CC BY
59
ВОПРОСЫ лесной фитопатологии
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДУБРАВ С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ КРОН ДЕРЕВЬЕВ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ: АНТРОПОГЕННЫХ (МОСКОВСКИЙ РЕГИОН) И КЛИМАТИЧЕСКИХ (ЛЕСОСТЕПЬ)
Н.Н. СЕЛОЧНИК, с. н. с. Института лесоведения РАН, канд. биол. наук,
Н.Ф. КАПЛИНА, с. н. с. Института лесоведения РАН, канд. биол. наук
Изучение способов оценки состояния дре-востоев, их устойчивости и жизненности приобретает все большее значение в связи с ухудшением состояния лесного фонда Российской Федерации [6]. Еще Г.Ф. Морозов [5] и В.Н. Сукачев [9] уделяли внимание необходимости исследования происходящих в лесу процессов, в том числе и закономерностям дифференциации деревьев в лесу. Текущее состояние деревьев наиболее точно отражают показатели крон. Оценка состояния крон, их облиственность во многом характеризуют насаждение в целом [1, 10]. Международная Европейская экономическая комиссия по изучению загрязнения воздуха главным показателем считала визуальную оценку состояния кроны деревьев (2006).
Показатели крон можно подразделить на две группы: показатели качества (цвет, густота, наличие фаутов, вредителей и болезней и др.) и показатели роста и развития кроны, например, классы роста и развития деревьев по Крафту. Так, Н.А. Лохматов [4] подчеркивает, что морфоструктура, развитость, динамика кроны во времени предопределяют жизнеспособность дерева, устойчивость и долговечность, а также служит индикатором оценки проведенных лесоводственных мероприятий.
В нашей предыдущей работе по 25-летнему мониторингу состояния дубрав южной лесостепи (Воронежская обл.) [3] предложена классификация деревьев по типам развития крон. Показано, что выделенные типы устойчиво различаются в многолетней динамике по средним размерным и качественным показателям деревьев, их вкладу в структуру древостоя, частоте переходов крон из одного типа в другой и выживаемости деревьев.
В данной статье обсуждается первый опыт применения предложенной классификации для оценки и прогноза состояния
lenelse@yandex.ru; kaplina@inbox.ru
лесопарковых дубрав Москвы и ближнего Подмосковья в сравнении с лесостепными насаждениями. Объекты исследования представлены в табл. 1.
И в тех и в других насаждениях деревья дуба описывали по категориям состояния, действующим и в настоящее время (Руководство по ... ведению лесопатологического мониторинга, 2007): 1 - дерево без признаков ослабления; 2 - ослабленное дерево; 3
- сильно ослабленное дерево; 4 - усыхающее дерево; 5 -свежеусохшее; 6 - старый сухостой. Этот показатель в наших исследованиях объединяет 25 различных параметров, охватывающих состояние кроны и ствола.
Также использовалась оригинальная классификация крон дуба, первоначально предложенная Н.Н. Селочник [7]. В основу ее положены морфологические особенности крон именно дуба черешчатого (Quercus robur L.). При отсутствии или слабом воздействии неблагоприятных факторов наблюдается развитие крупных ’’раскидистых” ветвей; при более сильном воздействии - усыхание крупных ветвей, как правило, в нижней части кроны, часто с замещением их водяными побегами; при дальнейшем усилении угнетения
- усыхание всей первичной кроны с заменой ее водяными побегами.
