CC BY
27
УДК 630*266:630*232
DOI: 10.21209/2227-9245-2016-22-8-28-33
УСТОЙЧИВОСТЬ СОСНОВОЙ ЛЕСНОЙ ПОЛОСЫ ДАУРНИ: НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
THE STABILITY OF THE PINE FOREST DAURIA STRIP: FIELD INVESTIGATIONS
E. В. Филиппова,
Забайкальский государственный университет, г. Чита [email protected]
Л. Н. Пак,
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита [email protected]
L. Pak,
Institute of Natural Resources of Ecology and Cryology, Chita
E. Filippova,
Transbaikal State University, Chita
Рассмотрены произрастание и сохранность сосны Крылова в лесных полосах сухостепной Даурии (Забайкальский край). Авторами приводятся результаты исследований о том, что сосна Крылова в 40 лет имеет сохранность 83,8 %, продолжает хорошо расти в высоту и по диаметру, имеет средний текущий прирост, достаточную охвоенность, хорошее семеношение, не повреждается вредителями и болезнями, наблюдается естественное возобновление рядом с полосой в то время как тополь и ильм в этом возрасте в лесных полосах погибают. Представлены основные таксационные показатели, дифференциации и отпад, проведен учет сохранности. Изучено очищение ствола от сучьев (наблюдалось быстрое очищение в центральных рядах). Отмечено, что очищение происходит в результате сомкнутости полога лесных полос, нижние ветви в крайних рядах получают больше света, чем в центральных рядах. В результате дисбаланса в освещении отмирание нижних сучьев наблюдается быстрее в центре лесной полосы. Исследования проводились в полезащитной четырехрядной сосновой лесной полосе. Выявлен параболический характер очищения высоты стволов сосны Крылова от сучьев.
Сосна Крылова рекомендуется как одна из лучших пород для лесоразведения в сухостепной зоне, достаточно устойчива и долговечна на примитивных супесчаных, подверженных дефляции почвах
Ключевые слова: сосна Крылова; хвойные породы; лесные полосы; рост; устойчивость; семеношение; лесовос-становление; естественное возобновление; Даурия; Забайкальский край
The preservation of vegetation and Krylov pine forest belts of dry steppe Dauria (Chita region) are considered. The authors presented the results of studies, showing that Krylov pine in 40 years has the safety of 83,8 %, and it continues to grow well in height and diameter, has an average current increment sufficient needles, good seed-bearing; it is not damaged by pests and diseases, and there is natural regeneration near the belt, while poplar and elm in this age die in forest belts. The basic inventory indices, differentiation and losses are presented; a safety account is taken. The purification of stem branches is studied (there was a rapid purification in the central rows). It is noted that the purification takes place as a result of closed canopy forest belts; the lower branches in extreme ranks receive more light than in the central rows. As a result of imbalance in light, there is a faster withering away of the lower branches in the center of the forest belt. The studies were conducted in the four-row shelterbelt pine forest belt. The parabolic manner of withering away of the Krylov pine trunk height from knots is revealed.
Krylov pine is recommended as one of the best species for reforestation in the dry steppe zone, as it has sufficient stability and durability to the primitive sandy loam, deflation-prone soils
Key words: Krylov pine; softwood; forest belts; growth; sustainability; seed-bearing; reforestation; natural regeneration; Dauria; Zabaikalsky Krai
Лесные полосы в Забайкальском крае начали создавать с 1967 г. по технологиям Европейской части страны и проектам, предложенным ГИПРОлесхозами городов Хабаровск и Новосибирск, ГИПРОземом г. Чита. Так, в совхозе «Красная Ималка» Ононского района Забайкальского края, территория которого отнесена к сухостепной Даурии, на площади 450 га посажены первые лесные полосы, из которых 21 га занято сосной Крылова (Pinus sylvestris L., ssp. kry-lovii (Serg. et Kondr.) Busik) [1; 2; 3; 4; 5]. Всего на полях совхоза с 1967 по 1992 гг. создано 1145 га лесных полос с использованием разных древесных пород. Лесные полосы из сосны Крылова после длительной засухи (2001—2008) имеют наилучшее состояние по сравнению с лесными полосами из лиственных пород (более половины лиственных пород в лесных полосах погибает).
