Лесоводственные основы формирования лиственных насаждений на юге Западной Сибири. Специальность: 06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук (стр. 5 )

8. Перспективы расширения ареала лиственницы в Западной Сибири

8.1. Оптимизация породной структуры лесного фонда

Верхне-Обского массива

В Алтайском крае с 20-х годов прошлого столетия наиболее интенсивной лесоэксплуатации подвергались сосновые насаждения Верхне-Обского борового массива, расположенного в равнинной части края и доступного со всех сторон. В сравнении с 1950 г. удельный вес сосны обыкновенной в составе лесного фонда снизился с 56,3 до 26,6 %, березы повислой возрос с 32,0 до 55,9 %. Увеличилась и доля осины с 11,6 % до13,8 %.

Анализ породной структуры лесного фонда показал, что 165,2 тыс. га березовых и осиновых насаждений произрастают на коренных типах леса сосны обыкновенной. При естественном развитии в Верхне-Обском массиве березовые насаждения должны занимать 30,0-35,0 %, а осиновые – 4,0-5,0 % покрытых лесом земель.

В результате целенаправленного воздействия на лесной фонд (табл. 9), имеется возможность повысить долю хвойных на 22,0 %, а лиственных - снизиться на 22,4 %, т. е. породная структура лесного фонда приблизится к естественному состоянию (таблица 9).

Таблица 9 - Породная структура лесного фонда в настоящее время и в перспективе

Год	Сосна	Лиственница	Ель	Береза	Осина	Прочие
2009, га	160408	787	725	336744	83288	20571
2030, га	292815	2804	1955	226488	58791	19670
2009, %	26,6	0,1	0,1	55,9	13,8	3,5
2030, %	48,6	0,5	0,3	37,6	9,7	3,3

Достичь желаемого породного состава в массиве можно проведением целого ряда лесохозяйственных мероприятий: содействие естественному возобновлению, создание лесных культур, реконструкция малоценных насаждений, рубки ухода в молодняках и средневозрастных насаждениях, рубки омоложения и переформирования в спелых древостоях. Оптимизацию породной структуры Верхне-Обского массива можно осуществить в течение ближайших 20 лет.

8.2. Влияние глубины залегания грунтовых вод на рост древесных видов

При составлении карты в масштабе 1:500000 использованы данные кадастра подземных вод Алтайского края (учетные карточки буровых скважин), регионально-типологическая ландшафтная карта (Винокуров, 1971, 1975), материалы гидрогеологического и топографических съемок. В результате получена планово-структурная основа глубин залегания первых от поверхности водоносных горизонтов.

С использованием планиметра были вычислены площади с различным уровнем залегания грунтовых вод по 19 административным районам Алтайского края, которые входят в районы сухой и засушливой степи.

Средняя глубина грунтовых вод по административным районам определялась через отношение суммы произведений площадей на глубину залегания вод к обшей площади района. Оказалось, что по сухой и засушливой степи средняя глубина залегания грунтовых вод оказывается идентичной, несмотря на резкие колебания внутри районов.

В сухой степи средняя высота березы повислой оказывается меньшей в сравнении со средней высотой тополя бальзамического на 10,6 % и в засушливой на 19,5 %. Имеет место общая тенденция снижения средней высоты деревьев с увеличением глубины залегания грунтовых вод. В районе сухой степи связь между глубиной залегания грунтовых вод и средней высотой тополя бальзамического выражается как умеренная, обратная (r=-0,34±0,08), по отношению к березе повислой, как значительная обратная (r=-0,62±0,09). В районе засушливой степи умеренная обратная связь для тополя бальзамического характеризуется коэффициентом корреляции r=-0,39±0,11.

8.3 Глобальное потепление климата и подбор ассортимента

древесных пород при искусственном лесоразведении

В настоящее время на территории Алтайского края преобладают термические условия: теплые (с Σt›10 0С °С) – 40 %, очень теплые ( 0С) – 26 % и умеренно теплые ( °С) – 22 % (Михайлова, Харламова, 2008). Через 25 лет они могут соответствовать жарким – 49 %, очень теплым – 31 % и теплым – 13 % термическим условиям. Лесостепная зона может смениться засушливой степью, а последняя – сухостепной. На месте сухой степи возможно появление опустыненных степей.

