CC BY
61
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
22 24 26 28 30 32 34
D^ см
—•—Ia бонитет —■— I бонитет —-II бонитет - -А- -Ш бонитет Рис. 3. Среднегодовое увеличение пользования древесины с 1 га
те режимы проведения рубок ухода, при которых Q ^ max.
По расчетам, проведенным для учебно-опытного лесхоза ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия», пользование древесиной сосны увеличится в среднем на 3,2 м3/га в год (на 16,7 %), что показано на рис. 3.
Библиографический список
1. Сеннов, С.Н. Уход за лесом (экологические основы) / С.Н. Сеннов. - М.: Лесн. пром-ть, 1984. -128 с.
2. Патент 2010610420 РФ. Программа для расчета режимов оптимального ускоренного выращивания сосновых древостоев: программа для ЭВМ. - М.: Роспатент, 2010.
ОЦЕНКА ПОЧВЕННЫХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ
декоративных пород в парковых насаждениях южного берега крыша
Л.А. ДЮКОВА, асп. каф. лесных культур и селекции ВГЛТА
Учет почвенных условий произрастания экзотов при благоприятных климатических параметрах является решающим фактором в успехе интродукции и создании устойчивых насаждений, отвечающих эстетическим, лечебным и природоохранным требованиям. Для субтропических районов юга Украины именно эдафические факторы зачастую оказываются лимитирующими для использования в зеленом строительстве ценных декоративных деревьев и кустарников.
Среди методов, определяющих степень приспособленности растений к экологическим условиям места произрастания, наиболее широкое распространение имеют
guess211@mail.ru оценки их биоэкологических особенностей - морозо- и засухоустойчивости, вегетативного развития и регенеративной способности, устойчивости к вредителям и болезням. Разработаны различные методики для комплексной оценки успешности интродукции, включающие сразу несколько характеристик интродуцентов [1, 2]. Вместе с тем, работ, посвященных роли почвенных факторов, их влиянию на рост и состояние декоративных пород, в научной литературе сравнительно немного. Имеются лишь самые общие сведения об отношении даже весьма распространенных экзотов к почвенным условиям, практически отсутствуют показатели обеспе-
90
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ченности древесных растений питательными веществами.
Наиболее детально разработаны критерии оценки почвенных условий для сельскохозяйственных культур, в которых плодородие почв определяется, с одной стороны, по урожайности, с другой - по свойствам почв: механическому составу, содержанию гумуса, азота, фосфора, калия и др. В лесоводстве для оценки местообитаний и почв приняты два основных подхода: типологический и почвенно-экологический, или аналитический.
Перспективным для оценки условий питания интродуцентов также является использование методов растительной диагностики. Уровни обеспеченности растений питательными элементами определяются сопоставлением химического состава ассимилирующих органов, содержания питательных веществ в почве и биометрических показателей растений. Кроме того, это дает возможность установить нарушения в питании, вызванные неблагоприятными условиями роста [8].
На Южном берегу Крыма (ЮБК) климатические условия благоприятны для значительного ассортимента растений, испытанных Никитским ботаническим садом со времени его основания (с 1812 г.). Однако практически на всем Черноморском побережье Крыма, где сосредоточено большинство рекреационных объектов, почвенные условия непригодны или ограниченно пригодны для выращивания декоративных деревьев и кустарников. К числу основных эдафических факторов, которые могут оказать отрицательное влияние на рост и состояние экзотов, относятся малая мощность корнеобитаемого слоя, ограниченная близким залеганием плотных пород, сильная скелетность, высокая карбонатность, малая мощность гумусового горизонта и низкие запасы гумуса, неблагоприятные водно-физические свойства почв [3].
В задачу наших исследований входило изучение эдафических условий произрастания некоторых декоративных древесных экзотов, определение оптимальных и допустимых параметров свойств почв для данных видов. Исследования выполнены в различных экологических условиях на южном макросклоне
Главной гряды Крымских гор, в парковых насаждениях пгт. Форос, Мисхор и Утес.