Сосна Крылова — степная форма сосны обыкновенной. Дерево достигает высоты до 30 м, диаметра до 1,5 м, имеет широкораскидистую крону. Особенностью ее роста является ветвление от основания ствола. Она хорошо растет преимущественно на песчаных надпойменных террасах р. Онон. Это сосна островных боров, ее ареал изолирован от лесной зоны. В Агинском районе Забайкальского края сосна Крылова образует бор Цирик Нарасун, в Ононском районе — Цасучейский бор. Она является одной из главных пород в защитных лесных насаждениях на землях Агинского и Ононско-го районов Забайкальского края. Первый бор занимает площадь 9,3 тыс. га, второй — 96,7 тыс. га.
Цель исследования заключалась в определении жизнестойкости сосны Крылова в засушливой степи Даурии для использования ее при создании лесных полос.
Нами проведен учет сохранности и изучены основные таксационные показатели, такие как диаметр и высота, которые характеризуют процессы роста, дифференциации и отпада сосны Крылова в лесных полосах.
Объекты и методы исследований. Сухостепная Даурия характеризуется резко континентальным климатом: неравномер-
ным распределением осадков в годичном цикле, большими колебаниями температуры в течение года и суток, низкой относительной влажностью воздуха, особенно в апреле-июне. Среднегодовая температура воздуха составляет —0,7 °С. Самый холодный месяц — январь со среднемесячной температурой —25 °С, минимальная температура может опускаться до —48...52 °С. Самый теплый месяц июль со средней температурой +20,6 °С. Наиболее высокие температуры доходят до +41...+42 °С. Продолжительность периода с температурой воздуха выше +10 °С — 122 дня, выше + 15 °С — 83 дня. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 110 дней. Весенние заморозки отмечены в начале июня, а осенние — в конце августа. Средняя высота снежного покрова составляет около 6.8 см, что отрицательно сказывается на промерзании почвы до 300.350 см, в течение года выпадает 250.310 мм осадков, из них около 50.60 % — в июле-августе. В апреле-июне влажность воздуха в полдень опускается до 16.20 %. В засушливое время года (май, июнь) преобладают сухие южные (со стороны пустыни Гоби) и юго-восточные ветры, среднегодовая скорость которых 5.8 м/с. В апреле-мае скорость ветра превышает 10.15 м/с. В это время наблюдаются пыльные бури [6; 7].
Территория Даурии достаточно вы-положена, приподнята на 670.700 м над уровнем моря. Для нее характерно чередование плоских бессточных котловин и холмисто-увалистых равнин. Здесь формируются и преобладают каштановые и дерново-серые почвы с содержанием гумуса до 3 %, легкого механического состава. В котловинах преобладают свежие почвы, на равнинах — сухие. В профиле указанных почв отсутствует гипс, карбонатный горизонт мучнистый, содержится много камней и щебня. Почвы имеют различную степень солонцеватости. Травянистая растительность представлена различными степными ассоциациями от типчаково-полынных до ковыльных.
Исследования проводили в полезащитной четырехрядной сосновой лесной по-
лосе, созданной в 1969 г. трехлетними саженцами сосны Крылова возле с. Красная Ималка Ононского района Забайкальского края. Посадку лесной полосы проводили по черному пару, с доуглублением вручную перед посадкой на 70 см под меч Колесова, с размещением в ряду через 2,0 м, между рядами 3,5 м. По обе стороны от полосы
о о О
оставлены закрайки шириной 2 м, которые перед пожароопасными периодами бороновались. Полоса размещена перпендикулярно преобладающему направлению ветра. В первые два года после посадки проводились агротехнические уходы, по одному каждый год, шириной в 1 м возле ряда. В центре междурядья шириной 1 м оставляли почву без ухода для защиты ее от эрозии и снегозадержания в полосе. Один раз в десять лет (1979, 1989, 1999, 2010) проводили учет
Средняя высота сосны по рядам в 40-летнем возрасте при среднем диаметре на высоте 1,3 м в 19,8 см составила 12,3 м. Раздельная таксация деревьев по рядам показала, что лучший рост по высоте и диаметру получают деревья в крайних рядах. В наветренном ряду, очевидно, за счет большего поступления влаги по сравнению с центральными рядами, а в заветренном, возможно, за счет большей площади питания. Достоверных различий в высоте деревьев, произрастающих в разных рядах лесной полосы, не наблюдалось.