Сезонные изменения температуры воздуха оказались достаточно устойчивыми. На всех метеостанциях отмечено повышение температуры как летом на 1,6-3,3 0С, так и зимой. Если по метеостанции Заринск это повышение составило 16,5 %, то в Ключах на 22,4 %, то есть за последние 40 лет и лето и зима стали более теплыми. В отношении осадков имеет место аналогичная тенденция с некоторым повышением их (2,6 %) в летний период и наиболее существенное (31,4 %) в зимний.

Исследованиями Западно-Сибирского филиала ВНИАЛМИ установлено, что эффективное воздействие лесных насаждений на поля начинается с 3-5 летнего возраста и продолжается до 40-45 лет. Последний возраст следует признать критическим для основных лиственных пород в сухостепной зоне Кулундинской степи. В настоящее же время около 80 % насаждений имеют возраст от 25 до 35 лет, а это означает, что в ближайшие 10 лет они войдут в полосу критического возраста (рисунок 5).

 

Рисунок 6 - Возрастная структура защитных лесных насаждений

в Алтайском крае

Лесополосы в возрасте свыше 40 лет начнут терять свои средозащит

Рисунок 5 - Возрастная структура защитных лесных насаждений в Алтайском крае

Лесополосы в возрасте свыше 40 лет начнут терять свои средозащитные функции и общая площадь защитных лесных насаждений сократится на 10-15 % только по естественным причинам, принимая во внимание антропогенный фактор. Снижение площади защитных лесных насаждений повлечет за собой увеличение площади межполосных полей, на которые не распространяется их влияние.

Хвойные древесные породы слабо внедрялись в защитное лесоразведение и к настоящему времени в сухой степи лесополос различного назначения из хвойных пород имеется около 0,8 % площади защитных лесных насаждений, а в засушливой степи – около 2 %. Анализ их роста (таблица 10) показывает, что в этих условиях целесообразно внедрять лиственницу сибирскую и сосну обыкновенную. В аналогичном возрасте их показатели по высоте мало чем отличаются от березовых и тополевых, а по сохранности показатели намного лучше. С учетом потепления климата и степени засухоустойчивости и долговечности хвойных пород, введение их в систему защитных лесных насаждений в сухой степи становится необходимым мероприятием.

Таблица 10 - Характеристика хвойных пород в сухой и засушливой степи

Район	Сосна обыкновенная	Лиственница сибирская
возраст, лет	высота, м	сохраннос.,%	возраст, лет	высота, м	сохраннос.,%
51-70	71 и>	51-70	71 и>
Сухая степь – 1а	35	12,4	61,6	38,4	40	13,0	58,3	41,7
Засушливая степь – 1б	30	12,0	57,7	42,3	44	14,5	53,5	46,5

Процесс опустынивания практически охватил уже всю территорию Кулундинской степи. Различными видами деградации и в различной степени подвержено 85,7 % степи, в том числе под влиянием эрозии находится 11,5 % площади сельскохозяйственных угодий, дефляции 54,8 % и засоления 19,4 %. Из 4559,0 тыс. га пашни в различной степени деградировано 62,3 %. По утверждению Субрегиональной программы…(2000), темпы опустынивания, особенно в юго-западной части края, остаются высокими.

Анализ данных показывает, что в условиях сухой степи при потеплении климата и постоянных юго-западных суховеях, вести устойчивое природопользование с сохранением плодородия почвенных горизонтов, возможно только на полях, защищенных лесными насаждениями. На данной территории таких лесных полос должно быть в 2 раза больше по площади по отношению к существующим, и при создании новых лесополос надо более широко внедрять в полосы лиственницу сибирскую.

Выводы и рекомендации

Исследованиями установлено, что в лесном фонде на юге Западной Сибири лиственница сибирская занимает ведущее место и основные ее площади находятся в экстремальных природных условиях.