Для изучения влияния свойств почв на древесные экзоты нами использован метод сопряженного изучения системы «почва-растение», близкий к почвенно-экологическому подходу, принятому в лесоводстве. Основы его были заложены П.Г. Шиттом для плодовых культур, в дальнейшем получили развитие в отделе агроэкологии Никитского ботанического сада. Подбор растений для исследования осуществлялся методом пар - выбирали экземпляры деревьев в хорошем и угнетенном состоянии на одном или нескольких расположенных вдали друг от друга участках. На данных участках производился отбор почвенных проб под деревьями, по биометрическим показателям наиболее близким к средним для каждой выделенной по состоянию растений группы. Сопоставлением отдельных свойств почв под особями в различной степени угнетенными и нормально развитыми выделяли критические показатели почв, в наибольшей степени влияющие на состояние растений.
Оценивание почв проведено на основе изучения их морфологических и физико-химических свойств общепринятыми методиками [4]. Степень скелетности и процентное содержание скелета в гумусовом горизонте определялись в полевых условиях визуально. При этом использовали следующую градацию, разработанную для коричневых почв ЮБК: слабоскелетные коричневые почвы - обломки плотных пород занимают 5 % объема почвы; среднескелетные - 20-30 %, сильноскелетные - от 30 до 50 %, очень сильноскелетные - более 50 % объема почвы [5].
Общее состояние (жизненность) растений оценивалось по шестибалльной шкале [6], частично измененной нами в связи со спецификой проделываемой работы:
1 балл - прирост хороший, крона густая, не просвечивается, процент усыхания кроны от 0 до 5 %, растение пропорционально развито и проявляет высокие эстетические качества;
2 балла - прирост нормальный, изредка сухие ветки, усыхание кроны 5-15 %;
3 балла - прирост небольшой, есть сухие ветки, усыхание кроны 15-30 %, наблю-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 3/2013
91
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 1
Коэффициенты корреляции между жизненностью растений и параметрами свойств почв
Параметры свойств почв Дуб пробковый Багряник европейс- кий Кедр гималайский Кедр ливанский Магнолия крупноцвет- ковая Сосна алеппская Глубина взятия образца, см
Коэффициент корреляции и его ошибка (уровень значимости коэффициента корреляции 95 %)
Содержание скелета, % 0,139 ±0,580 0,176 ±0,483 0,714 ±0,273 0,633 ±0,320 0,042 ±0,630 0,383 ±0,280 0-10
0,5 ±0,790 0,183 ±0,317 0,903 ±0,090 0,908 0,064 0,055 ±0,586 0,387 ±0,240 10-20
0,5 ±0,790 0,473 ±0,387 0,943 ±0,053 0,919 ±0,057 0,273 ±0,540 0,579 ±0,218 20-30
0,7 ±0,530 0,901 ±0,094 0,982 ±0,016 0,985 ±0,010 0,273 ±0,540 0,611 ±0,206 30-40
Содержание гумуса, % -0,001 ±0,950 -0,077 ±0,495 -0,160 ±0,460 -0,192 ±0,440 -0,091 ±0,580 -0,490 ±0,250 0-10
- 0,003 ±0,930 - 0,198 ±0,478 -0,105 ±0,520 -0,137 ±0,470 -0,082 ±0,550 -0,357 ±0,295 10-20
-0,029 ±0,870 - 0,286 ±0,460 -0,130 ±0,470 - 0,433 ±0,280 - 0,358 ±0,510 -0,359 ±0,286 20-30
-0,9 ±0,199 - 0,54 ±0,370 -0,646 ±0,260 - 0,928 ±0,050 - 0,564 ± 0,400 - 0,473 ±0,255 30-40
Азота щелочно-гидролизуемого, кг/га -0,78 ±0,180 -0,063 ±0,520 -0,39 ±0,420 -0,85 ±0,100 -0,055 ±0,590 -0,433 ±0,300 0-40
Фосфора подвижного, кг/га -0,2 ±0,610 -0,165 ±0,480 -0,81 ±0,160 -0,536 ±0,260 -0,491 ±0,450 -0,062 ±0,330 0-40
Калия обменного, кг/га -0,3 ±0,540 -0,253 ±0,470 -0,288 ±0,440 -0,32 ±0,350 -0,042 ±0,590 -0,01 ±0,330 0-40
даются первые признаки снижения эстетических качеств растения;
4 балла - в течение ряда лет прирост слабый, кора повреждена, есть сухие ветки, усыхание кроны от 30 до 50 %, эстетическая привлекательность растения значительно снижена;
5 баллов - прироста почти нет, кора имеет повреждения, есть дупла, много сухих ветвей, в том числе ветвей первого порядка, усыхание кроны составляет более 50 %, эстетические качества растения полностью утрачены;
6 баллов - растения очень угнетены, близки к гибели.
