Видовое описание растительности полезащитных лесных полос в хозяйстве УНПАК ЛНАУ «Колос»

Введение. Лесозащитные насаждения создают, как правило, на пахотных землях, пастбищах, в садах, вдоль каналов и дорог, по бровкам оврагов, на склонах и т. п. Они значительно улучшают гидрологические режимы территории и микроклимат, предотвращают развитие водной и ветровой эрозии [1,5,6,17,19]. Благодаря значительному ослаблению ветра в межполосном пространстве уменьшается потери влаги, более продуктивно используется почвенная влага растениями, увеличивается относительная влажность воздуха, что способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению качества продукции. Кроме того, температура воздуха и почвы в южных районах под воздействием лесополос снижается, а на северных повышается. Лесополосы играют большую природоохранную, средообразующую и рекреационную роль. Влияние лесополос на окружающую территорию во многом зависит от их состава, конструкции, высоты, возраста [2,20, 21].

Лесные защитные насаждения в степной зоне Луганской области имеют важное водоохранно-защитное, санитарно-гигиеническое, климатическое и декоративное значение [3]. При повышении лесистости происходит формирование более благоприятного микроклимата территории [11]. На протяжении последних тридцати лет наблюдается тенденция уничтожения деревьев в лесополосах, их естественное старение и, как правило, значительное уменьшение растительности. В лесополосах не проводят регулярный уход, но они продолжают оставаться единственными преградами пыльных бурь и суховеев [4]. Поэтому проблемы сохранения и защиты лесополос от уничтожения остаются очень актуальными на сегодняшний день.

Цель исследования – изучить видовой состав растительности лесополос в хозяйстве УНПАК ЛНАУ «Колос» и проанализировать древесные породы по устойчивости их в фитоценозе. Для осуществления этой цели были поставлены и решены следующие задачи: описаны по ярусам древесные породы, произрастающие в лесополосе; изучен видовой состав кустарниковой растительности; выявлены сорные растения лесополосы; проанализирован древостой по классам Крафта и баллу бонитета.

Источниками сведений о лесных полосах послужили материалы спутниковой съемки из интерактивного приложения Google Earth Pro (пространственное разрешение около 0,5 м). Город Луганск является административным центром Луганской Народной Республики. Почва плодородная, в основном чернозём. Климат умеренно-континентальный. Средняя температура самого теплого месяца (июля) составляет +21 °C, а самого холодного месяца (января) -7°C. Зима сравнительно холодная, с резкими восточными и юго-восточными ветрами, заморозками. Лето знойное, вторая его половина заметно сухая. Осень солнечная, теплая, сухая. Осадков за год выпадает 400-500 мм [13,14].

Материалы и методика исследования. Исследования проводили на полях УНПАК ЛНАУ «Колос» с 2019 по 2020 год. Поля располагаются за поселком Дзержинского, а также в 3 км от поселка Юбилейный. Протяженность трех исследуемых полос составило – 2513 метров, а общий периметр – 3934 м2. Исследованные поля и лесонасаждения представляют собой небольшие по площади массивы, часто весьма разнообразные по возрастному и породному составу. Характерной особенностью расположения этих полей и лесопосадок, особенно старых, является близость лесов, где наблюдается большое видовое разнообразие лиственных пород. Диаметр деревьев измеряли стандартной мерной вилкой, если развилка находилась выше 1,3 м, то это один ствол, а если ниже, то два ствола. Для определения среднего диаметра деревьев в учёт брали деревья с диаметром ствола более 4 см. Высоту ствола измеряли оптическим высотомером Suunto Clinometer PM5/360. Площадь поперечного сечения дерева каждой ступени высчитывали по диаметру на высоте груди 1,3 м через сортиментные таблицы. Бонитет насаждений зеленой зоны определяли по таблице М. М. Орлова. После закладки пробных площадок и определения бала, насаждения были распределены по классам Крафта.

Для изучения видового состава травянистых растений лесопосадок и их экотонов были взяты полезащитные лесные полосы ажурно-продуваемой конструкции, разнообразного возраста и породного состава [12,16].

