Пойменные тополевники Кубани и ведение хозяйства в них (стр. 3 )

На рисунках 1 – 4 изображены кривые высот, т. е. зависимость высоты от диаметра разных сортов тополей. Культивар Робуста посажен 1998 году, однолетними укорененными черенками во влажных грудах, на аллювиально-луговых, мощных, супесчаных почвах (рис 1).

Рис. 1- Кривая высот гибридного тополя Робуста в пойме реки Белая

На рисунке 2 изображено изменение высоты и диаметра гибридного тополя сорта Брабантика 1997 года посадки. Тип условий местопроизрастания - влажный груд, почвы мощные, аллювиально-луговые, супесчаные (рис 2).

Рис. 2 - Кривая высот гибридного тополя Брабантика в пойме реки Белая

На рисунке 3 изображено изменение высоты и диаметра тополя черного 1990 года посадки. Посадочным материалом послужили укорененные однолетние черенки. Тип условий местопроизрастания – свежие субори, почвы маломощные, материнская порода представлена гравийными отложениями.

Рисунок 3 - Кривая высот тополя черного в пойме реки Белая

На рисунке 4 изображено изменение высоты и диаметра гибридного тополя сорта Каролинский 1997 года посадки. Тип условий местопроизрастания - свежий сугрудок, почвы среднемощные аллювиально-луговые, супесчаные, материнской породой служат галечниковые отложения.

Рисунок 4 – Кривая высот гибридного тополя Каролинский в пойме реки Пшиш

Работа по сортоиспытанию показала, что в пойме реки Белая наиболее продуктивна плантация гибридного тополя сорта Брабантика 1997 года посадки, произрастающая на мощных аллювиальных почвах. В 2004 году средний диаметр древостоя составил 17±1 см, а высота 13 метров. Из рисунка 3 видно что, к 15 годам у тополя черного, произрастающего на гравийниках прирост диаметра и высоты заметно ниже по сравнению с гибридными тополями, это связанно в первую очередь с богатством почв и степенью увлажнения. Посадка гибридных тополей сорта Робуста, Каролинский, Брабантика и Сакрау на гравийно-песчанных отложениях не целесообразна, т. к. на второй год гибнут черенки. Обобщая полученные данные можно отметить, что при создании лесных культур на гравийно-песчанных отложениях наиболее целесообразно использовать однолетние черенки черных тополей.

4. Естественное возобновление тополей в пойменных лесах

Учет естественного возобновления на вырубках в разных типах условий произрастания, проведен на шести временных пробных площадях. В таблице 2 представлены результаты учета естественное возобновление после санитарной рубки. До рубки состав древостоя был 5Клт 3Тб 2Ивб + Вз.

Табл. 3 - Естественное возобновление тополя белого после проведения санитарной рубки

Виды древесных растений	Количе-ство лет после рубки	Пневая поросль, тыс. шт./га.	Корнеотпры-сковая поросль, тыс. шт/га.	Само - сев, тыс. шт/га.	Средняя высота подроста, м
Тополь белый	2	2,4	33,3	-	3
Акация белая	2	-	-	0,02	1
Ива белая	2	24,2	2,2	-	2
Клен татарский	2	-	-	0,01	1
Вяз гладкий	2	-	-	0,02	1,2

В таблице 4 представлено естественное возобновление после санитарной рубки. До прохождения рубки состав древостоя выглядел следующим образом: 8Тч 2Ивб + Лп

Табл. 4 - Естественное возобновление тополя черного после санитарной рубки

Виды древесных растений	Количество лет после рубки	Пневая поросль, тыс. шт./га.	Корнеотпрысковая поросль, тыс. шт/га.	Само сев, тыс. шт/га.	Средняя высота подроста, м
Тополь черный	2	3,2	1,4	-	2,5
Акация белая	2	-	-	0,7	1
Ива белая	2	19,2	0,8	-	1,5
Возобновление под пологом леса
1	2	3	4	5	6
Тополь белый	-	0,4	1,2	0,08	2
Тополь черный	-	0,02	1,4	0,02	1

Следует отметить что, самыми высокими показателями возобновления, как на вырубках, так и на открытых местах, обладает аборигенный представитель пойменных лесов Кубани - тополь белый. На вырубках он возобновляется как корневыми отпрысками, так и порослью от пня. В третий вегетационный период после проведения санитарной рубки происходит естественный отпад: начинается массовая гибель пневой поросли, а сопутствующие древесные виды не выдерживают конкуренции с тополем белым. В результате этого через два года на вырубленной площади полностью доминирует корнеотпрысковая поросль.