1.  Насаждения лиственницы на юге Западной Сибири произрастают на площади 1,4 млн. га (6,1% площади лесного фонда), на 1,1 млн. га этот вид распространен рединами или произрастает единично в составе других насаждений. Ареал лиственницы сибирской в настоящее время не представляет сплошного массива, он разорван под влиянием природных и антропогенных факторов. Основные площади лиственничных насаждений сосредоточены в горах Алтая, где она произрастает от низкогорий до верхнего предела распространения растительности. Основные площади их расположены в среднегорье и высокогорье, с этим связана продуктивность лиственничников. В то же время больше четверти насаждений растет на склонах теневых экспозиций, которым свойственно большее увлажнение. Примерно равные площади лиственничных насаждений приурочены к склонам крутизной до 20°, 21-30° и более 31°. В предгорном Алтае основные площади лиственницы сибирской сосредоточены в низкогорье и среднегорье. Они более продуктивны в сравнении с горными лиственничниками. В равнинных условиях естественные насаждения лиственницы сибирской занимают площадь около 10 тыс. га, а на площади 220,9 тыс. га она произрастает рединами или единично.

2.  Природной основой для горных лесов является высотно-поясной комплекс, который характеризуется направлением и интенсивностью лесовосстановительных процессов. Лиственничные насаждения здесь различаются по полнотам, расположению на склонах различной экспозиции и крутизны. Если в низкогорье лиственница преимущественно растет на склонах световых экспозиций и более крутых, в среднегорье занимает частично и теневые склоны различной крутизны, то в высокогорье она произрастает на всех склонах независимо от экспозиции и крутизны. С ухудшением почвенно-климатических условий экологическая ниша лиственницы сибирской увеличивается за счет других древесных пород.

3.  В равнинных условиях наиболее производительны лиственничники на почвах черноземного типа в сравнении с дерново-подзолистыми. В высокогорьях под лиственничниками формируются горно-лесные черноземовидные почвы, а под парковыми в среднегорье - горно-лесные дерновые черноземовидные с высоким содержанием гумуса и нейтральной средой почвенного раствора. Концентрации микроэлементов в почвах Горного Алтая являются фоновыми.

4.  Во всех лесорастительных условиях интенсивность и направленность лесовосстановительного процесса связаны со степенью развития живого напочвенного покрова и наличием семян. В условиях, когда травяной покров образует дернину, возобновительный процесс практически прекращается, что имеет подтверждение в лиственничниках паркового типа. В условиях среднегорья естественное возобновление лиственницы сибирской на вырубках склонов теневых экспозиций протекает более интенсивно, чем на световых. Пастьба скота оказывает отрицательное влияние на процессы лесовозобновления. В большей мере естественное возобновление лиственницы сибирской на гарях в высокогорных условиях связано с цикличностью семеношения. Поэтому здесь в течение 40 лет после пожара процесс естественного возобновления протекает менее интенсивно в сравнении с кедром.

5.  За всю историю искусственного лесовосстановления в данном регионе было создано около 10 тыс. га культур лиственницы, в т. ч. 1,6 тыс. га - в равнинных условиях. В среднегорье на темно-серых почвах культуры лиственницы сибирской отличаются хорошим ростом в высоту и по диаметру, особенно при отсутствии пастьбы скота. При наличии зоогенного влияния интенсивность роста снижается на 25-30%. В разнотравных типах леса целесообразно создавать смешанные культуры, чередуя ряды лиственницы сибирской с елью сибирской. В условиях лесостепи лиственница сибирская и сосна обыкновенная как по линейному приросту, так и по радиальному растут интенсивно и соответствуют I и II классам бонитета. В Верхне-Обском боровом массиве создание культур лиственницы сибирской дает положительные результаты за исключением пониженных местообитаний. Интенсивность ее роста в высоту и по диаметру идентична показателям по сосне обыкновенной.

6.  В условиях сухой и засушливой степи особенно существенно сказывается влияние глубины залегания грунтовых вод на рост и состояние лиственных пород. При уровне грунтовых вод залегании более 5 м насаждения резко сокращают продолжительность жизненного цикла, в то время как лиственница сибирская продолжает достаточно интенсивно прирастать в высоту.

