Ландшафтно-типологические основы восстановления дубрав степного Придонья (стр. 2 )

Наиболее стабильны длина, ширина и площадь дубовых колков (tф = 1,10; 1,40; 1,21 < t05 = 2,1). Существенно различаются длина, ширина, площадь ольховых колков I и II террасы (tф = 4,30; 4,92; 3,98); длина, ширина, площадь березовых колков I и II террас (tф = 4,70; 3,14; 2,66); длина и площадь березовых колков I и III террасы (tф = 3,02; 2,25). Преобладающая конфигурация колков на I и II террасе – эллипсовидная, на III террасе – прямоугольная.

Поймы занимают самую низкую часть речной долины, подвержены непосредственному влиянию и формируются в результате деятельности реки. Морфометрические показатели пойменных урочищ обусловлены протяженностью, направлением и радиусом поворота русла реки. В пределах Вешенского лесхоза выявлено 5 правобережных и 9 левобережных урочищ. Правобережные урочища формируются в местах резких поворотов русла. Извилистость русла реки определяет и конфигурацию урочищ: при радиальном повороте урочище напоминает круг или эллипс, при угловом (более 900) – треугольник или трапецию. Существенной разницы площадей урочищ различной конфигурации не выявлено. Преимущественная форма левобережных урочищ – прямоугольная. Лесистость левобережных урочищ составляет 46…83%, правобережных – 44…73%. Различия в лесистости урочищ несущественны (tф = 0,78 < t05 = 2,17).

Лесные урочища региона различаются не только морфометрической структурой, но и уровнем биологического разнообразия древесной флоры. Всего в лесах учтено 64 вида древесной флоры, в т. ч. 26 – деревьев, 38 – кустарников. Наиболее богатое инвентаризационное разнообразие (α - разнообразие) характерно для балочных форм, где выявлен 21 вид деревьев и 24 вида кустарников; в поймах рек и на песчаных террасах эти цифры соответственно равны 18 и 22, 16 и 22. С использованием коэфициентов Стугрена-Радулеску, Жаккара, Серенсена–Чекановского проведен анализ дифференцирующего разнообразия (β - разнообразие) урочищ и подурочищ. Величины полученных коэффициентов свидетельствуют о различии флор между байраками и террасами (величина коэффициентов соответственно +0,091; 0,431;0,602), байраками и поймой (+0,053;0,466;0,635) и о сходстве флор поймы и песчаных террас (–0,140; 0,529; 0,692).

Выявлены виды деревьев и кустарников, которые:

– произрастают во всех ландшафтных группах (дуб, берест, клен татарский, осина, груша обыкновенная, яблоня лесная, бересклет бородавчатый, боярышник кроваво-красный);

– встречаются, за очень редким исключением, только в пойме (ива ломкая), на террасах (береза повислая), в байраках (клен остролистный и полевой, липа, свидина кроваво-красная, барбарис обыкновенный).

– служат основными эдификаторами естественных лесов в порядке их убывания: в поймах рек – дуб, тополь черный, вяз, ольха черная, осина, тополь белый; на песчаных террасах – шелюга, береза, дуб, ольха черная, осина; в байраках – дуб, ясень, липа, клен остролистный, клен полевой, осина, вяз.

4 ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ И ТИПЫ

ЛЕСА В ДУБРАВАХ

Возможность произрастания древесных пород и формирование насаждений обусловлено лесорастительными условиями урочищ: комплексом орографических, гидрологических и почвенных факторов и их благоприятным сочетанием.

Связь грунтовых вод с уровневым режимом р. Дон устанавливалась по результатам 30-летних наблюдений на Вешенском гидропосту. Колебания депрессионной поверхности грунтовых вод синхронны колебанию уровня реки. Наибольшее влияние на уровень грунтовых вод река оказывает в прирусловой части поймы. Амплитуда колебаний здесь выше и коррелятивная связь теснее (R= 0,731…0,929). С удалением от русла реки связь несколько ослабевает, достигая своего минимума на границе центральной поймы и притеррасья (R= 0,491…0,736). В течение года наибольшее влияние уровня реки на режим ПГВ наблюдается в период половодья (R = 0,650…0,929).