Из таблиц 3-4 видно, что основную роль в возобновлении тополей играет порослевое возобновление. Нами предложена методика формирования тополевников второй генерации. По истечению одного вегетационного периода после лесосечных работ растения дают обильную поросль - от 10 до 40 штук с одного пня. При уходе за деревьями в первый год после рубки необходимо оставлять 3-4 самых здоровых побегов на одном пне, а остальные удалять. По истечению второго вегетационного периода следует оставлять два наиболее мощных побега. В конце третьего один ствол. Такой вид ухода позволяет за короткий промежуток времени сформировать древостой, а также сократить материальные затраты.

5. Основы ведения хозяйства в тополевых насаждениях

Основной целью ведения хозяйства в пойменных тополевых насаждениях является сохранение их защитных функций и повышение продуктивности. Облесенность прируслового вала является главным условием устойчивости берега реки, т. к. именно в прирусловой части изначально происходит торможение скорости водного потока и вторжение его в центральную и притеррасную часть поймы.

Лесоустроительное проектирование и весь комплекс лесохозяйственных мероприятий должны быть направлены на поддержание поймы в оптимальных эксплуатационных параметрах. Система ведения хозяйства в пойменных лесах принципиально не отличается от применяемой в остальных лесах. При проектировании и выборе лесохозяйственных мероприятий используется нормативная документация, разработанная для нагорных лесов. В абсолютном большинстве случаев она не соответствует условиям пойменных насаждений.

Поэтому на основании проведенных исследований предложены следующие виды хозяйственной деятельности в пойменных лесах.

Оптимальное функционирование прирусловой части является главным условием устойчивости берега реки. Отсутствие леса влечет за собой вторжение паводковых вод разрушительного характера, как для прирусловой, так и для центральной части поймы. Негативное воздействие на устойчивость обрывистых берегов оказывает спелый и перестойный древостой, произрастающий в прирусловой части. Для выявления негативного воздействия перестойных тополевников на устойчивость обрывистых берегов, состоящих из легких, аллювиальных почв, нами были заложены трансекты шириной 30 метров в прирусловой части рек Белая и Пшиш. При падении перестойных деревьев в русло происходит перегораживание водного потока реки. Таким образом, русло реки в течение одного половодья может переместится на 30-40 метров. Смытый древостой под воздействием водного потока образует плотины, высота которых достигает 18 метров.

Для предотвращения абразии берега необходимо проводить уходные мероприятия по омоложению древостоя. При этом ширина лесосеки не должна превышать 30 метров (высота главного яруса), максимальная длина ее - 100 метров. При проведении указанных мероприятий необходимо сохранять подлесок, так как он после проведения уходных мероприятий стабилизирует водный поток, препятствует абразии берега и способствует накоплению аллювия. Если длина перестойного древостоя по бочевнику превышает 100 метров, проектируется разрыв между лесосеками, составляющий 50 метров. Нетронутые участки леса при паводке гасят скорость водного потока и повышают противоэрозионную функцию насаждений.

В центральной части поймы происходит разлив водного потока. Произрастающий здесь лес, способствует снижению скорости водного потока и накоплению аллювия. В связи с аккумуляцией мощного, плодородного слоя здесь возможно создание лесных культур. Породный состав древостоя подбирается в зависимости от условий местопроизрастания.

Притеррасная часть поймы способствует накоплению влаги, которая зарезервирована в старицах и различных понижениях. В период половодья она выполняет дренирующие функции, обеспечивая при этом дополнительное увлажнение центральной части поймы в засушливый период. В этой части поймы важно сохранить смешанныйпо видовому составу и сложный по структуре древостой, состоящий из нескольких ярусов.

На картографических материалах следует выделять в качестве отдельных категорий защитности прирусловые, центральные и притеррасные леса.

5.1. Рубки ухода в тополевниках

В естественных насаждениях и культурах тополей с целью формирования высокопродуктивных древостоев, выполняющих экологические функции, проводятся рубки ухода. Необходимость проведения осветления и прочистки возникает, когда возраст насаждений достигает 3-5 лет. Цель мероприятий: формирование необходимой густоты, ствола и кроны молодых деревьев. Удаляются деревья, отставшие в росте, больные или поврежденные. При удалении отставших в росте молодых деревьев важно чтобы расстояние в рядах между лучшими экземплярами было приблизительно одинаковым. Интенсивность изреживания составляет% от общего числа деревьев. Осветление повторяется через 3-5 лет, поскольку именно через этот промежуток времени становится заметными отставшие в росте и угнетенные деревья, которые периодически появляются в результате загущенной схемы посадки. Через 5-7 лет осуществляется прочистка в связи с наступлением нового этапа в развитии лесных культур, требующего специфического вида ухода. При этом сомкнутость должна быть не менее 0,7.

