CC BY
13/ agricultural sciences__з_
УДК 630*385
Новосёлов А.С. Вологодский государственный университет DOI: 10.24411/2520-6990-2020-11647 ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ И ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ВЫДЕЛЕНИЕ СОСНОВОГО ТЕРПЕНТИНА В ВОЛОГОДСКОЙ
ОБЛАСТИ
Novosyolov A.S. Vologda State University THE INFLUENCE OF HYDRAULIC ENGINEERING RECLAMATION AND FORESTRY ACTIVITIES ON THE ALLOCATION OF PINE TERPENTINE IN THE VOLOGDA OBLAST
Аннотация
Приводятся результаты исследования выделения терпентина в естественно-заболоченных и осушаемых сосновых лесах трёх государственных лесничеств Вологодской области. Установлены особенности смоловыделения у сосны при подсочке, в зависимости от различий в экологических условиях, а также с учётом проведённых в лесах лесоводственных уходов и постепенной заготовки древесины.
Abstract
The results of a study of the allocation of terpentine in naturally boggy and drained pine forests of three state forestries of the Vologda Oblast are presented. The features of resin excretion in the pine tree were established during counting, depending on differences in environmental conditions, as well as taking into account forestry management and gradual harvesting of wood.
Ключевые слова: сосна обыкновенная, сосновый терпентин, тип торфяной залежи, гидротехническая мелиорация, несплошная заготовка древесины
Keywords: common pine, pine turpentine, type of peat deposit, hydraulic engineering reclamation, incomplete harvesting of wood-blue
Введение. Подсочное производство - это одно из важнейших направлений при развитии лесного комплекса, а сосновый терпентин выступает как достаточно ценный лесохимический продукт, который может быть использован при его промышленной заготовке в десятке производств. Актуальность проведённого исследования подтверждается отсутствием необходимого породного состава в суходольных лесах, тогда как на объектах гидротехнической мелиорации доля участия сосны в общем составе колеблется от 60 и более процентов, что и
необходимо для наиболее результативной заготовки терпентина. С практической точки зрения стоит задача отбора таких деревьев, которые (в будущем) смогли бы обеспечить высокий уровень смолопродуктивности.
В связи с этим в трёх государственных лесничествах Вологодской области (рис. 1) была проведена оценка выделения терпентина при экспресс-методе подсочки заболоченных, осушаемых, а также осушаемых и подверженных лесоводствен-ным мероприятиям, сосновых древостоев.
Ф Местоположение пробных площадей
Рис. 1. Размещение объектов исследования на карте-схеме Вологодской области
Для достижения поставленной цели исследования были сформулированы следующие задачи:
AGRICULTURAL SCIENCES / «Ш11ШетУМ~^©УГМа1>#Щ62)),2©2©
132
> Провести подбор лесных объектов и выполнить на них базовые лесоводственные наблюдения и измерения (лесотаксационные работы, описание напочвенного покрова, определение в полевых условиях типа торфяной залежи);
> Рассчитать таксационную характеристику опытных древостоев;
> Провести опытную подсочку сосновых деревьев с последующей обработкой данных статистическими методами (вариационная статистика, корреляционный, дисперсионный и регрессионный анализы);
> Установить уровень связи интенсивности истечения терпентина с таксационным диаметром стволов деревьев в разных экологических условиях.
Описание объектов исследования. Большинство опытных участков сосняков подобрано после запроектированных лесоводственных уходов и несплошных заготовок древесины сотрудниками Северного НИИ лесного хозяйства (с 1986 по 1993 годы). В Сокольском участковом лесничестве изучены объекты на переходной и верховой заболоченными и осушенными торфяными отложениями. Осушаемые древостои (1111 34 - 36) подвергались лесоводственному уходу «прореживание» (ПРЖ) в целях как регуляции распределения солнечной радиации, так и кондиционности деревьев на стадии жердняка. На северной окраине Рабангско-Доров-ского болотного массива находится заболоченный контроль (1111 17).
