За указанный период средний класс бонитета пойменных дубрав в Вешенском лесхозе неизменно понижается (с II,7 в 1950 г. до III,4 в 2005 г.). В Арчединском лесхозе за 2 последних ревизионных периода полностью исчезли аренные дубняки II и III бонитета, средний класс при этом понизился на 0,5.
В возрастном отношении дубравы представлены преимущественно спелыми и перестойными насаждениями и их доля с каждым ревизионным периодом увеличивается. Если в 1950 г. в Павловском, Клетском и Вешенском лесхозах долевое участие спелых и перестойных дубрав в пойменных лесах составляло 1,8…8,4 %, то за 50-летний период произошло резкое «старение» насаждений: в 2000 г. их доля составила 55…75%. Ухудшилась структура насаждений по полноте: за период с 1960 по 1980 гг. площадь высокополнотных пойменных дубрав (0,8…1,0) снизилась в Верхнедонском лесхозе (Ростовская область) на 27%, Серафимовичском лесхозе (Волгоградская область) – на 40%. Байрачные дубравы в северной и центральной части региона (IV, V, VI, IX л. р.) имеют полноту 0,6…0,8, на юго-востоке (VII, X л. р.) она понижается до 0,52. Средняя полнота аренных дубняков колеблется в интервале 0,56–0,67. В таких насаждениях создаются условия для поселения на вырубках осины, вяза, клена, тополей, что часто приводит к смене пород.
Оценивая современное состояние естественных дубрав, нельзя признать его удовлетворительным. Причина кроется в нерациональной лесохозяйственной деятельности, имевшей место в прошлом (бессистемные рубки, расширение пашни). В современных условиях низкий уровень ведения хозяйства усугубляется отсутствием региональной системы восстановления коренных дубрав и природными факторами.
6 ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ЕСТЕССТВЕННОГО
ВОЗОБНОВЛЕНИЯ ДУБА
Рекогносцировочные обследования дубрав всех ландшафтных групп, проведенные в 1991…2007 гг., не выявили строгой периодичности семенных лет; в указанный период хорошие урожаи желудей отмечались в пойменных дубравах в 2003 г. (155,9…195,9 тыс. шт. здоровых желудей на 1 га), в байрачных дубравах – в 2003 г. (140,5…220,4 тыс. шт.), в аренных дубравах – в 2003 и 2007 г. г. (150,0…173,9 тыс. шт./га). Неблагоприятное сочетание абиотических (ранние и сильные морозы при отсутствии снежного покрова) и биотических факторов среды (повреждение желудей насекомыми, поедание грызунами, копытными, грибные болезни) приводит к тому, что фактическое количество всходов чаще не превышает 5% расчетной величины (нормативной всхожести).
Спутники дуба (ясень, клен, липа, осина и др.) существенно превосходят его не только в периодичности плодоношения и величине урожая, но и вероятности большего расселения из-за значительной легкости семян.
Исследованиями установлено, что количество самосева и подроста максимально под пологом байрачных дубрав – 6,8 тыс. шт./га при средней доле дуба 11…30%. Для аренных и пойменных дубрав эти цифры соответственно равны 1,7 тыс. шт. и 12…33% и 1,5…2,0 тыс. шт. (самосев и подрост дуба чаще отсуствует). Доля жизнеспособного подроста составляет не более 55% и по количественным показателям (Правила лесовосстановления, 2007) насаждения не подлежат естественному лесовосстановлению путем мероприятий по сохранению подроста.
На большинстве обследованных вырубок семенное возобновление дуба отсутствует или количество его незначительно: 0,18…1,7 тыс. шт./га жизнеспособных особей в байраках, 0,45…1,2 тыс. шт. – на террасах, 0,2 тыс. шт./га – в поймах. Кроме общей тенденции увеличения периодичности семенных лет отсутствие подроста связано с нарушением сроков проведения и технологий рубок обновления: требование оставления семенников не соблюдается; рубка ограничивается только возрастом без учета вероятного урожая желудей.
Из-за низкого количества жизнеспособного подроста дуба на вырубках в современных экономических условиях его следует рассматривать как объект сохранения внутривидового биологического разнообразия.