Зависимость уровня грунтовых вод (У, м) от уровневого режима реки (Х, м) аппроксимируется уравнением логарифмической функции.

Аналогичным уравнением описывается зависимость среднегодового уровня грунтовых вод (У) от удаленности от русла реки (Х):

У = -11,955 + 2,217 ln(х),

Наиболее тесно эта зависимость проявляется в меженный период, когда связь между высотным положением уровня грунтовых вод и расстоянием от русла реки наиболее близка к функциональной (h = 0,997). Связь режима ПГВ с атмосферными осадками проявляется по-разному и зависит от местоположения участка в пойме. В тех случаях, когда микрорельеф участка имеет уклон в сторону русла реки – связь отсутствует. Напротив, на участках, имеющих уклон в сторону поймы, наблюдается достаточно тесная связь, но только в послепаводковый период (июнь – декабрь). В притеррасной части поймы влияние атмосферных осадков на режим ПГВ начинает проявляться уже в апреле. Связь в большинстве случаев не очень тесная (r = 0,5–0,7), но достоверная (t = 3,29–5,66).

Факторы поемности и аллювиальности обусловили закономерное распределение типов почв в поперечном профиле поймы. В прирусловой пойме, из водного потока осаждаются наиболее крупные песчаные частицы, что приводит к образованию песчаных и супесчаных почв. В центральной пойме, откладываются более тонкие пылеватые частицы (преобладают суглинистые луговые почвы). В притеррасной части – илистые частицы (иловато-болотные почвы), на конусах выноса послойно откладывается ил и песок (слоистые суглинистые и супесчаные почвы).

Песчаные массивы (по Гаелю, 1952) делят на три природных комплекса: супесчаные равнины, песчаные волнистые равнины, бугристые пески.

Для развития аренных насаждений влагообеспеченность почв имеет большее значение, чем плодородие. В результате 20-летних наблюдений за уровнем грунтовых вод первой надпойменной террасы (стационар ДонНИЛОС) выделено два периода колебания УГВ: подъем уровня, приходящийся на ноябрь-апрель (май) и спад уровня, отмечаемый в остальное время года. Однако колебания УГВ незначительны (r = 0,01–0,45).

В весенний подъем уровня начинает проявляться связь между УГВ и количеством выпадающих осадков. По мере накопления осадков связь усиливается (r = 0,5–0,7).

Условия местопроизрастаний байрачных насаждений, в первую очередь, зависят от крутизны, экспозиции берегов и степени смытости почв.

Анализ рельефа байрачных урочищ (Нижнехоперский л. р.) показал, что более 50% площади байраков имеют крутизну берегов от 11 до 200, 25% площади – 21–300, 15% площади – больше 300 и около 10% площади меньше 100.

Основными типами почв являются южные среднемощные черноземы различной степени смытости, которая закономерно возрастает с увеличением крутизны склона. Слабосмытые черноземы (39,3%) приурочены к выположенным берегам балок с крутизной до 180. Среднесмытые почвы (26,7%) расположены на выпуклых и прямых берегах балок световой и теневой экспозиции крутизной от 18 до 250. Гумусовый горизонт их на 25–50% меньше, чем у зональных почв. Сильно смытые почвы (14,6%) отмечаются на выпуклых размытых берегах преимущественно южной экспозиции с крутизной склонов 25–400. Мощность гумусового горизонта составляет всего 7–10 см.

В нижней трети склонов и по дну байраков преобладают процессы аккумуляции, в результате чего формируются намытые гумусированные аллювиально-черноземовидные почвы (9,5%).

Различные элементы рельефа обладают неодинаковыми условиями увлажнения. Наиболее увлажнены днища байраков. Влажность почвогрунтов на берегах теневой экспозиции в 2,6–3,1 раза выше, чем на водоразделах и берегах световой экспозиции.

Во всех группах насаждений отмечается значительная вариабельность лесорастительных условий (от очень сухих и бедных в байраках и аренах до сырых и богатых в поймах и тальвегах), что обеспечило богатство породного состава и типологической структуры.