По диаметру ствола вдоль и поперек ряда следует отметить ассиметрию. Крайние ряды менее ассиметричны, чем центральные. Если в наветренном ряду в направлении поперек ряда в среднем ди-
сохранности, измерение диаметра, высоты дерева. Диаметр кроны измеряли в каждом ряду поперек и вдоль ряда. На модельных деревьях измеряли текущий прирост центрального побега по годам.
Результаты исследований. Сохранность сосны через 40 лет в лесополосе в среднем составила 83,8 %. Причем, она изменялась в зависимости от расположения ряда, меньше всего наблюдалась в наветренном ряду (81,5 %). Очевидно, это связано не только с естественными причинами, климатическими факторами, но и с самовольными вырубками, нерегулируемым выпасом скота.
О росте сосны Крылова в лесополосе свидетельствуют основные морфологические показатели (см. таблицу).
аметр ствола равен диаметру ствола вдоль ряда, то в подветренном — эта разница небольшая, достоверных различий по диаметру не наблюдалось. Более ассиметричны в диаметре ствола средние ряды. Различия между рядами были достоверно значимыми (Р, 17,5 > F 2,7). Средний диаметр
^ факт. ' теор. ' ' 1 ^ ^ 1
ствола вдоль и поперек лесной полосы на момент учета равен 19,6 и 20,0 см, то есть в средних рядах диаметр ствола имеет эллипсовидную форму, а в крайних рядах — округлую.
В сосновой полосе также заметна ас-симетрия в строении кроны деревьев, в зависимости от произрастания в рядах. В наветренном и подветренном рядах средний диаметр кроны вдоль и поперек ряда равен 3,2 и 4,1 соответственно. Центральные
Основные морфометрические показатели сосновой лесной полосы The main morphometric indices of pine forest belt
Показатели сосновой лесной полосы Ряд, X + m ср- X
наветренный центральный центральный заветренный
Средняя высота дерева, м 12,6+0,6 12,1+0,6 11,9+0,5 12,8+0,8
Средний диаметр ствола на высоте 1,3 м, см 18,9+0,6 16,5+0,6 16,0+0,5 22,5+0,8
Диаметр кроны, см 3,6+0,6 3,2+0,6 3,3+0,5 3,7+0,8
Высота очищения от сучьев, м 1,7+0,5 2,3+0,5 2,4+0,5 1,8+0,6
ряды имели крону конусовидной формы, которая с возрастом приобретала эллипсовидную форму за счет снижения линейного роста центрального побега и усиленного роста боковых побегов.
Изучение очищения ствола от сучьев показало, что быстрее очищаются от нижних сучьев деревья в центральных рядах, чем в крайних. Таким образом, в конечном профиле высота очищения стволов сосны Крылова от сучьев носит параболический характер. Такое очищение объясняется сомкнутостью полога лесных полос, нижние ветви в крайних рядах получают больше света, чем в центральных рядах. В результате дисбаланса в освещении отмирание нижних сучьев идет быстрее в центре лесной полосы.
Линейный рост побегов в крайних рядах начинается при достижении почвы на глубине 20...25 см температуры 7...8 °С и сумма активных температур порядка 300.350 °С. В средних рядах лесной полосы почва прогревается позже и начало роста побегов на 5—7 дней позже. В сухо-степной Даурии начало роста сосны Крылова наблюдается в период с 15 по 25 мая, одновременно с началом роста побегов начинает расти хвоя. В начале роста хвоя скрыта чешуей и ее не видно. Побеги растут 45.55 дней. Рост побегов заканчивается 15—25 июля. Хвоя растет дольше побегов и заканчивает рост в начале августа. Растут побеги неравномерно, скачкообразно. Наиболее интенсивный рост побегов наблюдается в первой половине июня, он связан с наличием влаги и накоплением активных температур. Рост сосны по диаметру начинается спустя 12...18 дней после начала роста побегов и продолжается до конца августа. Наиболее интенсивный рост по диаметру отмечается с середины июня до середины августа.