7.  В степных условиях в настоящее время 52,8% площади лесных полос занято тополем бальзамическим, 36,4% - березой повислой и 10,0% - лиственницей сибирской. К 50-летнему возрасту сохранность лиственных деревьев в защитных лесных насаждениях резко снижается, этот возраст следует считать критическим для них. Сохранность деревьев в лиственничных насаждениях оказывается значительно более высокой. Учитывая долговечность, засухоустойчивость и пожароустойчивость лиственницы сибирской она должна заменить лиственные древесные породы на каштановых почвах в сухой степи и на южных черноземах – в засушливой. Массивные ее посадки целесообразно создавать и на дерново-подзолистых песчаных почвах на гарях в ленточных борах. Поэтому, в условиях сухой степи основной древесной породой должна стать лиственница сибирская, а в засушливой - наравне с ней и сосна обыкновенная. Внедрение хвойных древесных пород в защитные насаждения может стабилизировать процесс деградации почвенного покрова под влиянием природных и антропогенных факторов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

в рецензируемых изданиях по списку ВАК

1.  Ишутин, генетически улучшенного посадочного материала при облесении вырубок в горельниках Приобских боров / , , , // Хвойные бореальной зоны, т. XXIY, .187-192.

2.  Парамонов, комплекс Алтая / , , // Экономика и управление.- 2008.- № 1 (33).- С.53-55.

3.  Трофимов, древесных пород на некоторые свойства чернозема выщелоченного предалтайской провинции / , , //Вестник АГАУ.-2008.-№6(44).-С. 26-29.

4.  Симоненко, в защитных лесных насаждениях степной зоны / , , //Вестник АГАУ.- 2008.- № 7 (45).- С. 23-28.

5.  Ключников, М. В. Особенности произрастания кедра и лиственницы в Северо-Восточном Алтае / , , //Вестник АГАУ.- 2008.- № 8(46).- С.36-39.

6.  Ключников, М. В. Лесоводственная характеристика лиственничных лесов на юге Западной Сибири./, //Хвойные бореальной зоны.- 2008.- №1-2.-Т. XXY.- С.51-58.

7.  Парамонов, и ростовые процессы у лиственницы в высокогорных условиях /, М.В. Ключников //Мир науки, культуры, образования.- 2008.- №2(9).- С. 9-11.

8.  Балыкин, лиственничных лесов Горного Алтая /, //Мир науки, культуры, образования.- 2009.- №1(13). С.20-22.

9.  Ключников, М. В. Горно-лесные черноземовидные почвы парковых лиственничных лесов Центрального Алтая / //Мир науки, культуры, образования.- 2009.- № 2(14).-С.9-11.

10.  Ключников, М. В. Оценка жизнеспособности культур лиственницы в лесостепи.-/ //Мир науки, культуры, образования.- 2009.- №3 (15). -С. 15-18.

11.  Ключников, М. В.Ростовые процессы у лиственницы в различных экологических условиях.-/, // Мир науки, культуры, образования.- 2009.- № 6(18). - С. 18-21.

12.  Парамонов, климата и устойчивое природопользование в агролесоландшафтах сухой степи /, //Вестник АГАУ.- № 4(54С. 30-35.

13.  Ключников, М. В. Рост культур лиственницы в среднегорье Алтая / , // Вестник АГАУ.- 2009.- №6(56).- С.31-34.

14.  Ключников, М. В. Жизнеспособность лиственницы сибирской в степных условиях / , // Лесное хозяйство.- 2009.- №5.- С. 18-19.

15.  Ключников, М. В. Естественное возобновление сосны на вырубках и гарях в Приобье / , // Вестник АГАУ.- 2010.- № 4(66).- С. 56-60.

16.  Парамонов, породной структуры лесного фонда Верхне-Обского массива /, // Вестник АГАУ.- 2010.- № 6 (68).- С.50-53.

17.  Парамонов, древесных пород в лесополосах сухой степи в условиях изменения климата /, , // Мир науки, культуры, образования.- № 4 (23С.280-282.

18.  Ключников, М. В. Влияние лиственницы на свойства черноземов южных в засушливой степи / , , // Мир науки, культуры, образования.- № 1 (26С.351-353.

Монографии

19.  Парамонов, на Алтае / , , , .- Барнаул: АГАУ, 200с.

20.  Ключников, М. В. Рубки обновления и переформирования в особо ценных сосняках / , .- Барнаул: АлтГУ, 200с.

21.  Симоненко, лесоразведение (роль, создание, механизация, методы исследования, ученые-полезащитники) /, , , .-Барнаул: АлтГУ, 200с.

22.  Симоненко, облесенного поля / , , , .-Барнаул: АлтГУ, 200с.

23.  Ключников, М. В. Формирование лиственничных экосистем в условиях современного антропогенного воздействия. Проблемы степного лесоразведения. /, .- Барнаул: АлтГУ, 200с.