При определении наиболее важных для роста интродуцентов свойств почв использовали корреляционный и множественно-регрессионный анализ. По значениям коэффициентов корреляции между показателями роста интродуцентов и параметрами почв отбирались наиболее значимые для роста и жизненного состояния растений факторы.
Пределы толерантности и оптимального роста видов растений рассчитаны на основании графиков, построенных по уравнению линейной регрессии и его ошибке [6]. Параметры допустимых свойств почв определялись как точка пересечения нижней границы линии ошибки уравнения регрессии с линией условной величины, соответствующей хорошему жизненному состоянию растения. Оптимальные параметры определялись по пересечению нижней линии ошибки уравнения регрессии с величиной, характерной для наилучшего состояния и развития растений.
Исследовано влияние 5 показателей свойств почв на рост и состояние 6 видов парковых экзотов. Общее количество изученных растений составило 329: 53 экземпляра кедра ливанского (Cedrus libani A.Rich.), 44 - кедра гималайского (C.deodara (D.Don.) GDonfil), 146 - сосны алеппской (Pirns halepensis Mill.), 19 - дуба пробкового (Quercus suber L.), багряника европейского (Cercis siliquastrum L.) и маг-
92
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 2
Определение оптимальных и допустимых параметров свойств почв
для декоративных экзотов
Свойства почв (х) Уравнение регрессии Ошибка уравнения Показатели
оптимальные допустимые
Cedrus libani A. Rich.
содержание скелета, % у* = 0,0525 x + 0,39 ±0,94 < 30 50
содержание гумуса, % y = -0,38 x + 3,65 ±1,02 4,3 1,7
подвижного фосфора, кг/га y = -0,0017 x + 3,71 ±1,14 1030 280
азота, кг/га y = -0,0147 x + 3,66 ±1,01 109 42
Cedrus deodara (D.Don.)
содержание скелета, % y = 0,0582 x + 0,77 ±0,82 < 20 40
содержание гумуса, % y = -0,53 x + 3,6 ±1,44 2,4 0,6
подвижного фосфора, кг/га y = -0,0029 x + 3,25 ±1,21 300 34
Pinus halepensis Mill.
содержание скелета, % y = 0,0217 x + 1,76 ±1,22 < 25 65
содержание гумуса, % y = -0,29 x + 3,25 ±1,17 3,8 0,5
азота, кг/га у = -0,007x +3,06 ±1,31 103 34
Quercus suber L.
содержание скелета, % y = - 0,12 x + 0,14 ±0,65 < 15 25
содержание гумуса, % y = -0,39 x + 5,13 ±0,62 8,1 5,6
азота, кг/га у= -0,0124 x+5,13 ±0,07 312 235
Cercis siliquastrum L.
содержание скелета, % y = 0,13 x - 2,46 ±1,16 < 35 45
содержание гумуса, % y = -0,83 x + 3,89 ±1,1 2,3 1
Magnolia grandiflora L.
содержание гумуса, % y = -1,04 x + 4,14 ±0,6 2,4 1,5
* у - жизненное состояние растения, балл
нолии крупноцветковой (Magnolia grandiflora
L.) - 40 и 27 деревьев, соответственно.
В связи с тем, что в большинстве случаев почвы парков характеризуются высокой скелетностью и близким залеганием материнских пород, максимальная глубина отбора проб для анализа в самых неблагоприятных участках составила 40 см. Всего для изучения было отобрано 128 почвенных образцов.
Статистическая обработка полученных результатов показала наличие достоверной связи состояния растений и основных параметров свойств почв для слоя 0-40 см (табл. 1). Жирным шрифтом в таблице выделены статистически значимые коэффициенты корреляции.
Из таблицы следует, что факторами, оказывающими негативное воздействие на рост и состояние всех изученных пород, являются сильная скелетность и, как правило, низкая гумусированность, свойственная данным видам почв. Исключением послужила Magnolia grandiflora L, для которой коэффи-
циент корреляции между состоянием растений и скелетностью составил всего 0,27. Экземпляры данного вида встречались лишь на слабо- или среднескелетных почвах, в связи с чем установление зависимости и расчет критических параметров оказались невозможными. При этом уже при содержании обломков плотных пород 20-25 % отмечалось удовлетворительное состояние деревьев, потеря ими декоративности и отставание в росте. В целом состояние практически всех экземпляров магнолии оценено в 3-4 балла. Следует также отметить, что данный вид предпочитает кислые почвы, в то время как исследуемые почвы имеют щелочную реакцию среды (рН=7,9 - 8,8).