В течение 15 лет изучалось порослевое возобновление дуба в байрачных, пойменных, аренных дубравах Вешенского и Верхнедонского лесхозов Ростовской области. Сравнительный анализ наших исследований и опытов, поставленных в других регионах, показывает, что климатический фактор на успешность порослевого возобновления существенно не влияет.
Методом парной корреляции доказана высокая зависимость успешности порослевого возобновления от возраста вырубаемого древостоя. Частные коэффициенты корреляции составляют: для пойменных дубрав R = – 0,957 ±0,08; для байрачных дубрав R = – 0,968 ±0,09; для аренных дубрав R = – 0,980 ±0,07.
С использованием t критерия Стьюдента оценено влияние фактора «группа типов леса» и фактора «ландшафтная группа» в пределах класса возраста. В результате установлено, что в пределах одной ландшафтной группы и одного класса возраста различия в успешности возобновления не существенны (tФ = 0,0–2,57 < t05 = 2,73).
При сравнении успешности возобновления при рубке одновозрастных древостоев в различных ландшафтных группах установлено, что до возраста 60 лет эти показатели существенно не различаются в пойменных и байрачных дубравах (tФ = 0,67–2,11 < t05 = 2,73), а с 60 лет – успешность возобновления их различается существенно (tФ = 3,63–4,68 > t05 = 2,73). Анализ других ландшафтных групп свидетельствует о существенной разнице в успешности возобновления на всех возрастных этапах (tФ = 3,13–8,69 > t05 = 2,73).
В результате дифференцированного подхода для каждой ландшафтной группы разработана математическая модель успешности порослевого возобновления дуба, графически представленная на рисунке 3.
Существенные различия в успешности возобновления дубрав ландшафтных групп могут быть обусловлены количеством порослевых поколений. Для проверки этой гипотезы мы сравнили результаты наших исследований с данными (1931), приведенными для семенных и порослевых насаждений дуба I генерации. Установлено, что порослевая способность современных степных дубрав снижается в 2…4 раза быстрее в сравнении с данными . Аналитический расчет показывает, что снижение порослевой способности в среднем на 5% ориентировочно будет соответствовать одной порослевой генерации. Рассчитано, что байрачные дубравы региона представлены насаждениями II–III генерации, пойменные – IV–VI, аренные – VI–VIII генерации.
|
|
|
Рисунок 3- Математическая модель успешности порослевого возобновления:
1 – байрачные дубравы, 2 – пойменные дубравы, 3 – аренные дубравы
Состав последующего возобновления зависит от наличия подроста и подлеска, успешность возобновления которых значительно выше, чем у дуба. К моменту перевода молодняков в покрытые лесом земли (6–8 лет) их средний синтезированный состав выглядит так: 9–10Сп (В, Кля, Клп, Тб и др.)0–1Д – в пойме; 2–6Д4–8Сп (Лп, Клп, Ос, Клт) – в байраках; 8–10Сп (Ос, Гр, Клт, Олч)0–2Д – на террасах.
В целях выявления конкурентных возможностей последующего возобновления в течение вегетационного периода на свежих вырубках дуба велись наблюдения за временем появления, количеством и ростом поросли дуба и сопутствующих пород. Первой в конце мая появляется поросль на пнях вяза и клена татарского, в первой декаде июня – у дуба, липы, ясеня и ветлы, а у тополя белого она появляется лишь к концу июня. Образование новых порослевых побегов у всех древесных пород продолжается в течение всего вегетационного периода. Однако, основная масса порослевых побегов (60…70 %) появляется уже в первой половине вегетации, и к концу вегетационного периода на одном пне дуба пойменного в среднем сохраняется 24 шт. поросли ± 1,6, у ветлы – 8 ±0,5, у ясеня – 10±0,6, у вяза –22±1,7, у липы –26 ± 0,9, у клена татарского –30
± 2,4. Темп роста поросли дуба в высоту ниже, чем у спутников: в первый год высота поросли дуба составляет 1,0 м ±0,1, тополя белого, липы мелколистной –1,2 ±0,1, осины, ясеня обыкновенного – 1,3 ±0,1, клена ясенелистного – 1,4 м ±0,1. На второй - третий год эта разница увеличивается.