Прореживание и проходные рубки проводят с целью ухода за лучшими деревьями в тополевых насаждениях и за сопутствующими древесными видами, при этом полнота древостоя должна быть не менее 0,7.

Из - за более интенсивного развития белых тополей, произрастающих на мощных, аллювиальных почвах, сроки проведения рубок ухода наступают раньше, чем у черных тополей, произрастающих на более бедных и менее увлажненных почвах. Возраст проведения рубок ухода представлен в таблице 5.

Табл. 5 - Сроки проведения хозяйственных мероприятий в тополевниках

Виды рубок	Сроки проведения в культурах, лет	В естественных тополевниках
тополь белый	осокорь
Осветление	3-5	2-3	3-5
Прочистка	5-7	3-5	5-7
Прореживание	11-15	16-17	15-18
Проходные	15-17	18-20	20-25

Примечание: при формировании тополевников из порослевиков осветление проводится после первого вегетационного периода. Прочистка осуществляется на третий год после массового развития корневых отпрысков.

5.2. Влияние обрезки боковых ветвей на рост гибридных тополей

При выращивании тополей с целью получения древесины в короткие сроки используют обрезку боковых ветвей и сучьев для увеличения прироста древесной массы и формирования штамба дерева. Обрезку тополей проводят в зависимости от стадии роста.

На территории Рязанского лесничества Белореченского лесхоза в плантационных культурах тополя гибридного (сорт Брабантика) в возрасте 5 лет были удалены боковые ветви на высоте до 2,5 метра от основания дерева. Рядом стоящие культуры Брабантики оставлены в качестве контроля без обрезки. В результате инвентаризации выявлено, что плантация тополей с удаленными боковыми ветвями после первого вегетационного периода превосходила своих соседей на контроле в среднем по диаметру на 1 см, а по высоте - на 0,5 метра.

Повторная обрезка ветвей на стволе и выборочно в кроне дерева привела к увеличению разницы по диаметру на 2,5 см, по высоте - на 2 метра. У деревьев с удаленными боковыми ветвями был сформирован более ровный ствол. При этом агротехнические уходы на пробных площадях ничем не различались, тип условий местопроизрастания был одинаковым, схема посадки также была идентична. Данный вид ухода позволяет максимально увеличить выход деловой древесины, избегая высоких материальных затрат.

5.3. Лесоводственные мероприятия противоэрозионной направленности в прирусловых массивах тополей

Предложенные мероприятия разработаны на основе закладки трансект, на которых осуществляли обмер выпавших тополей (высота и диаметр), произрастающих в прирусловой части рек. Кроме стандартных измерений учитывался объем грунта, вывернутого в результате падения дерева, результаты представлены в таблице 6.

Табл. 6 Объем вывернутой почвы в прирусловой части поймы

Вид тополя	Диаметр дерева, см	Высота дерева, м	Объем почвы, м³
Тополь белый	47	16	20
Тополь белый	49	15	20
Тополь белый	54	21	23
Тополь белый	59	22	25
Тополь белый	62	25	28
Тополь белый	74	21	25
Тополь белый	83	25	32
Тополь белый	84	25	30
Тополь белый	92	28	35
Тополь белый	104	25	35
Тополь белый	186	30	38
Тополь белый	202	22	45
Тополь черный	22	17	15
Тополь черный	25	18	15
Тополь черный	29	21	12
Тополь черный	32	20	15
Тополь черный	34	21	17
Тополь черный	38	22	18
Тополь черный	41	22	18
Тополь черный	45	24	20
Тополь черный	49	25	21
Тополь черный	51	25	22
Тополь черный	51	22	25
Тополь черный	55	23	25

Наиболее неблагоприятное воздействие на устойчивость берега оказывают перестойные белотополевники. На высоких берегахметров), состоящих из легких супесчаных почв, при падении тополь белый выворачивает до 45 м³ почвы.

Для предотвращения эрозии в прирусловой части поймы самыми эффективными являются молодняки тополя и ивы (от 2 до 15 лет). В тополевых насаждениях необходимо проведение уходных мероприятий, особенно в тех частях поймы, где произрастают перестойные массивы, а почвы легкие, супесчаные или образованы гравийными отложениями.