Соответственно было выделено три типа развития кроны дуба, идентифицируемые по ее форме: 1) раскидистая, 2) зонтиковидная, 3) протяженная (узкокронная). При изучении дубрав Москвы и области обнаружен еще один тип кроны дуба - комбинированный (отсутствует в исследуемой лесостепной дубраве). Он сходен с зонтиковидным по размеру кроны (предположительно и по выживаемости), имеет развитую вторичную крону обычно в виде «юбки» ниже первичной кроны.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
103
ВОПРОСЫ ЛЕСНОЙ ФИТОПАТОЛОГИИ
Таблица 1
Характеристика объектов исследования
Объект Местоположение, координаты Онтогенетическое состояние по [8], сомкнутость Ведущие неблагоприятные факторы Проведенные лесохозяйственные мероприятия C T
1 группа объектов (доля деревьев раскидистого типа - более 50 %)
А Придорожные деревья Серебряноборского опытного лесничества, учет 2010 г. (у начала Рублево-Успенского шоссе, ширина полосы около 20 м) N55° 45' Е37о 23' Средневозрастные генеративные, 0,1-0,7 Влияние автодороги Повреждение зеленой дубовой листоверткой 3-4 года назад Конкуренция (слабая) Уборка усохших деревьев 1,5 1,8
Б Останкинский парк, учет 2010 г. (вдоль ул. Ботаническая) Ш5о 49' Е37о 34' Виргинильные, несомкнутые Рекреация Влияние автодороги Уборка усохших деревьев 1,5 1,7
В Одинцовская дубрава, учет 2009 г. (Подушкинский лесопарк, у Красногорского шоссе) Ш5о 40' Е37о 16' Средневозрастные и старые генеративные деревья, 0,2-0,8 Интенсивное повреждение зеленой дубовой листоверткой (2003 г) Рекреация. Влияние автодороги. Конкуренция (средняя) Уборка усохших деревьев, обработка препаратом против фитофагов 1,6 2,1
Г Пробные площади в лесостепных культурах дуба, учет 2000 г. (Теллермановское опытное лесничество) N5P 20' Е41о 58' Молодые и средневозрастные генеративные деревья, 0,6-1,0 Повреждение листвы фитофагами (обычно до 20 %). Летние засухи. Конкуренция (сильная) Контроль, без рубок ухода 2,1 1,7
Д Низовые рубки ухода 20 лет назад 2,0 1,8
Е Комбинированные рубки ухода 20 лет назад 1,9 1,8
2 группа объектов (доля деревьев раскидистого типа - равна или менее 50 %)
А Парк «Дубки» учет 2009 г. (комплексный заказник «Петровско-Разумовское», у Ивановского проезда, полоса шириной около 20 м) Ш5о 49' Е37о 34' Средневозрастные и старые генеративные деревья, 0,2-0,6 Рекреация Конкуренция (слабая) Уборка усохших деревьев, обрезка усохших ветвей 1,2 1,5
Б То же, центр парка Влияние автодороги Конкуренция (слабая) 1,6 1,5
В Выдел в Серебряноборском опытном лесничестве, учет 2010 г. Ш5о 46' Е37о 23' Средневозрастные генеративные 0,2-0,4 Рекреация Отсутствуют 1,6 1,3
Г Территория дендрария ГБС РАН, учет 2010 г. Ш5о 50' Е37о 36' Старые генеративные деревья, 0,2-0,6 Рекреация. Конкуренция (слабая) Уборка усохших деревьев, обрезка усохших ветвей 1,1 1,5
Д Останкинский парк, учет 2010 г. (вдоль ул. Ботаническая) Ш5о 49' Е37о 34' Старые генеративные деревья, несомкнутые Рекреация Влияние автодороги 1,8 1,1
Е Заповедная дубрава ГБС РАН, учет 2010 г. (у южной и восточной границы, полоса шириной около 50 м) Ш5о 50' Е37о 36' Старые генеративные деревья, 0,2-0,6 Интенсивное повреждение зеленой дубовой листоверткой (2000-2005 г.) [2] Конкуренция (слабая) Отсутствуют 2,3 1,6
Примечание. C - категория состояния и T - тип развития кроны, средние для деревьев 1-5 категорий состояния
104
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
ВОПРОСЫ лесной фитопатологии
60
40
20
0
60
40 4l 20 0
60 40 20 0
в
сФ
я*
я
I'
.Я у
ч»
VO’
*=вв=
60
■ .■ -
А*
А
ж
40 20 0
я
4?