Остальные виды характеризуются достаточно высокими значениями корреляции для данных факторов. Сравнение полученных нами данных с имеющимися в литературе, несмотря на различные подходы, указывает на значительную схожесть результатов, а также возможность использования
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 3/2013
93
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
такого параметра, как жизненное состояние растения, для оценки пригодности почв под интродуценты. Так, для кедра гималайского значения коэффициентов корреляции между скелетностью почв и ростом растений, где в качестве биометрических показателей роста использовали среднюю длину и массу хвоинок, составили соответственно 0,77 и 0,93. Зависимость между запасами гумуса и ростом деревьев - 0,53 и 0,7 [7]. В условиях восточного Средиземноморья установлено лимитирующее влияние содержания гумуса в почвах на распространение Cercis siliquastrum L. [9]. Из 17 химических показателей, подверженных анализу, только для гумуса получена достоверная связь с произрастанием вида. Коэффициент корреляции r = 0,51, что оказалось близким к установле-ному для условий Крыма.
Наибольшие пределы толерантности в отношении скелетности почв и содержания в них органического вещества выявлены для Pirns halepensis Mill. Сосна алеппская успешно произрастает на бедных каменистых почвах с высоким содержанием скелетных частиц (до 55-65 %). При этом замедляет рост, но не утрачивает декоративности. Лучшее развитие получает на богатых плодородных почвах, достигая в 40-летнем возрасте в среднем 30 см в диаметре и более 16 м в высоту [10].
Методом корреляционного анализа также выявлена тесная взаимосвязь состояния растений с запасами доступных форм элементов питания в почве. В частности, в наших исследованиях наиболее высокие коэффициенты корреляции между состоянием деревьев и содержанием щелочногидролизуемого азота обнаружены для Quercus suber
L. и Cedrus libani A.Rich., содержанием подвижного фосфора - для C.libani A.Rich. и C.deodara (D.Don.). Данный факт позволяет сделать вывод о том, что в условиях горного Крыма названные интродуценты испытывают недостаток азота и фосфора и о необходимости улучшения азотно-фосфорного питания. Отсутствие корреляции для калия свидетельствует о достаточном уровне обеспеченности растений этим элементом питания.
Зависимость жизненного состояния видов деревьев от свойств почв выражается следующими коэффициентами множественной регрессии:
Cedrus libani A Rich. -y = 1,1119 +
+ 0,0436х1 + 0,0459х2-0,0017х3-0,0007х4;
C.deodara (D.Don.) G.Donfil - у = 1,0404 +
+ 0,0641х1-0,2898х2 + 0,0001х4;
Pinus halepensis Mill. - y = 1,9867 +
+ 0,0224х1-0,3657х2 + 0,0124х3; Quercus suber L. -y = 4,7576 +
+ 0,0127х1-0,241х2-0,0069х3, где х1 - содержание скелета (%); х2 - содержание гумуса (%); х3 - запасы азота щелочногидролизуемого (кг/га);
х4 - запасы фосфора подвижного (кг/га). Границы толерантности, оптимального роста и жизненного состояния растений представлены в табл. 2.
На основании сопряженного изучения системы «почва-растение» в парковых насаждениях ЮБК, а также корреляционного и регрессионного анализа результатов исследования установлены положительно и отрицательно действующие на жизненное состояние экзотов эдафические факторы. Сделана попытка определить оптимальные и допустимые значения свойств почв для данных видов растений. Полученные данные могут быть использованы при подборе ассортимента декоративных пород при реконструкции существующих и формировании новых фитоландшафтов в рекреационных зонах ЮБК.
Библиографический список
1. Лапин, П.И. Интродукция лесных пород / П.И. Лапин, К.К. Калуцкий, О.Н. Калуцкая. - М.: Лесная пром-ть, 1979. - 224 с.
2. Плотникова, Л.С. Научные основы интродукции и охраны древесной растительности флоры СССР / Л.С. Плотникова. - М.: Наука, 1988. - 264 с.
