Темпы роста и накопление биомассы черемухи Максимовича в условиях Южного Приморья

Введение. Общее число видов черемухи назвать сложно, так как разными авторами некоторые виды относятся к другим родам (Cerasus Mill., Prunus L.). Очевидно, их насчитывается около 20–35 видов. На территории Сибири и Дальнего Востока естественно растут 4 вида черемух: обыкновенная, птичья ( Padus avium Mill, in Gard.) (P. asiatica Kom.), Маака ( P. maackii (Rupr.) Коm.), Максимовича ( P. maximowiczii (Rupr.) Sokolov) и черемуха съори ( P. ssiori (Fr. Schmidt) Schneid. in Handb.) [2,6,] .

Черемуха Максимовича обладает комплексом положительных качеств, имеет ценные декоративные, технические и лекарственные свойства [3, 5, 8, 13–18]. Является почвоулучшающей и почвоукрепляющей породой, ее рекомендуется использовать для зеленого строительства при создании композиционных групп, в одиночных и групповых посадках, опушках, аллейных насаждениях, а также рядовых посадках на улицах.

Сведения о черемухе Максимовича содержатся во многих литературных источниках и в большинстве случаев касаются морфологического описания. В ряде работ имеются сообщения о хозяйственном применении черемухи, рассматриваются некоторые вопросы семеноведения, агротехники, озеленения и биологии. Тем не менее до настоящего времени практически нет работ, касающихся ее участия в сложении фитоценозов, темпов роста и накопления биомассы, а также ряда других вопросов лесоводственно- экологической направленности. Отсюда цель данной работы – определить некоторые лесоводственно-таксационные показатели черемухи Максимовича в условиях Южного Приморья и сделать сравнительный анализ с другими видами рода Padus Hill.

Объекты и методы исследований. Объектом настоящего исследования являлась черемуха Максимовича ( Padus maximowiczii (Rupr.) Sokolov) из рода Padus Hill семейства Rosaceae Juss [2, 4, 10 ].

Полевые работы проводили в Уссурийском и Хасанском районах Приморского края. Исследование экологических и лесоводственных свойств черемухи Максимовича осуществляли на пробных площадях с перечислительной таксацией во всех типах леса.

Объем этой классификационной единицы трактуется нами по Б.П. Колесникову [7]. К одному типу лесов Б.П. Колесников относил «участки леса, принадлежащие к различным стадиям возрастных и коротковосстановительных смен, свойственных данному типу условий местопроизрастания, и характеризующиеся общностью главной породы, а также других пород, закономерно сопутствующих главной на всех стадиях указанных смен» [7, с. 147 ]. Каждый тип леса характеризуется усредненным классом производительности, и ему должна соответствовать определенная система лесохозяйственных мероприятий.

Использование крупной по объему основной классификационной единицы в лесах с участием черемухи Максимовича наиболее целесообразно. Поскольку применение мелкой по объему и переходной по времени классификационных единиц в лесах (особенно в дубняках), которые испытывали многократные пирогенные и антропогенные влияния, обычно приводит к выделению значительного числа типов леса, принципиально не отличающихся друг от друга.

Особое внимание обращали на то, чтобы пробная площадь была вполне типичной и на всем своем протяжении однородной. Пробные площади размером от 0,25 до 1,0 га закладывали по общепринятым в таксации и лесоустройстве методикам [1, 12].

Изучение подлеска, травяного покрова в пределах каждого типа леса проводили согласно методическим указаниям при лесотипологических исследованиях [9]. Описание подлеска проводили после осмотра всей пробной площади. Затем определяли общую сомкнутость его полога в десятых долях единицы, состав образующих его видов, проективное покрытие в процентах по каждому растению, среднее обилие, средние и максимальные высоты, жизненность и общее состояние каждого вида этого яруса. При описании травяного покрова вначале определяли общий характер покрова, степень покрытия почвы, распределение на яруса. По высоте весь травяной покров разбивался на два подъяруса – свыше 20 см (I подъярус) и до 20 см (II подъярус). Обилие травостоя при глазомерной оценке устанавливали по шкале Друде.

Результаты исследований и их обсуждение. Черемуха Максимовича распространена в Приморском крае, юго-восточных районах Хабаровского края, на Сахалине и Курилах. Общее распространение вида приходится на Северную Корею, Китай и Японию. Растет единично или небольшими группами в смешанных елово-широколиственных и кедрово-широколиственных лесах, в лесах с пихтой цельнолистной ( Abies holophylla Maxim.), иногда в кедровниках с примесью ели и пихты на горных склонах, поднимаясь вверх до 700–800 м над ур. м. [6, 11].