В Бабаевском лесничестве (Шогдинскойм участковом) также подобрана часть пробных площадей в лесах после аналогичного описанного выше лесоводственного ухода (1111 24 и 25). Комплексная заготовка древесины (КЗ) при сочетании верхового и низового методов (при отборе деревьев на удаление из нижней и верхней частей полога, также с целью ухода), проведена на 27 и 28 проб-
ных площадях. Первый приём длительно-постепенной заготовки леса (ДПЗ) проводился в разновозрастном древостое (ПП 20 и 23) с целью оставления на доращивание деревьев, не достигших возраста спелости. Пробная площадь 21 выступает в качестве осушаемого контроля в приканальной области (рис. 2).
В Устюженском лесничестве в межканальной области отграничена 31 пробная площадь с целью установить выделение терпентина с интенсивными условиями дренажа (расстояние между каналами -80 м). Относительно типов торфяных залежей пробные площади распределились следующим образом - олиготрофные (ПП 41 и 42), мезотрофные (ПП 21, 27, 28, 31, 34 и 35), евтрофно-мезотрофные (ПП 36) и евтрофные (ПП 20 и 23)).
Методология. В ходе исследования применялся метод натурных наблюдений за древостоями: определение морфометрических показателей (вычисление состава, запаса, абсолютной и относительной полноты, средних высот и таксационных диаметров, которое осуществлялось по общепринятым в лесной таксации и лесоводстве методикам через определение площадей поперечных сечений деревьев на высоте груди. При расчётах использовались справочные материалы для Северо-запада России [2].
Подсочка сосен проводилась экспресс-методом микро-ранений, разработанном на основе рекомендаций А.А. Высоцкого [1]. Он заключался в высверливании на обнажённых, подрумяненных (рисунок 3.2) участках стволов сосновых деревьев закрытых поранений (0 5 мм, глубина 15 мм) с последующей установкой в них прозрачных поливи-нилхлоридных (ПВХ) трубок на каждом исследуемом дереве. Трубки, длинной от 100 до 150 см, устанавливались на деревья с углом поднятия 45°. Верхние их концы иглами прикрепляются к корке деревьев.
<<Ш11ШетиМ~^©и©Ма1>#Щ62)),2©2© / AGRICULTURAL sciences
133
Рис. 2. Схемы размещения пробных площадей на объектах гидротехнической мелиорации в лесничествах
области
Показания потёка терпентина определялись ровно через сутки после постановки трубки. Строго диагональное расположение трубки было необходимо выдерживать для предотвращения образования в ней воздушных пузырей, что затрудняет снятие результатов (длины потёка).
Для проведения вариационного, корреляционного, дисперсионного и регрессионного статистических анализов использовался встроенный пакет MS Excel (2019).
Результаты исследования и их обсуждение. Согласно таксационной характеристике опытных сосняков (табл. 1) необходимо отметить следующие особенности. По распределению средней гу-
стоты (уточнения в скобках в экз./га) по сосне обнаружилось, что самый высокий этот показатель (1 963) древостое после прореживания в Бабаевском лесничестве (далее разница с аналогичным древостоем в Сокольском районе (1 610) составляет 18 %). Это, очевидно, связано и с евтрофными торфяными почвами. Самая низкая густота в Ванском лесничестве. Объекты после комплексной (1 116) и длительно-постепенной (1475) лесозаготовок имеют различие в 26 %. Здесь же стоит отметить, что у древостоя в центре осушаемой полосы (ПП 28) минимальная относительная полнота, что также отразится на величине потёка терпентина.