Наиболее интенсивные эрозионные процессы наблюдаются на высоких берегах (2,5-8 м), состоящих из супесчаных почв или гравийных отложений, залегающих в прирусловой части рек. При закладки трансекты на реках Белая и Пшиш было выявлено, что негативное воздействие на крутые берега, сложенные супесями, оказывают тополевники произрастающие в прирусловой части берега со средним диаметром более 40 см.

6. Искусственное лесовостановление

При выборе лесокультурных площадей под тополя нужно учитывать два фактора: 1) экологический ареал разведения тополей, 2) категории лесокультурных площадей.

Экологический оптимум ареала разведения тополей должны обеспечивать их быстрый рост при проведении своевременных агротехнических уходов. При нынешнем количестве сортов тополей (более 1400) техническая спелость древостоя должна наступать к 20 – 24 годам. К этому времени запас деловой древесины составляет более 400 м³/га (табл. 2). Прирост тополевых насаждений должен превышать 15 м³/га в год. Лучшим посадочным материалом являются однолетние укорененные черенки, выращиваемые из зимних стеблевых побегов в школьном отделении питомника. Зимние стеблевые черенки заготавливают в маточных плантациях. При посадке шейку корня следует заглублять в почву на см, оставляя на поверхности 1-2 здоровые почки.

При создании культур на участках с продолжительным затоплением (старицы, низины, заболоченные места) следует использовать крупномерные двух-трех летние укорененные черенковые саженцы, чтобы избежать массовой гибели черенков из-за слабо сформированной корневой системы.

Оптимальным сроком посадки гибридных тополей в поймах Кубани является ранняя весна. Культуры, предназначенные для создания сырьевой базы целлюлозно-бумажной промышленности, а так же тонкомерных сортиментов с коротким оборотом рубки, должны иметь размещение растений, 5X2 или 3X3 м. При выращивании крупномерных сортиментов на строительные материалы деревья размещают 5X5 или 6X6 м. При посадке необходимо соблюдать квадратное размещение растений по культивируемой площади. Внесение удобрений на культивируемую в пойме площадь категорически запрещено. Попадание удобрений в русло чревато массовой гибелью обитателей рек.

Выполнение указанных выше мероприятий позволит обеспечит быстрое и надежное выращивание больших объемов товарной тополевой древесины.

7.  Болезни и вредители пойменых тополевых лесов Кубани

Из грибных болезней широкое распространение имеет цитофомовый некроз (Суtophoma pruinosa (Fr).). Молодые побеги и листья отмирают от парши, вызываемой Pollaccia radiata Bald.. Некрозы ствола, ветвей тополя вызывает Nectria cmnabarina (Tode.) Fr. Отмирание мелких ветвей тополя вызывает и Cryptodiaporthe populea Sacc. (до 25%).

Из дереворазрушающих грибов распространены ложный трутовик (Phellinus igni-arius Quel.), настоящий трутовик (Fomes fomentarius Gill.) и кленовый трутовик (Oxyporus populinus (Fr.).

К объектам лесопатологического мониторинга следует отнести возбудителя цитофомового некроза (Cytophoma pruinosa Fr.), из вредных насекомых - тополевого листоеда (Melasoma populi L.), ивовую волнянку (Leucoma (Stilpnotia) salicis L.) и американскую белую бабочку (Hyphantria cunea Drury.)

Тополевый скрытнохоботник - очень опасный вредитель молодых культур тополя гибридного, начинает повреждать культуры с 3-5 лет и максимальный вред наносит 5-8 летним посадкам. Вред наносят как личинки, так и жуки.

Меры борьбы: необходимо ежегодно в мае обследовать молодые культуры тополя, при наличии очагов вредителя проводить истребительные мероприятия. В пойменных лесах акцент в борьбе с тополевыми вредителями должен ставиться на лесохозяйственные мероприятия, а также на биологические меры борьбы. К лесохозяйственным мерам борьбы относится своевременная ликвидация зараженных деревьев. При наличии в насаждениях более 50% усыхающих деревьев целесообразнее назначить их в сплошную санитарную рубку.

К биологическим мерам борьбы относят следующие мероприятия: привлечение насекомых-энтомофагов, грибов, бактерий, вирусов, уничтожающих вредителей; использование насекомоядных птиц. Большое значение имеют насекомоядные птицы, как средство предупреждения массового размножения вредителей. Особенно заметна полезная деятельность следующих групп птиц: дятлов, скворцов, синиц, удодов, грачей. Для привлечения птиц важно своевременно в лесных массивах устанавливать искусственные гнездовья.

Выводы и предложения производству

1. Продуктивность пойменных лесов зоны исследований не соответствует лесорастительному потенциалу территории.