В южной части Приморского края черемуха Максимовича отмечена нами в кленово-лещинных кедровниках с липой и дубом (К-VI), кленово-лещинно-грабовых кедровниках с липой и пихтой цельнолистной (К-VIгр), разнокустарниковых кедровниках с жёлтой берёзой (К-IV), в чернопихтарнике кленово-кедровом (Ч-V), а также в лещинно-леспедецевых_(Д-V) и леспедецево-марьянниковых (Д-II) дубняках. В кедрово-широколиственных и чернопихтово-широколиственных лесах с высокой сомкнутостью крон черемуха Максимовича, испытывая недостаток света, чаще всего растет во втором, а порой и третьем ярусе древостоя, при средней высоте 9–11 м и 10–15 см в диаметре. Накопление биомассы в данных лесорастительных условиях происходит очень медленными темпами и достигает не более 6 м3/га. Напротив, в фитоценозах, пройденных выборочными рубками 30–50 лет назад, или в «окнах», образовавшихся в результате распада верхнего полога, черемуха отличается хорошим ростом и развитием, достигая в данных экотопах 20 м в высоту и до 22 см в диаметре. При среднем запасе до 15 м3/га.

Примером могут служить кленово-лещинно-грабовые кедровники с липой и пихтой цельнолистной (К-VIгр). Тип леса характеризуется данными пробной площади № 3, которая была заложена в Хасанском районе в 5 км от с. Овчинниково (табл.). Участок расположен на пологом (1–2^o) северо-восточном склоне в верхней части Артиллерийского ключа. Естественное возобновление под пологом кленово-лещинно-грабового кедровника с липой и пихтой цельнолистной происходит вполне удовлетворительно. Общее число подроста составляет 3–3,5 тыс. шт. на 1 га, из которого 40 % приходится на хвойные виды, в том числе на долю кедра корейского ( Pinus koraensis Siebold et Zuss.) – 30 % и 10 % – на пихту цельнолистную ( Abies holophylla Maxim.).

Подрост черемухи Максимовича в этом типе леса размещен по площади неравномерно и сосредоточен в основном вблизи материнских деревьев. Молодые экземпляры приурочены к «окнам» в пологе древостоя, где слабо развиты кустарники и травяной покров. Количество мелкого подроста высотой до 0,5 м насчитывалось от 20 до 35 шт. на м2. Детальный осмотр пробной площади позволил обнаружить в перечете на 1 га 5 экземпляров подроста черемухи, высота которых была от 1,5 до 2 м.

Черемуха Максимовича в кленово-лещинно-грабовом кедровнике с липой и пихтой цельнолистной участвует в составе древостоя до 1 единицы по составу, достигает 19,5 м в высоту и 19,7 см в диаметре, имея при этом запас древесины 14 м3/га. Взятое модельное дерево имело хорошо развитую крону, диаметр которой составлял 3,2 м при протяженности 4,8 м. В этом типе леса черемуха характеризуется хорошей полнодревесностью (видовое число – 0,55). Стволы малой сбежистости (коэффициент формы – 0,77), в верхней части сбег ствола увеличивается (коэффициент формы – 0,26). Объем ствола, рассчитанного по сложной формуле срединных сечений, равен 0,225 м3.

Таксационная характеристика пробных площадей

Номер пробной площади	Географическое положение	Ярус	Состав древостоя	Возраст, лет	Число стволов, шт.	Полнота	Сумма площадей сечения, м2	Средний диаметр, см	Средняя высота, м	Бони-тет	Запас, м3/га
Акатниково-сиреневый ясеневник
1	Средняя часть поймы р.Ивнячка, положение ровное, 120 м над ур. моря	1	6Я3Бм1Ма +Лп,И, Бх, ед.Чм	50	354	0,6	15,96	24,0	15,0	II	118
Березняк папоротниково-крупнотравный (Бб -11)
2	Средняя часть пой мы р. Ивнячка, 58м над ур. моря N -43º 44' Н - 132 º 09'	1	6Бм 2Ол 1Ян 1Ча	60	643	0,6	16,32	18	16,0	III	135
Кленово-лещинно-грабовый кедровник с липой и пихтой цельнолистной (К-VIгр)
3	Верхняя часть ключа Артиллерийского, северовосточный склон 1-2o, 178м над ур. м. N -43º 12' Н -131º 20'	1 2	3К2Пц2Лп1 Д1Бм 1Ч ед.Я 3Г2К2Пц2Л п1Км +Ч,ед.Я	100-130 70 Итого:	163 72 235	0,3 0,2 0,5	9,47 3,72 13,2	32 12	20 10	III	138 17,5 155,5