134
AGRICULTURAL SCIENCES /
Запасы древесины несколько выше (16 %) у древостоев в западной части области. Касаемо расположения сосняка относительно регулирующих каналов средние по пробным площадям запасы (далее уточнения в скобках - в м3/га) распределились следующим образом. После лесоводственного ухода (ПК - 314; ЦМП - 262), на верховой залежи и после комплексной заготовки (ПК - 218; ЦМП -65) разницы в пользу приканального положения составили - 55, 58 и 77 % соответственно.
По выделению терпентина у сосновых деревьев (табл. 2) опытно подтверждено, что максимальный средний потёк наблюдается у деревьев после длительно-постепенной заготовки (-80 см) на евтрофных почвах, с отличием от заболоченного сосняка в 63 % (изменчивость смоловыделения здесь самая низкая - 55 %). Олиготрофные осушаемые древостои (1111 41 и 42) имеют достаточно низкие потёки терпентина, что отличает их от контроля лишь на 15 % (здесь же наблюдается и самая высокая изменчивость признака).
Таблица 1
Лесоводственно-таксационная характеристика сосняков
Средние показатели
Полнота Запас, м3/га
Номер 1111 Шифр типа леса Возраст, лет Состав древосто Высота, м Диаметр,см Густота, экз./га Абсолютная, м2/га Относительная Порода Сыро-растущий Сухостойный
Сокольское государственное лесничество (Сокольское участковое)
34 С. чер.-зм., ос. - 10С, ед. и Б 17 17 1 500 36,7 1,00 С 309 0
35 С. чер.-зм., ос. - 10С, ед. Е и Б 14 13 1 925 27,3 0,97 С 175 6
36 С. чер.-зм., ос. - 9С1Б, ед. Е 18 17 1405 35,1 0,90 С 301 -
17 С. куст.-сф. (Контроль) 116 10С+Б 22 20 1 020 13,7 0,40 С 143 14
16 14 - - - Б - -
41 С. баг.-сф., ос - 10С 19 19 980 29 0,83 С 266 -
42 С. баг.-сф., ос - 10С 14 17 1 180 27,3 0,90 С 199 -
Бабаевское государственное лесничество (Шогдинское участковое)
20 С. бол.-разн., кис.-зм., ос. 73 8С2Е 19 20 1 200 43,1 1,00 С 403 -
71 17 23 1 750 30,8 0,92 С 263
21 С. бол.-разн., ос. 6С3Б1Е 16 15 6,4 0,29 Б 48 -
16 14 12,2 0,41 Е 96
87 19 18 1 875 31,7 0,91 С 260 10
23 С. кис.-зм., ос. 8С1Е1Б 16 10 5 0,11 Е 27 -
16 14 3,4 0,22 Б 55 3
61 10С+Е, ед. Б 19 17 2 425 39,5 1,10 С 332
24 С. бр.-зм., ос. 15 9 3,1 0,10 Е 22 -
16 5 - - Б -
25 С. бр.-зм., ос. 68 10С 19 20 1 500 30,2 0,90 С 350 -
27 С. чер.-зм., ос. 71 9С1Б 16 15 1 800 26,7 0,90 С 218 1
- 13 11 - 2,5 0,10 Б 16 0
28 С. чер.-зм., ос. 70 9С1Б 19 16 432 7,4 0,21 С 65 5
- 17 10 0,8 0,10 Б 9 -
Устюженское государственное лесничество (Ванское участковое)
100 22 23 911 28,9 0,70 С 301
31 С. сф.-разн., ос 8С2Е, ед. Б 20 23 8,6 0,20 Е 83 -
19 15 - - Б -
/ agricultural sciences_135_
Сосны после комплексной заготовки имеют сти (В целом по всем опытным соснякам) несредние потёки (-43 см), превышающие контроль- сколько ниже, чем в центре осушаемой полосы (на ные на 31 %. Смоловыделение в приканальной ча- 7 %), что может быть вызвано засушливым летом
(как одна из причин).