Наибольшее типологическое разнообразие характерно для байрачных дубрав, где представлено 22 типа леса, в пойменных дубравах – 8, в аренных – 5.

По сходности таксационной структуры дубрав, их продуктивности, состояния, направленности лесовозобновительного процесса в целях проектирования и проведения одних и тех же лесохозяйственных мероприятий типы леса объединены в группы.

При формировании групп типов леса в байрачных дубравах также учитывали: рельеф, крутизну и экспозицию берегов, почвенно-влажностные условия. Здесь выделено четыре группы типов леса: дубняки байрачные присетевые (Дб. прс.);дубняки байрачные на световых берегах (Дб. с.б.); дубняки байрачные на теневых берегах (Дб. т.б.); дубняки байрачные притальвежные (Дб. прт.).

В аренных лесах в основу группирования типов леса положены: конфигурация дубовых колков, их размещение на террасах, структура насаждений, особенности возобновления и лесорастительных условий. В результате выделены 2 группы типов леса: дубняки аренные колковые ( Дар. к.) и дубняки аренные ленточные (Дар. л.).

Типы леса пойменных дубрав объединены в три группы (дубняки прирусловые (Д пр.); дубняки среднепойменные (Дср. п.); дубняки на конусах выноса (Д к. в.).

Перечисленными насаждениями не исчерпывается все многообразие естественных дубрав, и выявленные коренные типы леса не являются стабильными. Их равновесие нарушается вследствие изменения условий среды, взаимоотношений между породами, и особенно хозяйственной деятельности, что в конечном результате приводит к смене пород и формированию производных типов.

В результате обобщения материалов исследований (170 ТПП) в дубравах выявлено 24 группы производных типов леса. Выделенные группы отражают различия породного состава насаждений, продуктивности, возобновления, некоторых признаков лесорастительных условий и существенно дополняют классификацию коренных типов леса. Целью ведения хозяйства в производных лесах должна стать их трансформация в смешанные, разновозрастные, устойчивые насаждения коренных типов, обладающих высокими водоохранно-защитными свойствами.

5 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДУБРАВ

Дубравы стали объектом активного хозяйственного воздействия, начиная с момента заселения территории степи. Обследования лесов Области Войска Донского в 1820…1910 г. г. указывают на сокращение лесистости и существенное уменьшение площади дубрав.

В настоящее время общая площадь дубрав составляет 146,5 тыс. га в том числе байрачных – 82,5 (56,3%), пойменных – 60,2 (41,1%), аренных – 3,7 (2,6%). Наибольшая площадь дубрав сосредоточена в северной половине региона исследований (4-6 л. р.).

Дуб черешчатый является главной и преобладающей породой во всех ландшафтных группах насаждений. Наибольшее долевое участие дубрав характерно для байрачных лесов. Так, доля их составляет в Ростовской области – 75,2%, в Воронежской – 78,9%, в Волгоградской – 79,0%. Доля дуба в поймах рек в среднем по лесорастительным районам не превышает 58%, на песчаных террасах – 15%. Преимущественно это древостои порослевого происхождения IV–VII генерации. Семенные дубравы занимают незначительную площадь и представлены лесными культурами.

Продуктивность дубрав невысокая: в лесхозах Воронежской области (4 л. р.) средний класс бонитета насаждений дуба варьирует от II,1 (высокоствольные) до III,8 (низкоствольные), на северо-западе Волгоградской (6 л. р.) и в центре Ростовской (9 л. р.) составляет – III,0…IV,5, на юго-востоке в подзоне сухой степи (7 л. р.) он понижается до IV,8.

Во всех лесорастительных районах преобладают низкоствольные насаждения. Особенно неблагоприятное соотношение продуктивности дубрав наблюдается в байрачных и аренных дубравах, где высокоствольные насаждения занимают лишь 9,5…14,8% площади.

