкобалльных сельскохозяйственных землях является сосна обыкновенная. Лучшая порода для смешения с сосной -береза повислая. При создании смешанных насаждений доля участия лиственных пород должна быть достаточной для обеспечения устойчивости культур и не должна снижать общую производительность насаждения [9].
Естественное возобновление, по данным В. К. Поджарова и П. И. Воловича [14], даже березы шло плохо из-за сильного задернения почвы. Содействие естественному возобновлению путем рыхления и минерализации почвы также малоэффективно.
Анализ литературных данных по вопросу создания лесных культур на загрязненных радионуклидами землях показывает, что данная проблема является сложной и имеет свои особенности. Земли бывшего сельхозпользования отличаются бедностью и сухостью почвы и по технологической оценке лесокультурного фонда относятся к категории «а» [9].
На пробных площадях нами проведена оценка биологической устойчивости лесных насаждений с учетом параметров радиационной обстановки; состава насаждений; полноты, характера усыхания; наличия повреждений насекомыми и болезнями; средневзвешенной категории состояния деревьев; состояния лесной среды; класса биологической устойчивости насаждения (рисунок 1).
Рисунок 1 - Обследование лесных насаждений в Светиловичском лесничестве
Анализ полученных исследований по оценке биологической устойчивости различных сосновых и дубовых насаждений показал, что все они относятся к первому классу биологической устойчивости.
Нами установлена лесоводственно-таксационная характеристика опытных лесных насаждений, которая представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Лесоводственно-таксационная характеристика опытных объектов в Светиловичском лесничестве Ветковского спецлесхоза (по данным специалистов Ветковского спецлесхоза и Светиловичского лесничества на 2022 г.)
Квартал, выдел Площадь, га Состав ТЛУ Возраст, лет Полнота Средние Запас древесины, м3/га
высота, м диаметр, см
Объект № 1. Лесные культуры, созданные аэросевом семян сосны обыкновенной
128/1 42,2 8С2Б Мш, А2 27 0,7 11 13 85С 25Б
Объект № 2. Лесные культуры, созданные автосевом семян сосны обыкновенной
100/8 27,5 8С2Б Мш, А2 27 0,7 11 13 95С 15Б
Объект № 3. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами сосны обыкновенной
87/8 31,8 6С4Б Мш, А2 17 0,8 8 9 60С 40Б
Продолжение таблицы 4
Объект № 4. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами дуба черешчатого
66/36 4,3 8Д2С Ор, С2 27 0,7 7,9 12 85Д 25С
Объект № 5. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами дуба черешчатого
148/2,3,4 7,4 8Д2Б Ор, С2 12 0,6 3 3 5 Д 1Б
Полученные данные по оценке биологической устойчивости насаждений и оценки состояния лесных культур представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Оценка состояния лесных культур и биологической устойчивости насаждений на опытных объектах в Светиловичском лесничестве
Квартал, Возраст, № ПП* Классы биологической устойчивости насаждений Оценка состояния лесных культур
1 2 3 1 2 3
Объект № 1. Создание лесных культур аэросевом
ПП 1 с использованием дражированных семян, %
1 69 13 9 65 14 8
128/1 27 2 69 13 18 67 11 10
ПП 2 с использованием обычных семян
3 65 19 7 68 20 5
4 62 24 10 65 22 9
Объект № 2. Создание лесных культур автосевом
ПП 3 с использованием дражированных семян
100/8 27 5 58 8 6 60 9 8
ПП 4 с использованием обычных семян
6 56 10 4 58 8 10
Объект № 3. Лесные культуры, созданные посадкой однолетними сеянцами сосны обыкновенной
ПП 5 посадка однолетними сеянцами сосны обыкновенной
7 С70 3 - 65 4 -
Б20 2 - 18 3 -
ПП 6 посадка однолетними сеянцами сосны обыкновенной с обработкой корневых
87/8 17 систем составом «Ко рпансил»
8 С72 7 2 66 10 2
Б58 7 1 10 8 1
ПП 7 посадка однолетними сеянцами сосны обыкновенной с закрытой корневой системой
9 С103 9 1 98 8 1
Б22 2 - 25 2 -
66/36 27 ПП 8 посадка однолетними сеянцами дуба черешчатого
10 58 11 23 64 12 20
148/2,3,4 18 ПП 9 посадка однолетними сеянцами дуба черешчатого
11 68 20 4 60 18 4
Примечание - *ПП - пробные площади.