За 40-летний период в сосновой лесной полосе сформировалась лесная подстилка толщиной до 2.3 см, состоящая их хвои, мелких веточек, старых шишек и отмерших растений. Живой напочвенный покров разрежен вдоль ряда, проектное покрытие составляет 20.30 %, в междуря-
дьях — до 40.50 %, что связано с разной освещенностью почвы вдоль ряда и поперек ряда. Средняя высота травяного покрова 35.45 см. Живой напочвенный покров представлен степными сорными видами. В его составе около 30 видов. В настоящее время травянистая растительность междурядий находится в угнетенном состоянии, отмечается удлинение периода вегетации, отставание в ритме развития по фазам вегетации в сравнении с теми же видами на открытых участках. По мере увеличения возраста лесных полос уменьшается участие в травяном покрове лугово-степных видов и, соответственно, увеличивается число сорных. Наиболее злостными и распространенными сорными в лесных полосах являются морковник, липучка, пырей ползучий, марь остистая, волоснец сибирский, яртушка полевая, грушанка вьюнковая, хвощ полевой.
Исследования показали, что видовой состав травянистых растений в сосновых лесных полосах зависит от возраста лесной полосы, сомкнутости кроны, флористического состава, сопредельных участков. В лесных полосах сосна Крылова начинает плодоносить с 18...20 лет. Урожай шишек колеблется от плохого до среднего. Несмотря на наличие семян в самой полосе, подрост отсутствует, хотя всходов весной появляется много, некоторые в июне погибают от иссушения, вытаптываются скотом. Кроме того, в густом насаждении ощущается недостаток света даже травянистым растениям.
о « «
За полосой с заветренной стороны обычно один раз в 3... 5 лет формируется хороший снежный покров высотой до 0,6.5,0 см и длиной до 60.80 м от лесной полосы. В этой достаточно хорошо увлажненной зоне идет успешное возобновление сосны Крылова. Самый большой возраст подроста возле лесной полосы, при удалении от нее снижается до 1...3-летнего. Причем прослеживается определенная закономерность: чем старше, тем гуще. Естественное возобновление сосны по годам проходит неравномерно. Это связано не только с урожаем семян, но и с экологической ситуацией.
Выводы. Изучение сохранности и роста 40-летней сосновой лесной полосы показало, что она достаточно устойчива и долговечна, находится в удовлетворительном состоянии. В данном возрасте продол-
Список литературы_
жает успешно произрастать на примитивных супесчаных, подверженных дефляции почвах. По обе стороны от лесной полосы наблюдалось естественное возобновление сосны.
1. Бобринев В. П., Пак Л. Н. Лесные стационарные исследования в Забайкальском крае. Чита: Поиск, 2011. 492 с.
2. Бобринев В. П., Пак Л. Н. Лесовосстановление в горных лесах Восточного Забайкалья. Чита: Поиск, 2008. 48 с.
3. Бобринев В. П., Пак Л. Н. Рекомендации по созданию лесных полос в юго-восточной части Забайкальского края // Вестник КрасГАУ. 2010. № 11. С. 87—91.
4. Бобринев В. П., Пак Л. Н., Желибо Т. В. Лесомелиорация пастбищ в приграничных районах России, Монголии, Китая / / Природоохранное сотрудничество в трансграничных экологических регионах: Россия — Китая — Монголия: сб. науч. материалов. Чита: Экспресс-издательство, 2011. С. 15—19.
5. Ветрова В. П., Савенкова Ю. В. Изменчивость количественных признаков семенных чешуй и шишек кедрового стланика // Лесоведение. 2009. № 1. С. 42—51.
6. Горошкевич С. Н., Петрова Е. А., Васильева Г. В., Политов Д. В., Попов А. Г., Бендер О. Г., Бе-локон М. М., Хуторной О. В., Белоконь Ю. С. Межвидовая гибридизация как фактор сетчатой эволюции 5-хвойных сосен Северной и Восточной Азии // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. 27. № 1—2. С. 50—57.