В результате детального изучения породного состава дубрав выделены следующие категории насаждений: в байрачных лесах – дубово-липовые (17 % площади дубрав), дубово-ясеневые (14,7 %), дубово-осиновые (13,7 %) и чистые дубравы (54,6 %) с незначительной примесью других пород; в аренных лесах – чистые дубняки (занимают 1/3 лесопокрытой площади), дубово-осиновые насаждения (57 %), смешанные насаждения дуба с другими твердолиственными породами (11 % площади); в пойменных лесах – чистые насаждения дуба (83%), дубово-вязовые насаждения с примесью клена татарского (11% площади), дубово-тополевые (6%).

Для каждой ландшафтной группы установлены различия высоко - и низкоствольных дубняков по породному составу, форме насаждений, полноте, запасам древесины, лесной подстилки и санитарному состоянию (таблица 2).

Таблица 2 - Сравнительная характеристика спелых высокоствольных и низкоствольных дубрав

Параметры насаждения	Ландшафтная группа дубрав	Высокоствольные	Низкоствольные	tф	t05
1. Доля дуба, %	байрачные	70,40 ±2,40	79,60 ±1,70	3,13	2,01
пойменные	89,10±2,10	88,40±2,50	0,21	2,04
аренные	79,20±5,00	91,90±2,70	2,23	2,12
2. Полнота	байрачные	0,70± 0,02	0,61± 0,02	3,18	2,01
пойменные	0,69±0,03	0,65±0,01	1,26	2,04
аренные	0,72±0,03	0,62±0,02	2,77	2,12
3. Запас древесины, м3/га	байрачные	151,3 ±5,88	97,60± 3,79	7,68	2,01
пойменные	169,3±15,6	117,30±5,89	3,12	2,04
аренные	115,56±6,89	77,78±5,21	4,37	2,12
4. Удельный вес здоровых деревьев, %	байрачные	15,00±2,85	6,00±0,91	3,01	2,46
пойменные	10,00±1,47	1,00±0,38	5,93	2,46
аренные	5,00±1,08	0,10±0,02	4,54	2,46
5. Запас лесной подстилки, т/га	байрачные	8,84± 0,39	7,43± 0,41	2,47	2,10
пойменные	14,20±0,57	12,42±0,37	2,62	2,10
аренные	12,37±0,64	10,22±0,55	2,55	2,10

Руководствуясь принципами по выделению эталонных насаждений (Лосицкий, Чуенков,1980), констатируем, что оптимизация породного состава существующих древостоев дуба (таблица 3) должна осуществляться путем увеличения доли его наиболее ценных спутников (ясеня обыкновенного, клена остролистного, липы мелколистной).

Таблица 3 - Породный состав существующих и хозяйственно-целесообразных дубрав

Тип лесного ландшафта	Существующие	Хозяйственно-целесообразные
Дубравы низкоствольные	Дубравы высокоствольные	Дубравы высокоствольные
Байрачные дубравы
I	8Д1Яс1Ос	7Д2Яс1Лп+Кл	6Д2Яс1Лп1Кл
II	9Д1Ос	8Д1Яс1Лп	7Д2Яс1Лп
III	10Д+Ос	9Д1Ос+Бст	8Д2Яс+Бст
Пойменные дубравы
I	9Д1В	9Д1Яс+Тб	8Д1Яс1Тб
II	10Д+В	9Д1Тб	8Д2Тб+Яс
III	10Д	10Д+Тб	9Д1Тб+В
Аренные дубравы
I	9Д1Ос	8Д2Ос+Б	7Д2Ос1Б+Гш
II-III	10Д+Ос	9Д1Ос	8Д1Ос1Б

При анализе динамики лесопокрытых площадей, продуктивности, возрастной структуры за последние 50 лет выявлены негативные тенденции. Наиболее существенные изменения произошли в пойменных дубравах. За 50 лет их площадь в Павловском лесхозе (Воронежская область) сократилась на 6,6% (341 га), Клетском (Волгоградская область) – на 9,7% (891 га), Вешенском (Ростовская область) – 15,7% (401,6 га). Площадь аренных дубняков за 20-летний период сократилась на 14,3 %. Причина этого явления кроется как в нарушении гидрологического режима рек и ухудшения лесорастительных условий, так и больших объемах лесовосстановительных рубок, прежде всего, перестойных дубрав, на вырубках которых произошла смена пород.