Учет количества сорных растений, проводили по методике А. В. Фисюнова [15]. Определение видов растений проводили с использованием определителей высших растений и уточняли по конспекту флоры юго-востока Украины [8,9]. Описание постоянной пробной площади производили по общепринятым лесоводственным и геоботаническим методикам [7].

Результаты и их обсуждение. Площадь полезащитной лесной полосы составляет 6678 м², длина – 419 м, периметр – 862 м, ширина её вместе с закрайками (1,5 метр) – 16 м. Лесополоса состоит из пяти рядов, расстояние между рядами в среднем 2,5 м, а в ряду - 1,5 м между деревьями.

Видовой состав первой лесополосы представлен следующими древесными породами: Fraxinus excelsior L., Prunus mahaleb L., Acer tataricum L., Ulmus laevis Pall. Кустарниковый ярус представлен Lonicera tatarica L., Caragana arborescens Lam.

Площадь второй полезащитной лесополосы составляет 4993 м2, длина – 300 м, периметр – 606 м, ширина её вместе с закрайками (1,5 метр) – 16 м. Лесополоса состоит из пяти рядов, расстояние между рядами в среднем 2,5 м, а в ряду - 1,5 м между деревьями.

Вторая лесополоса представлена следующим видовым составом: F. excelsior L., P. Mahaleb L., A. tataricum L., U. Laevis Рall., Pyrus communis L. Кустарниковый ярус представлен породами такими, как L. tatarica L., C. arborescens L. Rosa canina L.

Площадь третьей полезащитной лесной полосы составляет 26542 м², длина – 1224 м, периметр – 2460 м, ширина её вместе с закрайками (1,5 м) – 16 м. Лесополоса состоит из пяти рядов, расстояние между рядами в среднем 2,5 м, а в ряду - 1,5 м между деревьями. Третья лесополоса представлена следующим видовым составом: F. excelsior L., A. tataricum L. Кустарниковый ярус представлен L. tatarica L., C. arborescens L., R. canina L.

Полезащитные полосы имеют ажурно-продуваемую конструкцию. Главной породой во всех трех исследуемых полосах является F. excelsior L.(первая величина). Кустарниковый ярус представлен C. аrborescens Lam и L. tatarica L.

В первой полезащитной лесополосе на первой пробной площади в древостое вишни магалебской, ясеня обыкновенного и груши обыкновенной преобладает деревья III класса Крафта (табл. 1). Тогда как на второй пробной площади наблюдается преобладание, IV-а класса Крафта у вишни магалебской и клёна татарского, а III класса Крафта - у ясеня обыкновенного и вяза гладкого.

Таблица 1 - Класс Крафта в полезащитных лесополосах УНПАК ЛНАУ «Колос»