t#
А-
я
/ /
/ /
АО
<?г
ж
jf
ж
1 П 2 □ 3 П4-5 Ш6
Рис. 1. Распределение деревьев (% от числа деревьев 1-5 категорий) объектов 2-ой группы по типам кроны (ось абсцисс) и категориям состояния (обозначены теми же буквами, что и в табл. 1)
а
г
б
в
Таблица 2
Абсолютное и относительное распределение числа деревьев по категориям состояния и типам развития кроны на объекте 1Б
Категория состояния Тип развития кроны Всего
Раскидистая Зонтиковидная Комбини рованная Протяженная
Число % Число % Число % Число % Число %
1 42 25,5 32 19,4 31 18,8 6 3,6 111 68,3
2 4 2,4 14 8,5 11 6,7 4 2,4 33 22,0
3 1 0,0 3 1,8 9 5,5 6 3,6 19 14,5
4-5 0 0,6 2 1,2 0 0 0 0 2 1,2
Итого 1-5 47 28,5 51 30,9 51 30,9 16 9,6 165 100
6 4 2,4 1 0,6 0 0 1 0,6 6 3,6
Пробные площади не закладывали, т.к. число деревьев на гектаре определять не требуется, лишь глазомерно оценивали сомкнутость полога. Деревья учитывали полосами либо куртинами. Производили учет деревьев одновременно по двум классификациям. Число учтенных деревьев зависело от ста-
бильности распределения деревьев по категориям и типам и обычно составляло 50-150 деревьев 1-6 категорий на объект. Вычисляли среднеарифметические значения категории состояния (С) и типа развития кроны (T) для деревьев 1-5 категорий состояния (табл. 1). Строение древостоя по категориям и типам
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
105
ВОПРОСЫ лесной фитопатологии
60
40
20
0
а
□ 6
□ 3-5
□ 2 ■ 1
г
60
40
20
0
□ 6
□ 4-5
□ 3
□ 2 ■ 1
60
40
20
□ 6
□ 3-5
□ 2 ■ 1
100 80
60 -Н
40 20 0
□ 6
□ 4-5
□ 3
□ 2 ■ 1
б
д
0
в
140 Ц-------------------
120 - ------------------
100 - ------------------
80
АО’
&
/
«Р
ч-с
&
А
□ 6
□ 4-5
□ 3
□ 2 ■ 1
е
140
120
100 - ------------------
80 - ------------;-----■
60 - ____________
□ 6
□ 4-5
□ 3
□ 2 ■ 1
Рис. 2. Распределение деревьев (% от числа деревьев 1-5 категорий) объектов 2-ой группы по типам кроны (ось абсцисс) и категориям состояния (обозначены теми же буквами, что и в табл. 1)
крон выражали в % от числа деревьев 1-5 категорий. Пример представления полевых данных показан в табл. 2.
На рис. 1 и 2 результаты представлены в виде относительного распределения числа деревьев по категориям состояния и типам развития кроны, соответственно для 1-ой и 2ой группы объектов из таблицы 1.
По результатам 25-летнего мониторинга состояния нагорной дубравы лесостепи (объекты 1-ой группы - 1Г, 1Д и 1Е) отмечено улучшение с возрастом древостоя средней категории его состояния. Поскольку одновременно снижалась и сомкнутость древостоя, можно соотнести это улучшение со снижением конкуренции. Также было показано неблагоприятное влияние конкуренции (различное в опытах с рубками ухода) на структуру древостоя: после рубок ухода доля раскидистых деревьев увеличивалась и сохранялась в течение трёх десятилетий. Таким образом, кон-
куренцию можно рассматривать как один из неблагоприятных факторов.
Общая и наиболее существенная черта неблагоприятных факторов, независимо от специфики их воздействия на дерево (в т.ч. в условиях города) - они ухудшают качество продукционного процесса в дубравах. Именно это позволяет классифицировать деревья по категориям состояния и по типам развития кроны безотносительно к неблагоприятному фактору, по внешним признакам. Кратковременное воздействие факторов отражается на снижении облиствления кроны, более длительное приводит к усыханию отдельных ветвей, т.е. к ухудшению категории состояния. Следующий этап адаптации - изменение типа развития кроны. Т.е. категория состояния - более динамичный показатель и хорош в качестве экспресс-индикатора, а строение древостоя по типам развития кроны весьма консервативно, что позволяет делать долговременные прогнозы.
106
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
ВОПРОСЫ лесной фитопатологии
Как показано ранее [3] и следует из результатов данной работы, примененные две классификации коррелируют, но слабо. Учитывая изложенное выше, выделенные группы объектов (табл. 1) можно охарактеризовать следующим образом (табл. 1 и рис. 1 и 2).