24.  Ключников, М. В. Древесные и кустарниковые породы: учебно-справочное пособие /, , .- Барнаул: АлтГУ, 200с.

25.  Парамонов, лесоведения. Учебное пособие / , .- Барнаул: АлтГУ, 201с.

Публикации в других изданиях

26.  Бобкова, послепожарного возобновления в ленточных борах Алтайского края / , // Вестник СибГТУ.- 2003.- № 1.- С. 49-50.

27.  Ключников, М. В. Омоложение ленточных боров / //Ботанические исследования Сибири и Казахстана.- Барнаул: АГАУ, 1999.-Вып. 5.- С.111-112.

28.  Ключников, М. В.О влиянии рубок обновления и переформирования на прирост по диаметру / //Почвенно-агрономические проблемы Западной Сибири.- Барнаул: АГАУ, 2000.- С.144-148.

29.  Ключников, М. В. Влияние рубок обновления на подрост сосны /. //Почвенно-агрономические проблемы Западной Сибири.- Барнаул: АГАУ, 2000.- С. 153-156.

30.  Ключников, М. В.Динамика живого напочвенного покрова под влиянием рубок.-/ //Проблемы лесоводства и лесовосстановления на Алтае.- Барнаул, АГАУ, 2001. - С. 24-25.

31.  Парамонов, лесопользование в ленточных борах Алтайского края /, //География и природопользование Сибири.- Барнаул: АлтГУ, 2002.- Вып.5.- С.95-104.

32.  Бобкова, Л. В. О влиянии среднего диаметра древостоя на послепожарный отпад / , // Восстановление нарушенных ландшафтов.- Барнаул: АГА, У 2004.- С.9-13.

33.  Парамонов, применения рубок обновления в ленточных борах Алтая./ , /Леса и лесное хозяйство Западной Сибири.- Тюмень: ТюмГУ, 2006.- С.69-74.

34.  Ключников, М. В. Современное состояние лиственничных лесов в Горном Алтае.-/, //Лесное хозяйство и зеленое строительство в Западной Сибири. - Томск: ТГУ, 2007. С. 220-224.

35.  Парамонов, сибирская в низкогорных условиях Алтайского края.-/, //Леса и лесное хозяйство Западной Сибири.- Тюмень: ТГСХА, 2008.- Вып.8.- С. 51-55.

36.  Ключников, М. В. Пирологическая характеристика лесного фонда Алтайского края /, //Пожары в лесных экосистемах Сибири.- Красноярск: ДарМа, 2008.- С.230-231.

37.  Ключников, М. В. Защитное лесоразведение на Алтае - фактор стабилизации агроландшафтов / , //Аграрная наука - сельскому хозяйству, Барнаул: АГАУ, 2009. - Кн.2.-С.226-228.

38.  Ключников, М. В. Лиственница в высокогорьях Алтая /, , // Аграрная наука - сельскому хозяйству.- Барнаул: АГАУ, 2009.- Кн.2. - С.263-268.

39.  Парамонов, экологических условий гор Южной Сибири на лиственницу сибирскую /, // География - и теория и практика: современные проблемы и перспективы.- Барнаул: АлтГУ, 2009.- С.184-188.

40.  Парамонов, природопользование в сухой степи.-/, // Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов.- Ховд-Томск, 2009. - Т.1.- С.95-100.

41.  Маленко, указания по проведению рубок ухода в культурах светлохвойных пород в ленточных борах /, , ,.-Барнаул: АГАУ,2009.-22 с.

42.  Ключников, М. В. Оценка перспективности интродукции некоторых древесных пород в сухую степь Алтайского края /, , // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений.- Красноярск: СибГТУ, 2009. - С.50-52.

43.  Парамонов, восстановление сосны в Приобье /, //Аграрная наука - сельскому хозяйству: Матер. III Межд. науч.-пр. конф.- Барнаул: АГАУ, 2010.- кн.3.- С.35-39.

44.  Парамонов, лесных культур в оптимизации породного состава лесного фонда. /, // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. Матер. Х111 Межд. конф.- Красноярск: СибГТУ, 2010.- С. 100-103.

Сдано в производство …2011

Формат 60х84 1/16. Усл. печ. л. …

Изд. №… Заказ… Тираж 100 экз.

Типография

Факс…

Телефон…