Таблица 2
Сводная ведомость выделения терпентина, средних таксационных диаметров импактных деревьев
и результатов статистической обработки
Номер ПП, положение*, мероприятие Средний потёк терпентина, см (M±m.M) Изменчивость смоловыделе-ния, % Средний таксационный диаметр импактных деревьев, см (M±mM) Уровень связи между показателями (r) F (фактическое) F (критическое) P-значение R2
Сокольское государственное лесничество (Сокольское участковое)
34, ПК, ПРЖ 65,6±11,34 66,9 16,7±0,82 0,35 18,50 4,20 0,00 0,40
35, ЦМП, ПРЖ 50,6±8,39 64,3 14,2±0,86 0,56 18,53 4,20 0,00 0,40
36, ПК, ПРЖ 52,1±10,52 78,2 16,6±1,68 0,85 11,13 4,20 0,00 0,28
17, К 30,0±4,72 70,5 21,2±0,98 0,70 3,31 4,10 0,08 0,08
41, ПК 54,2±10,30 73,6 20,4±1,12 0,58 10,67 4,20 0,00 0,28
42, ЦМП 16,1±3,58 89,0 19,2±0,80 0,37 0,73 4,17 0,40 0,02
Бабаевское государственное лесничество (Шогдинское участковое)
20, ЦМП, ДПЗ 96,1±10,69 43,08 24,2±1,21 0,57 44,67 4,20 0,00 0,61
21, ПК 72,3±11,82 63,27 23,1±0,99 0,31 17,22 4,20 0,00 0,38
23, ЦМП, ДПЗ 64,0±11,08 66,98 20,8±0,88 0,69 15,11 4,20 0,00 0,35
24, ПК, ПРЖ 69,4±7,02 45,26 18,3±0,63 0,66 52,62 4,10 0,00 0,58
25, ЦМП, ПРЖ 55,4±7,63 61,56 20,4±1,02 0,61 20,72 4,09 0,00 0,35
27, ПК, КЗ 37,5±6,77 80,77 15,6±0,75 0,49 10,36 4,10 0,00 0,21
28, ЦМП, КЗ 49,4±8,10 73,33 16,6±1,15 0,72 16,10 4,10 0,00 0,30
Устюженское государственное лесничество (Ванское участковое)
31, ЦМП 73,0±12,72 77,93 24,3±1,07 0,36 14,54 4,10 0,00 0,28
Примечание: * ПК - приканальное и ЦМП - центр межканального пространства; жирным выделены максимумы по столбцам (по лесничествам)
Так же необходимо отдельно остановиться на максимумах выделения терпентина у отдельных деревьев на пробных площадях (рис. 3). Лидирует в этом отношении интенсивно осушаемый сосняк (ПП 31) в Ванском лесничестве, а самый незначительный потёк на осушенном олиготрофном болоте (здесь же отличился и контрольный древостой). Не везде значительный потёк связан с увеличение диаметра ствола на высоте - это наблюдается на объекте после уходов (ПП 34 и 35 в противовес к ПП 27).
По результатам корреляционного анализа необходимо выделить древостои с высоким уровнем связи такие, как заболоченный контроль (где условия неудовлетворительные, но относительно стабильные), а также сосняки после прореживания и комплексной заготовки древесины (табл. 2). Самая низкая корреляция наблюдается в осушенном древостое на ПП 21. Дисперсионный анализ позволил выделить древостои, где действующий фактор наиболее значим. В этом отношении лидируют объекты после прореживания и длительно-постепенной заготовки - диаметр влияет напрямую в 45 и 60 % случаев соответственно.
136
ЛвМСиЬТШЛЬ 8С1Б1ЧСБ8 /
Рис. 3. Максимальные выделения терпентина у деревьев и соответствующие им таксационные диаметры
В ходе поиска уравнений зависимостей выделения терпентина от таксационного диаметра удалось подобрать четыре формулы уравнений. Для древостоев после приёма длительно-постепенной заготовки (ПП 23) - степенное уравнение, а для
контрольного (ПП17) и сосняков после лесовод-ственных уходов (1111 28 и 36) - полиномиальные уравнения пятого порядка. Согласно табличным данным по критерию Фишера полученные уравнения регрессии статистически надёжны (А факт. > F табл.).