В Светиловичском лесничестве Ветковского спецлесхоза представлена оценка биологической устойчивости растений на опытных объектах (таблица 5). Установлено, что в 128 квартале при создании лесных культур аэросевом обычными и дражированными семенами сосны обыкновенной 62 % - 69 % растений относятся к 1 классу биологической устойчивости, 13 % - 25 % - ко 2 классу и 8 % - 18 % - к 3 классу. Аналогичная закономерность прослеживается и в 100 квартале при создании лесных культур автосевом. В 87 квартале при создании лесных культур посадкой различным посадочным материалом 88 % - 96 % растений были отнесены к 1 классу биологической устойчивости, от 4 % до 11 % - ко 2 классу и 1 % - 2 % - к 3 классу биологической устойчивости насаждений.
При создании лесных культур дуба черешчатого 63 % - 74 % насаждений относятся к 1 классу, 12 % - 22 % - ко 2 классу и 4 % - 25 % - к 3 классу.
По нашим исследованиям определена оценка состояния лесных культур и класс биологической устойчивости насаждений на всех пробных площадях (таблица 6).
Таблица 6 - Основные таксационные параметры и оценка состояния лесных насаждений и класс биологической устойчивости насаждений
Код участка Плотность загрязнения 137Cs, кБк/м2 Тип лесорастительных условий Полнота Средний возраст, лет Состав насаждений Оценка состояния лесных культур Класс биологической устойчивости насаждений
1С 15,0-40,0 А2 0,7 27 8С2Б хорошее I
2С 15,0-40,0 А2 0,7 27 8С2Б хорошее I
3С 15,0-40,0 А3 0,7 27 8С2Б хорошее I
4С 15,0-40,0 А2 0,7 27 8С2Б хорошее I
5П 15,0-40,0 А2 0,7 27 9С1Б хорошее I
6П 15,0-40,0 А2 0,7 27 8С2Б хорошее I
7П 1,0-4,9 А2 0,9 17 6С4Б хорошее I
8П 1,0-4,9 А2 0,8 17 6С4Б хорошее I
9П 1,0-4,9 С3 0,9 17 6С4Б хорошее I
10Д 1,0-4,9 С2 0,7 27 8Д2С хорошее I
11Д 1,0-4,9 С2 0,6 12 8Д2Б хорошее I
Таким образом, обследование опытных объектов на 11 пробных площадях показало, что к 1 классу биологической устойчивости насаждений относятся лесные культуры, созданные аэросевом и автосевом обычными и дражированными семенами сосны обыкновенной; посадкой однолетними сеянцами сосны обыкновенной с открытой и закрытой корневыми системами, а также лесные культуры дуба черешчатого в составе насаждений 8Д2С и 8Д2Б.
Заключение
Представлена оценка биологической устойчивости растений на опытных объектах в Светиловичском лесничестве Ветковского спецлесхоза. Установлено, что при создании лесных культур аэросевом обычными и дражированными семенами сосны обыкновенной 62 % - 69 % растений относятся к 1 классу биологической устойчивости, 13 % - 25 % - ко 2 классу и 8 % - 18 % -к 3 классу. Аналогичная закономерность прослеживается и при создании лесных культур автосевом.
Обследование опытных объектов на 11 пробных площадях показало, что к 1 классу биологической устойчивости насаждений относятся лесные культуры, созданные аэросевом обычных и дражированных семян сосны обыкновенной, а также лесные культуры, которые созданы посадкой однолетними сеянцами сосны обыкновенной с открытой и закрытой корневыми системами. К 1 классу биологической устойчивости насаждений относятся лесные культуры, которые созданы автосевом с использованием обычных и дражированных семян сосны обыкновенной и лесные культуры дуба черешчатого в составе насаждений 8Д2С и 8Д2Б.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Марадудин, И. И. Основы прикладной радиоэкологии леса / И. И. Марадудин, А. В. Панфилов, В. А. Шубин. - М. : ВНИИЛМ, 2001. - 224 с.
2. Влияние биолого-лесоводственных факторов на миграцию цезия-137 в лесных экосистемах / И. И. Марадудин [и др.] // Чернобыль 20 лет спустя. Стратегия восстановления и устойчивого развития пострадавших регионов : материалы междунар. конф. - Гомель : РНИУП «Институт радиологии», 2006. - С. 240-241.