7. Захарова В. И., Карпов Н. С. Восстановление растительного покрова на техногенно-нарушенных территориях в верховьях реки Индигирки (Восточная Якутия) // Ботанический журнал. 2007. Т. 92. № 4. С. 506-515.
8. Земляной А. И., Ильичев Ю. Н., Тараканов В. В. Межклоновая изменчивость кедра сибирского по элементам семенной продуктивности: перспективы отбора // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. 27. № 1-2. С. 77-82.
9. Кузнецова Г. В., Дарикова Ю. А., Савва Ю. В., Ваганов Е. А., Грачев А. М. Прививки кедровых сосен как объект исследований // Хвойные бореальной зоны. 2010. № 3/4. С. 312-316.
10. Халилова С. Р. Некоторые результаты исследования восстановления и улучшения нарушенных земель методом лесной рекультивации // Вестник КрасГАУ. 2007. № 4. С. 49-51.
List of literature_
1. Bobrinev V.P., Pak L.N. Lesnye statsionarnye issledovaniya v Zabaykalskom krae [Reforestation in the forests of Eastern Transbaikalie]. Chita: Search, 2011. 492 р.
2. Bobrinev V.P., Pak L.N. Lesovosstanovlenie vgornyh lesah Vostochnogo Zabaykaliya (Reforestation in the mountain forests of Eastern Transbaikalie). Chita: Search, 2008. 48 р.
3. Bobrinev V.P., Pak L.N. Vestnik KrasGAU (BuIIetinof the KrasGAU), 2010, no. 11, pp. 87-91.
4. Bobrinev V.P., Pak L.N., Zhelibo T.V. Prirodoohrannoe sotrudnichestvo v transgranichnyh ekologicheskih regionah: Rossiya-Kitaya—Mongoliya [Environmental cooperation in the transboundary ecological regions: Russia-China-Mongolia]. Chita: Express Publishing, 2011, pp. 15-19.
5. Bobrinev V.P., Pak L.N. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk (Proceedings of the Samara scientific center of Russian Academy of Sciences), 2012, vol. 14, no. 1 (8), pp. 1954-1957.
6. Goroshkevich S.N., Petrova E.A., Vasilieva G.V. Hvoynye borealnoy zony (Conifers of the boreal zone), 2010, vol. 27, no. 1-2, pp. 50-57.
7. Zakharova V.I., Karpov N.S. Botanicheskiy zhurnal (Botanical Journal), 2007, vol. 92, no. 4, pp. 506-515.
8. Zemlyanoy A.I., Ilichev Yu.N., Tarakanov V.V. Hvoynye borealnoy zony (Conifers of the boreal zone), 2010, vol. 27, no. 1-2, pp. 77-82.
9. Kuznetsova G.V., Darikova Yu.A., Savva Yu.V., Vaganov E.A., Grachev A.M. Hvoynye borealnoy zony (Conifers of the boreal zone), 2010, no. 3/4, pp. 312-316.
10. Khalilova S.R. Vestnik KrasGAU (Krasnoyarsk University Journal), 2007, no. 4, pp. 49-51.
Коротко об авторах_
Филиппова Елена Владимировна, канд. техн. наук, доцент, Забайкальский государственный университет, г. Чита,
Россия. Область научных интересов: воспроизводство лесов, водоохранная роль лесов
Пак Лариса Николаевна, канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник, Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, г. Чита, Россия. Область научных интересов: воспроизводство лесов, интродукция, селекция [email protected]
Briefly about the authors_
Elena Filippova, candidate of engineering sciences, assistant professor, Transbaikal State University, Chita, Russia. Sphere of scientific interests: reproduction of wood, water preserving role of wood
Larisa Pak, candidate of agricultural sciences, senior research employer, Institute of Natural Resources of Ecology and Cryology, Chita, Russia. Sphere of scientific interests: reproduction of wood, introduction, selection
Образец цитирования
Филиппова Е. В., Пак Л. Н. Устойчивость сосновой лесной полосы Даурии: натурные исследования // Вестн. Забайкал. гос. ун-та. 2016. Т. 22. № 8. С. 28—33. DOI: 10.21209/2227-9245-2016-22-8-28-33