с о С о с OI Z	Пробная площадь	Название породы	Класс Крафта							Всего деревь ев, шт.
			I	II	III	IVа	IVб	Vа	Vб
1	Первая пробная площадь	Вишня магалебская	–	1 (2%)	26 (57%)	3 (7%)	2 (4%)	13 (28%)	1 (2%)	46 (100%)
		Ясень обыкновенный	–	–	18 (48%)	13 (34%)	2 (5%)	5 (13%)	–	38 (100%)
		Груша обыкновенная	–	–	1 (25%)	1 (25%)	–	2 (50%)	–	4 (100%)
	Вторая пробная площадь	Вишня магалебская	–	2 (1%)	40 (25%)	82 (51%)	28 (17%)	6 (4%)	4 (2%)	162 (100%)
		Ясень обыкновенный	–	–	10 (40%)	8 (32%)	3 (12%)	3 (12%)	1 (4%)	25 (100%)
		Клен татарский	–	–	3 (33%)	4 (45%)	1 (11%)	–	1 (11%)	9 (100%)
		Вяз гладкий	–	–	3 (75%)	1 (25%)	–	–	–	4 (100%)
2	Первая пробная площадь	Вишня магалебская	–	–	15 (100%)	–	–	–	–	15 (100%)
		Ясень обыкновенный	–	–	40 (61%)	13 (20%)	3 (4%)	1 (2%)	9 (13%)	66 (100%)
	Вторая пробная площадь	Боярышник обыкновенный	–	–	1 (100%)	–	–	–	–	1 (100%)
		Вишня магалебская	–	–	29 (14%)	92 (42%)	68 (31%)	18 (8%)	10 (5%)	217 (100%)
		Ясень обыкновенный	–	–	–	17 (50%)	10 (29%)	3 (9%)	4 (12%)	34 (100%)
		Клен татарский	–	–	3 (38%)	3 (38%)	2 (24%)	–	–	8 (100%)
		Вяз гладкий	–	–	–	4 (67%)	2 (33%)	–	–	6 (100%)
3	Первая пробная площадь	Ясень обыкновенный	–	1 (1%)	21 (10%)	80 (38%)	29 (14%)	36 (17%)	45 (20%)	212 (100%)
		Клен татарский	–	–	16 (20%)	20 (26%)	8 (10%)	14 (18%)	20 (26%)	78 (100%)
		Дуб черешчатый	–	–	–	3 (100%)	–	–	–	3 (100%)
	Вторая пробная площадь	Ясень обыкновенный	–	–	18 (9%)	77 (36%)	59 (28%)	15 (7%)	42 (20%)	211 (100%)
		Клен татарский	–	–	5 (28%)	3 (17%)	4 (22%)	2 (11%)	4 (22%)	18 (100%)
		Дуб черешчатый	–	–	2 (100%)	–	–	–	–	2 (100%)
	Третья пробная площадь	Вишня магалебская	–	–	7 (70%)	2 (20%)	1 (10%)	–	–	10 (100%)
		Ясень обыкновенный	3 (1%)	43 (18%)	114 (49%)	32 (14%)	4 (2%)	25 (11%)	15 (6%)	236 (100%)
		Клен татарский	–	1 (2%)	32 (51%)	1 (2%)	–	8 (16%)	14 (25%)	56 (100%)
		Дуб черешчатый	–	–	1 (100%)	–	–	–	–	1 (100%)
	Четвертая пробная площадь	Ясень обыкновенный	–	–	18 (14%)	83 (64%)	10 (8%)	10 (8%)	8 (6%)	129 (100%)
		Клен татарский	–	–	12 (19%)	42 (66%)	5 (8%)	2 (3%)	3 (5%)	64 (100%)

Во второй полезащитной лесополосе на первой пробной площади в древостое вишни магалебской, ясеня обыкновенного, боярышника обыкновенного отмечено преобладание деревьев III класса Крафта. На второй пробной площади древостой вишни магалебской, ясеня обыкновенного, вяза гладкого в основном представлен IV–а классом, а клён татарский - III классом Крафта.

В третьей полезащитной лесополосе на первой пробной площади древостой ясеня обыкновенного, клёна татарского и дуба черешчатого представлен IV–а классом Крафта. Тогда как на второй пробной площади древостой клёна татарского и дуба черешчатого в основном представлен III классом Крафта, а ясеня обыкновенного - IV–а классом Крафта. На третьей пробной площади древостой всех произрастающих на ней древесных пород (вишни магалебской, клёна татарского, ясеня обыкновенного, дуба черешчатого) представлен III классом Крафта.

На четвертой пробной площади показатели класса Крафта в древостое распределились следующим образом: наибольшее количество деревьев ясеня обыкновенного и клёна татарского отмечено IV–а класса.

Таким образом, в лесополосах наблюдается неравномерное распределение деревьев по классам господства. Это связано с тем, что лесополосы представляют собой лесной фитоценоз, в котором происходит внутривидовая конкуренция за питательный ресурс.

Из выше перечисленного можно сделать вывод, что в первой полезащитной лесополосе на первой пробной площади у деревьев вишни магалебской преобладают деревья второго балла бонитета, а у ясеня обыкновенного и груши обыкновенной - третьего балла бонитета. На второй пробной площади деревья вишни магалебской, вяза гладкого и ясеня обыкновенного преимущественно имеют третий балл бонитета, а деревья клена татарского - второй балл бонитета.

Во второй полезащитной лесополосе на первой пробной площади у вишни магалебской отмечено наибольшее количество деревьев первого балла бонитета, у ясеня обыкновенного и боярышника обыкновенного второго балла бонитета. На второй пробной площади у вишни магалебской и вяза гладкого преобладали деревья третьего балла бонитета.