Относительные показатели успешности порослевого возобновления не всегда дают объективную оценку этого процесса, так как сам по себе высокий процент пней с порослью не всегда свидетельствует об эффективности порослевого воспроизводства. Критерии надежности последующего возобновления степных дубрав не разрабатывались. На основе анализа структуры дубрав различных ландшафтных групп разработана шкала оценки надежности порослевого возобновления. Хозяйственно-надежным считается возобновление, при котором число пней дуба с порослью составляет более 335 шт./га в пойменных дубравах, более 285 – в аренных дубравах, более 385 – в байрачных дубравах. Недостаточным считается возобновление при наличии 250–335, 200–285, 300–385 пней дуба с порослью для пойменных, аренных и байрачных дубрав соответственно. Если количество пней дуба с порослью ниже показателей, приведенных для недостаточного возобновления по ландшафтным группам дубрав, такое возобновление оценивается как неудовлетворительное.
По результатам исследований установлено, что при существующем режиме рубок обновления (рубка в 41…60 лет) успешность порослевого возобновления составляет в байрачных дубняках – 65%, пойменных – 55, аренных – 40%. После рубки древостоев более высокого возраста порослевая способность дуба снижается до 10…30%, и чаще всего, на этих вырубках дубравы сменяются другими породами. По результатам исследований составлена шкала прогноза порослевого возобновления дубрав (таблица 4).
Таблица 4 - Прогноз порослевого возобновления дубрав
Возраст рубки, лет | Ожидаемое количество пней дуба с порослью, % | ||
байрачные | аренные | пойменные | |
41-50 | 85 | 55 | 70 |
51-60 | 65 | 40 | 55 |
61-70 | 55 | 30 | 45 |
71-80 | 45 | 20 | 30 |
81-90 | 30 | 10 | 15 |
Шкала прогноза разработана для следующего порослевого поколения и учитывает темп снижения побегопроизводительной способности.
7 ЭКОЛОГО–РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДУБРАВ
7.1. Обоснование выбора метода восстановления
Основная стратегическая задача при воспроизводстве дубрав – это восстановление семенных насаждений. При ее решении потребуется еще на какой-то промежуток времени использовать потенциал порослевого возобновления.
Выбор метода восстановления зависит от ряда условий: состояния насаждения, его способности дать порослевое поколение, наличия экономических и технических средств. Иными словами, еще до рубки насаждения необходимо знать, какой способ лесовосстановления предпринять. При выборе его следует, в первую очередь, спрогнозировать и оценить надежность естественного возобновления главной породы – дуба черешчатого. На этой основе разработаны нормативы выбора метода восстановления дубрав (таблица 5).
Таблица 5 - Нормативы выбора метода восстановления дубрав на вырубках
Тип лесорастительных условий | Естественный | Комбинированный | Искусственный | |||||
Количество пней и естественного возобновления на вырубках | ||||||||
Пней дуба с порослью, шт. | Хозяйственно ценных пород*, тыс. шт. | Пней дуба с порослью, шт | Хозяйственно ценных пород, тыс. шт. | Пней дуба с порослью, шт | Хозяйственно ценных пород, тыс. шт. | Пней дуба с порослью, шт | Хозяйственно ценных пород, тыс. шт. | |
Д2–3п свежие и влажные пойменные дубравы | Более 335 | Любое | 250–335 | Более 2,0 | 250–335 | Менее 2,0 | менее 250 | Любое |
Д0–3б сухие, свежие, влажные байрачные дубравы | Более 385 | Любое | 300–385 | Более 2,0 | 300–385 | Менее 2,0 | менее 300 | Любое |
С1–2ар сухие, свежие аренные судубравы | Более 285 | Любое | 200–285 | Более 2,0 | 200–285 | Менее 2,0 | Менее 200 | Любое |
Вид хозяйственных мероприятий | Естественное заращивание | Содействие естественному возобновлению | Частичные культуры | Сплошные культуры |
*Хозяйственно-ценные породы – семенное и корнеотпрысковое возобновление дуба черешчатого, ясеня обыкновенного, липы мелколистной, клена остролистного.