Примечание: Бх - бархат амурский(Phelodendron amurense Pupr.); Бм - береза маньчжурская ( Betula manshurica Regel); Г – граб сердцелистный(Carpinus cordata Blume L); Д – дуб монгольский(Quercus mongol-ica Fisch. ex Ledeb.); Ид – ильм долинный (Ulmus japonica Rehd. Sarg.); К – кедр корейский (Pinus koraiensis Siebold et Zucc); Км – клен мелколистный (Acer, mono Maxim); Лп – липа амурская (Tilia amurensis Rupr.); Ма – маакия амурская (Maackia amurensis Rupr.et Maxim.); Ол – ольха волосистая (AInus hirsuta (Spach.) Turcz. ex Pupr.); Пц – пихта цельнолистная (A. holophylla (Troutv) Maxim.); Чa – черемуха азиатская (Padus asiati-ca Кот.); Чм - черемуха Маака(Р. maackii Rupr.Kom.); Ч - черемуха Максимовича (P. maximowiczii (Rupr.) Sokolov); Я – ясень маньчжурский (Fraxinus mandshurica Rupr.).

Результаты анализа хода роста по высоте показали, что максимальный текущий прирост наблюдался в возрасте 30 и 35 лет, достигая 58 и 64 см соответственно. Средний прирост минимального значения имелся в 10 лет и был равен 16 см. В дальнейшем же наблюдается тенденция устойчивого увеличения прироста в высоту. В возрасте 45 лет средний прирост сравнивается по своей величине с текущим приростом и в последующем становится меньше последнего (рис.1).

Максимальный текущий прирост по диаметру отмечен в 25 лет и составлял 0,52 см. Устойчивое снижение текущего прироста у модельного дерева наблюдалось в промежутке от 35 до 45 лет (0,18см). Средний прирост наибольшее значение 0,56 см имел в 5 лет и в дальнейшем оставался практически без изменения. Накопление биомассы черемухи до 35 лет происходило медленными темпами, затем было отмечено резкое увеличение. Приросты по объему не достигли максимального значения, поскольку текущий прирост больше среднего. В кленово-лещинно-грабовом кедровнике с липой и пихтой цельнолистной на данном этапе развития древостоя количественная спелость у черемухи Максимовича еще не наступила.

С целью сравнения особенностей темпов роста черемух Максимовича, Маака и азиатской мы рассмотрели их динамику роста и развития по высоте, диаметру и объему (рис. 2).

5  10  15  20  25  30  35  40 45  50         текущий прирост

Возраст, лет                      средний прирост

текущий прирост

Рис.1. Анализ приростов черемухи Максимовича в кленово-лещинно-грабовом кедровнике с липой и пихтой цельнолистной

Возраст, лет черемуха Максимовича    черемуха Маака черемуха азиатская

черемуха максимовича    черемуха Маака черемуха азиатская

черемуха Максимовича    черемуха Маака черемуха азиатская

Рис.2. Динамика хода роста черемух Максимовича, Маака и азиатской

По темпам роста в высоту черемуха Максимовича на данном этапе своего развития отстает от черемух Маака и азиатской. Ход роста по диаметру у черемухи Максимовича до 20 лет выше, чем у черемухи азиатской, затем он становится почти одинаковым.

Динамика накопления органической массы черемухи Максимовича на данном этапе развития модельных деревьев ниже, чем у черемух Маака и азиатской (рис.3).

В результате анализа модельных деревьев было определено, что в возрасте 35 лет у черемухи Максимовича биомасса составляла 0,084 м3, в то же время у черемухи Маака и азиатской достигала 0,214 и 0,183 м3 соответственно.

Заключение. В кедрово-широколиственных и чернопихтово-широколиственных лесах с высокой сомкнутостью крон черемуха Максимовича, испытывая недостаток света, чаще всего растет во втором, а порой и третьем ярусе древостоя, при средней высоте 9–11 м и 10–15 см в диаметре. Накопление биомассы в данных лесорастительных условиях происходит очень медленными темпами и составляет не более 6 м³/га. Напротив, в фитоценозах, пройденных выборочными рубками 30–50 лет назад, или в «окнах», образовавшихся в результате распада верхнего полога, черемуха отличается хорошим ростом и развитием, достигая в данных экотопах 20 м в высоту и до 22 см в диаметре. При среднем запасе до 15 м³/га.

Максимальный текущий прирост в высоту отмечен в возрасте 30 и 35 лет, достигая 58 и 64 см соответственно. Наибольшего значения текущий прирост по диаметру достиг в 25 лет и составлял 0,52 см. В результате анализа хода роста выявлено, что черемуха Максимовича по темпам роста в высоту, диаметру и объему отстает в своем развитии от черемух Маака и азиатской. Накопление органической массы у нее происходит менее динамично и составляет 0,084 м3, в то же время у черемухи Маака и азиатской достигает 0,214 и 0,183 м3 соответственно.