1- я группа - это объекты с сильным влиянием неблагоприятных факторов, которое выражается в уменьшении доли деревьев раскидистого типа (T - в пределах 1,7-2,1). Обращает на себя внимание хорошее состояние объектов в городских дубравах (1А, 1Б, 1В): преобладание 1 категории состояния даже в придорожных насаждениях (хотя, например, в объекте 1 Б три года назад усохло и удалено около 30 % деревьев). Как видим, классификация по категориям состояния мало информативна в этом случае. Городские объекты по сравнению с лесостепной дубравой (1Г, 1Д, 1Е) заметно лучше по категории состояния (1,5-1,6 против 1,9-2,1), что логично объяснить комплексным воздействием в лесостепи летних засух, фонового повреждения листьев фитофагами и конкуренции. Возможно также, это объясняется лучшими природными условиями Московской обл., позволяющими дубу быстрее восстанавливать листву, что и влияет на показатель категории состояния. При сравнении городских и лесостепных древостоев выявляется еще один важный факт: в хорошо освещенных городских лесах крон раскидистого типа в среднем меньше, чем в лесостепных объектах с высокой конкуренцией и низкой освещенностью (T - 1,7—2,1 против 1,7-1,8). Отметим, что в лесостепной дубраве комбинированный тип крон отсутствует по причине низкой освещенности. Более низкая доля раскидистых деревьев в городских объектах показывает худшее состояние здесь дуба по сравнению с дубравой лесостепи. Это еще одна экологическая ситуация, в которой классификация по типам крон более информативна.
2- я группа - объекты с отсутствием или слабым влиянием неблагоприятных факторов на развитие крон, т.е. с большой долей деревьев раскидистого типа (T - 1,1-1,6). Сюда вошли объекты с различной напряженностью экологической ситуации: а) при слабой интен-
сивности фактора: C - в пределах 1,1-1,6, нет или мало усохших раскидистых и зонтиковидных деревьев (объекты 2A, 2Г), б) при умеренной интенсивности: отличается от предыдущего варианта большей долей деревьев 2-й категории состояния, C - 1,6—1,8 (объекты 2Б, 2Д), в) при чрезмерно высокой интенсивности, т.е. отсутствии времени на адаптацию: много усохших деревьев, в том числе раскидистого типа, C - 1,6-2,3 (объекты 2В, 2Е). Для 2-й группы объектов необходимо дополнительно оценивать способность к регенерации кроны (наличие и развитие водяных побегов). Ее отсутствие позволяет предположить синильное состояние объекта (2Д).
Таким образом, классификация по типу развития кроны более информативна для исследуемых объектов 1-й группы, то есть при доле деревьев с кронами раскидистого типа менее 50 %. Причем ее информативность возрастает по мере снижения доли раскидистых деревьев в древостое. Можно заключить, что применение предложенной классификации расширяет возможности существующих методов оценки состояния деревьев и древостоев. Прогноз жизнестойкости дубрав также необходимо делать с учетом распределения живых и отмерших деревьев по типам развития крон.
Работа поддержана РФФи, проект № 09-04-00560-а
Библиографический список
1. Алексеев, В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев / В.А. Алексеев // Лесоведение. 1989 - № 4. - С. 51-57.
2. Емельяненко, Е.П. Деградация насаждений заповедной дубравы ГБС РАН, ее причины и перспективы сохранения / Е.П. Емельяненко // Город. Лес. Отдых. Рекреационное использование лесов на урбанизированных территориях. Науч. конф. Тезисы докл. Т-во науч. изд. - КМК. - 2009. -С. 24-26.
3. Каплина, Н.Ф. Морфология крон и состояние дуба черешчатого в средневозрастных насаждениях лесостепи / Н.Ф. Каплина, Н.Н. Селочник // Лесоведение.- 2009. - № 3. - С. 32-42.
4. Лохматов, Н.А. Развитие и возобновление степных лесных насаждений / Н.А. Лохматов. - Балаклея, 1999. - 496 с.
5. Морозов, Г.Ф. Учение о лесе / Г.Ф. Морозов. - М.-Л.: Гослесбумиздат. - 1949. - 456 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
107