3. Казимирова, Р.Н. Принципы и методы агроэкологической оценки территории для зеленого строительства на юге Украины / Р.Н. Казимирова, В.В. Антюфеев, А.П. Евтушенко. - К.: Аграрна наука, 2006. - 120 с.
4. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. - М.: МГУ, 1962. - 491 с.
94
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
5. Казимирова, РН. Классификация коричневых скелетных почв низких таксонов для оценивания их пригодности под хвойные интродуценты / Р.Н. Казимирова, А.П. Евтушенко, М.П. Литвинов // Агрохимия и почвоведение. - 2009. - Вып. 69. - С. 38-42.
6. Алиев, А.М. Методические рекомендации по изучению и оценке почвенных условий произрастания интродуцентов в Крыму / А.М. Алиев, А.А. Анненков. - Ялта, 1985. - 28 с.
7. Казимирова, Р.Н. К определению оптимальных и допустимых параметров свойств почв для кедра (Cedrus) в Горном Крыму / Р.Н. Казимирова // Бюл. Никит.ботан.сада. - 1989. - № 69. - С. 54-58.
8. Lal, C.B. Effect of leaf habit and soil type on nutrient resorption and conservation in woody species of a dry tropical environment / C.B.Lal, C.Annapurna, A.S.Raghubanshi // Can.J.Bot. - 2001. - № 79. - р. 1066-1075.
9. Zahreddine, H. G. Patterns of woody plant species diversity in Lebanon as affected by climatic and soil properties / H.G.Zahreddine, D.J. Barker, M.F. Quigley // Lebanese science journal. - 2007. - \bl.8, № 2. - р.21-44.
10. Tsitsoni,T. Site quality and stand structure in Pinus halepensis forests of north Greece / T.Tsitsoni, V.Karagiannakidou // Forestry. - 2000. - Vol.73, № 1.- p. 51-64.
ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА Л.Н. ТОЛСТОГО «ЯСНАЯ ПОЛЯНА»
Д.В. КАСИМОВ, ООО «ФРЭКОМ»,
В.Д. КАСИМОВ, ВНИИЛМ
В последнее время в различных странах мира важным направлением в улучшении охраны природы и использовании природных ресурсов является установление цены экологического блага. При сохранении природных ландшафтов, биоразнообразия и предоставления культурных услуг стали использоваться рыночные механизмы в рамках Программы ООН по окружающей среде (2007, 2008, 2009). Проведенные исследования показывают [12], что политика сохранения окружающей среды в подавляющем большинстве случаев со всей очевидностью наилучшая и с экономической точки зрения.
Одним из возможных путей определения стоимости природного капитала являются платежи за экосистемные услуги (ЭУ). Под экосистемными услугами понимаются все те выгоды, которые получает человек от экологических систем, представляющих собой совокупность совместно обитающих организмов (растений, животных, микроорганизмов) и условий среды их обитания.
Не для всех экосистемных услуг можно создать адекватный рынок. Реально на это претендуют 4 категории экосистемных услуг [12], если платежи за экосистемные услуги (ПЭУ) будут вознаграждать поставщиков этих услуг:
frecom@frecom.ru, info@vniilm.ru
- снабжающие (пища, сырье, пресная
вода);
- услуги по сохранению биоразнообразия (сохранение конкретных экосистем, видов растений и животных, генетического разнообразия);
- регулирующие услуги (качество климата, воздуха, водных ресурсов, контроль за эрозией);
- сохранение культурных и эстетических ценностей ландшафтов.
Сохранение естественных возможностей природы по выполнению всех этих функций часто обходится дешевле, чем необходимость в дальнейшем выполнять утерянные функции посредством инвестирования в альтернативную инфраструктуру (виновник платит) и технические решения [12]. В обществе постоянно растут затраты на поддержание плодородия почв, борьбу с эрозией, спасение малых и средних рек, поддержание чистоты атмосферы.
Исходя из этой концепции, рассмотрим реальную ситуацию в музее-заповеднике «Ясная Поляна» для корректной оценки объема экосистемных услуг, получаемых обществом и до сих пор недостаточно оцениваемых.
В летописи сельцо Ясная Поляна упоминается с 1763 г. Когда-то оно было сторо-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 3/2013
95