7.2. Восстановление дубрав рубками обновления
В каждой ландшафтной группе дубрав изучалось влияние способов рубок обновления на выполнение целевых функций.
Главная функция байрачных дубрав – водорегулирующая. Изменение структуры почвы в результате рубок и определяет эффективность выполнения этой функции. Опытные рубки обновления, проведенные в байрачных дубравах лесхозов Воронежской, Ростовской, Волгоградской областей, показали, что плотность верхнего тридцатисантиметрового слоя почвы увеличивается на 8…13 % при беспасечном способе освоения лесосеки и на 14…22 % – при прокладке магистрального волока.
На магистральном волоке на 15…24 % снижается порозность почв, в других вариантах рубки снижение составляет около 12 %. Там же наблюдается и максимальное снижение содержания воздуха в почве (до 17 %). Уплотненная почва в 2…5 раз менее водопроницаема. На восстановление почвенной структуры требуется 3…7 и более лет.
Учитывая быструю подверженность песчаных почв воздействию ветровой эрозии, главной целью рубок обновления должно являться недопущение снижения целевых функций даже на короткий промежуток времени. В результате проведения опытных рубок обновления восстановление микроклиматических показателей вырубки (освещенность, температура воздуха, температура почвы, влажность воздуха) происходит через 3…7 лет. Восстановительный период зависит еще от пространственного расположения участков. При рубке насаждения, находящегося в системе лесных колков (расстояние до ближайшего колка не более 150 м), восстановительный период длится 3…5 лет.
Проведение постепенных рубок в пойменных дубравах со снижением полноты до 0,5…0,6 не обеспечивает сохранение семенного подроста дуба и появление очередного порослевого возобновления по причине низкой освещенности и мощного развития травяного покрова. Более благоприятные условия для возобновления дуба складываются на узких (25…50 м) вырубках рубок обновления, где количество пней дуба с порослью существенно больше, чем на широких вырубках.
Анализ зависимости числа пней дуба с порослью от ширины лесосеки показал максимальную успешность возобновления дуба на вырубках 25-50-метровой ширины. Существенно значимые различия успешности возобновления на узких и широких (150…200м) вырубках в байрачных (tФ = 4,4), аренных (tФ = 5,2) дубрав при 99%-ном уровне значимости, а пойменных дубрав (tФ = 7,3) при 99,9 %.
На основании проведенных опытов с учетом степени выполнения насаждениями защитных функций, успешности естественного возобновления, групп типов леса, продуктивности древостоев разработаны нормативы рубок обновления естественных дубрав (таблице 6).
Таблица 6 - Нормативы рубок обновления дубрав степного Придонья
Тип ландшафта | Группы типов леса | Метод рубки | Возраст начала рубки, лет | Интенсивн. выборки по площади, % | Срок повторяемости, лет |
Дубняки семенные высокоствольные | |||||
I–III | Дб. т.б.; Дб. прт. Дср. п.; Дар. л. | Полосами 25 м ширины с ожидаемым семенным возобновлением дуба | 81 | 33 | 10 |
Дубняки семенные низкоствольные | |||||
I–III | Все группы | Полосами 25 м ширины с ожидаемым семенным возобновлением дуба | 71 | 50 | 6–7 |
Дубняки порослевые высокоствольные | |||||
I | Дб. т.б., Дб. прт., Дср. п., Дар. л. | Полосами 25 м ширины, с ожидаемым порослево-семенным возобновлением | 61 | 50 | 6–7 |
II–III | Все группы | То же | 51 | 50 | 6–7 |
Дубняки порослевые низкоствольные | |||||
I–III | Все группы | Полосами 50 м ширины с ожидаемым порослевым возобновлением | 41 | 50 | 6–7 |
Примечание. Выдела насаждений дуба площадью до 1 га вырубаются за один прием, при большей площади выдела вырубка древостоев проводится чересполосным способом полосами 25 м ширины в 2 или 3 приема.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