2. Перестойные тополевники, произрастающие на высоких берегах, состоящих из легких супесчаных почв (прирусловая часть поймы реки Белая), слабо выполняют средообразующие функции.

3. Пойменные тополевники реки Кубань и ее притоки находятся в состоянии дигрессии. Их особенностями являются:

- несвоевременный оборот рубки и в результате этого старение древостоя, влекущее за собой потерю генеративной способности, которая наиболее высока у тополей в 30-40 лет;

- порослевое происхождение древостоев, в которых не ведутся лесоводственные мероприятия, направленные на формирование продуктивных тополевников второй генерации;

- низкая продуктивность существующих тополевников естественного происхождения;

- наличие признаков нарушения физиологических процессов в тополевых лесах (суховершинность, стволовая гниль и т. д).

4. Лесохозяйственная деятельность в пойменных лесах должна отвечать их биологическим особенностям. В целом устойчивость поймы зависит от состояния трех составляющих ее частей: прирусловой, центральной и притеррасной. Лесные массивы в центральной части способствуют снижению скорости водного потока и накоплению твердого стока (аллювия). Центральная часть поймы является местом разлива паводкового потока. Притеррасная часть поймы несет функцию накопления влаги, которая в результате дренажа обеспечивает дополнительное увлажнение центральной и прирусловой части пойм. Для повышения продуктивности пойменных лесов центральной части поймы целесообразно создавать культуры из быстрорастущих сортов тополей, которые к 20-25 годам достигают возраста спелости.

5. При проектировании лесохозяйственных мероприятий в пойменных лесах необходимо учитывать особенности структурных частей поймы: прирусловой, центральной и притеррасной. Для каждой из них должны разрабатываться отдельные планы мероприятий, связанные с общей задачей ведения хозяйства в пойме. Границы каждой из этих зон должны быть обозначены на картографических материалах. Для уменьшения эрозионных процессов в прирусловой части рек с залеганием гравийных отложений или легких супесчаных почв, необходимо удалять спелый и перестойный лес, произрастающий на высоких берегах (от 2,5 до 7) метров вдоль руслового откоса. Лесосечные работы в древостое тополя белого, растущего в прирусловой части поймы, необходимо производить, когда средний диаметр достигает 40 см. В массивах черных тополей лесосечные работы проводят когда средний диаметр насаждений достигает более 30 см в зависимости от близости к русловой части реки.

6. При создании культур тополей на пойменных территориях с мощными, аллювиально – луговыми почвами целесообразно использовать: Брабантика клоны № 000 (Populus euramerikana (Dode) Guines cv. brabantika), сакрау №79 (Populus euramerikana (Dode) Guines cv. Sakrau), каролинский № 000 (Populus deltoids Marsh. Missouriensis Henru) и робуста № 000 (Populus euramerikana (Dode) Guines cv. Solem), а на гравийных отложениях целесообразно создавать культуры из аборигенного вида тополя черного.

7. При выращивании тополей с целью получения древесины в короткие сроки использовать обрезку боковых ветвей и сучьев для увеличения прироста древесной массы и формирования штамба дерева. Формирование кроны в плантационных культурах гибридных тополей необходимо начинать с третьего года после посадки, в дальнейшем проводить обрезку в течение пяти лет.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Динамика роста тополей под воздействием антропогенного загрязнения / Материалы научно - практической конференции аспирантов, молодых ученных и специалистов, посвященной 85-летию высшего лесного образования. – Новочеркасск, 2005. – С. 90-92.

2. Создание плантаций гибридных тополей в пойменных лесах Белореченского лесхоза [текст] / Материалы научно - практической конференции аспирантов, молодых ученых и специалистов, посвященной 85-летию высшего лесного образования. – Новочеркасск, 2005. - С. 123-125.

3. Специфика заготовки посадочного материала тополей на примере Белореченского лесхоза / V Всероссийская научно-практическая конференция «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов». – Майкоп, 2С. 281-282.

4. Лесоводственные мероприятия противоэрозионной направленности в прирусловых массивах тополей // Вестник Московского государственного университета леса. – Лесной вестникС. 8-12.

5. Сортоиспытание гибридных тополей в пойменных лесах Кубани / VΙ Международная конференция молодых ученых Леса Евразии – Венгерский лес.- Шопрон, 2006 - С. 97-99.

6. Сортоиспытание гибридных тополей в пойменных лесах реки Белая / Материалы второй научно - практической конференции «Музей-заповедник: Экология и культура». - Ст. Вешенская, 2006. - С. 342-344.