160 140 120 -100 -80 60 -40 -20 О
/ = = 1.2,875е0 ,1595 X
1. = С 1,5348 1 1 1 1
/
/ 1 * * 1 1
Л Г" # 1 N 1 1 1 1
1 | г % \ 1 1 \ г * »
\ 1 1 _1 1 \ ' *
* \ \ 1 г
160 п
140 -120 -100
ПП 28
О О Г-- СО СО Ю СМ_ <М_ Ю Л- Ю ГО ю_ СО (О СО О) СТ> Т-" Г\1 С\Г см" со" ю" ю" т-^^^^т-СМСМСМСМСМСМСМСМСМ
-0 У = 0, 6129х ОООбх5 - 0,0 3 - 5,734х2 ■+ 12,105 Р2 - П Д47 307х 25,7 о 4 + 53) с 1
г
4 II 1 1 1 1 / /г Г
1 » 1 1 / 1 1 1 / 1 \
Л 1 * V / 1 1 1 1 1 1
У 1 II
Л ! V 1 1 г \ % /
1 1' и \
1 8,6 1 1111111111 0,111,813,015,216,719, 1 1 521,22 1, 1 924, 0
ПП 36
ПП 17
180 160 140 120 100 80 60 40
8 у = О г3734Х ,0154х5 - 0,598Эх4 + 3 - 50,099х2 + 121,24х с. 1 пса н
г2 = 0,7642
А
' 1 / 1 г \ ' А /\
г 1 V к г
\ /7ч г/ / 1 1 г V
V С \ \\ / / ! 1 * V
ч4 \ ч /
ГО о" ю о аз СО см" СМ со" О см ■чг" со см со" ю 00 00 00" ю сп" см" см см со" со
90 80 70 60 50 40 30 20 10 о
1, у = 0,0017х5 - 0,0855х4 + 5238х3 - 11,455х2 + 34,729х 16,488 г-1
R2 — 0 ,7194 -1 1 1 1 / I 1
1 1 1 I 1 1 | / у
Г 1
-1 » 1 /г 1
/ 1 1 — г*
Сш., / N / .Л
н— - -
см
оо
со оо"
со оэ
см сч
со см
со
СЧ
см
ю см
ь-
сч
Рис. 4. Кривые регрессий
<<Ш11ШетиМ~^©и©Ма1>#Щ62)),2©2© / AGRICULTURAL sciences
Резюмируя всё вышеизложенное, необходимо отметить следующее. Лучшие таксационные показатели сосняков достигаются в условиях осушения на евтрофных торфяных почвах. Наибольшей интенсивностью выделения терпентина при опытной подсочке обладают сосновые деревья в интенсивно осушаемых условиях и после проведения первого приёма проведения длительно-постепенной заготовки древесины (на евтрофных торфяных залежах). Древостои на заболоченных мезатрофных и осушаемых олиготрофных торфяных почвах не рекомендуются для заготовления соснового терпентина.
137
Наибольшая сила влияния таксационного диаметра на выделение терпентина у сосняков отмечена после лесоводственного ухода «прореживание» и первого приёма длительно-постепенной заготовки древесины.
Список литературы
1. Высоцкий, А.А. Рекомендации по созданию высокосмолопродуктивных лесных культур сосны обыкновенной целевого назначения / А.А. Высоцкий. - Воронеж: НИИЛГиС, 1999. - 14 с.
2. Третьяков, С.В. Полевой лесотаксацион-ный справочник (научное издание) / Под общ. ред. С.В. Третьякова, С.В. Ярославцева, С.В. Коптева -Архангельск : САФУ, 2016. - 245 с.