3. Шевчук, В. Е. Оценка доз облучения населения при профессиональном и бытовом контакте с лесом / В. Е. Шевчук, А. И. Скрябин. - Минск : ИЛ АНБ, 1994. - С. 118-122.
4. Оценка биологической устойчивости лесов в зонах радиоактивного загрязнения по флуктуирующей асимметрии хвои сосны обыкновенной / А. Н. Раздайводин [и др.] // Современное состояние и перспективы охраны и защиты лесов в системе устойчивого развития : материалы междунар. науч.-практ. конф. - Гомель : ИЛ НАН Беларусь, 2013. - С. 267-271.
5. Морфогенетическая оценка биологической устойчивости лесных насаждений в условиях радиоактивного загрязнения / Д. Ю. Ромашкин [и др.] // Лесной вестник. - 2019. - T. 23, № 2. -С. 84-91.
6. Мозолевская, Е. Г. Методы оценки влияния вредителей и болезней леса на состояние насаждений / Е. Г. Мозолевская // Методы мониторинга вредителей и болезней леса : справ. / под ред. В. К. Тузова. - М. : ФАЛХ МПР РФ, 2004. - Т. Ш : Болезни и вредители в лесах России. -С. 95-108.
7. Таксационно-лесоустроительный справочник / М-во лесного хоз-ва Респ. Беларусь, ЛРУП «Белгослес» ; сост.: М. В. Кузьменков [и др.]. - Минск : Редакция журнала «Лесное и охотничье хозяйство», 2019. - 335 с.
8. Сироткин, Ю. Д. Лесные культуры / Ю. Д. Сироткин, А. Н. Праходский. - Минск : Высш. шк., 1988. - 96 с.
9. Копытков, В. В. Ресурсосберегающие технологии выращивания посадочного материала и создания лесных культур в Беларуси с использованием композиционных материалов : дис. д-ра с.-х. наук / В. В. Копытков ; БГИТА. - Брянск, 2017. - 374 с.
10. Технические требования при лесоустройстве. Отвод и таксация лесосек в лесах Республики Беларусь : ТКП 622-2018 (33090).
11. Санитарные правила в лесах Республики Беларусь [Электронный ресурс] : утв. постановлением М-ва лесного хоз-ва Респ. Беларусь, 19 дек. 2016 г., № 79 // Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь. - Режим доступа: https://pravo.by/document/?guid= 12551&p0=W21631603&p1=1. - Дата доступа: 14.08.2022.
12. Создание лесных культур на бывших сельскохозяйственных землях / А. Н. Праходский, [и др.] // Леса Европейского региона - устойчивое управление и развитие : материалы докл. междунар. науч.-практ. конф., 4-6 дек. 2002 г. - Минск : БГТУ, 2002. - Ч. 1. - С. 151-153.
13. Якимов, Н. И. Исследование продуктивности культур сосны обыкновенной на землях, вышедших из сельскохозяйственного пользования / Н. И. Якимов, А. А. Домасевич // Леса Европейского региона - устойчивое управление и развитие : материалы докл. междунар. науч.-практ. конф., 4-6 дек. 2002 г. - Минск : БГТУ, 2002. - Ч. 1. - С. 154-156.
14. Поджаров, В. К. Биологические и технологические аспекты лесовосстановления на загрязненных радионуклидами землях / В. К. Поджаров, П. И. Волович // Лес. Человек. Чернобыль. Лесные экосистемы после аварии на Чернобыльской АЭС: состояние, прогноз, реакция населения, пути реабилитации. - Гомель : ИЛ НАН Беларуси, 1999. - С. 258-278.
Поступила в редакцию 05.09.2022 E-mail: [email protected]; sav4enko.1994@ mail.ru
V. V. Kopytkov, O. V. Kondratenko, V. V. Savchenko, V. A. Sudakov, A. I. Kotolikov, V. E. Rassafonov
ASSESSMENT OF BIOLOGICAL STABILITY OF FOREST PLANTATIONS IN THE ZONE OF
PRIORITY RESETTLEMENT
The results of research on the evaluation of the effectiveness of the creation of forest crops in the Vetkovsky special forestry are presented. Comparative results of the creation of forest crops by various methods are given. It has been established that the most effective methods of creating forest crops are planting seedlings with a closed root system and aeroseeded seeds of scots pine. The results of the assessment of the biological stability of forest plantations in the zone of primary settlement are given.
Keywords: assessment of biological efficiency, forest crops, sowing, planting, treatment of root systems, the state of plantings.