В третьей полезащитной лесополосе на первой пробной площади у ясеня обыкновенного преобладающим балом бонитета являлся третий, у клена татарского - четвертый и у дуба черешчатого - второй. Третья пробная площадь характеризуется следующими показателями бонитета: наибольшее количество деревьев ясеня обыкновенного отмечено третьего балла бонитета, клёна татарского и дуба черешчатого второго балла бонитета. На четвертой пробной площади выявлены деревья ясеня обыкновенного третьего балла бонитета и клёна татарского четвертого балла бонитета.

Из выше перечисленного можно сделать вывод, что в первой полезащитной лесополосе на первой пробной площади у деревьев вишни магалебской преобладают деревья второго балла бонитета, а у ясеня обыкновенного и груши обыкновенной - третьего балла бонитета. На второй пробной площади деревья вишни магалебской, вяза гладкого и ясеня обыкновенного преимущественно имеют третий балл бонитета, а деревья клена татарского - второй балл бонитета.

Во второй полезащитной лесополосе на первой пробной площади у вишни магалебской отмечено наибольшее количество деревьев первого балла бонитета, у ясеня обыкновенного и боярышника обыкновенного второго балла бонитета. На второй пробной площади у вишни магалебской и вяза гладкого преобладали деревья третьего балла бонитета.

В третьей полезащитной лесополосе на первой пробной площади у ясеня обыкновенного преобладающим балом бонитета являлся третий, у клена татарского - четвертый и у дуба черешчатого - второй. Третья пробная площадь характеризуется следующими показателями бонитета: наибольшее количество деревьев ясеня обыкновенного отмечено третьего балла бонитета, клёна татарского и дуба черешчатого второго балла бонитета. На четвертой пробной площади выявлены деревья ясеня обыкновенного третьего балла бонитета и клёна татарского четвертого балла бонитета.

В результате обследования в полезащитных лесных полосах и депрессионных зонах полей нами было выявлено 70 видов сорных растений, относящихся к 2 группам – Monocots и Eudicots (табл. 2).

Таблица 2 - Систематический анализ сорных растений полезащитных полос

№	Группа	Подгруппа	Порядок	Семейство	Количество видов в депрессион ной зоне
1	Monocots	Monocots	Poales	Poaceae	5
2	Eudicots	Rosids	Ranunculales	Ranunculaceae	1
3			Malpighiáles	Violaceae	1
4				Euphorbiaceae	2
5			Fabales	Fabaceae	6
6			Rosales	Rosaceae	1
7			Brassicales	Brassicaceae	8
8				Amaranthaceae	3
9				Resedaceae	1
10			Santalales	Santalaceae	1
11			Caryophyllаles	Polygonaceae	3
12				Caryophyllаceae	1
13			Solanales	Solanaceae	1
14				Convolvulaceae	1
15			Boraginales	Boraginaceae	4
16			Lamiales	Scrophulariаceae	2
17				Lamiaceae	6
18			Asterales	Asteraceae	21
19			Gentianales	Rubiaceae	1
20			Apiales	Apiaceae	1

Monocots представлена только одним семейством Poaceae и включает 5 видов сорных растений (7,1 %). Eudicots насчитывает 65 видов растений (92,9 %), относящихся к 19 семействам.

Самыми многочисленными были сорняки следующих семейств: Asteraceae (21 вид), Brassicaceae (8 видов), Fabaceae и Lamiaceae (по 6 видов).

По продолжительности жизни основной группой сорных растений в полезащитных полосах и были депрессионных полосах были малолетние – 44 вида (62,8%), тогда как многолетних было 26 видов (37,2%).

По биологическим группам сорные растения распределились таким образом: однолетники – 30 видов (42,8%), двулетники – 14 видов (20 %), многолетники – 26 видов (37,1%).

Преобладающими среди малолетних сорняков были зимующие – 16 видов (22,8%). В сформированных и старых лесопосадках повсеместно встречались Bromus arvensis L., Erígeron canadénsis L., Lappula squarrosa (Retr) Dumort, Capsella bursa–pastoris Medik; Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl, Sisymbrium altissimum L., S. Loeselii L., Gаlium aparine L.

Из двулетних в лесопосадках находили Melandrium album (Mill.) Garcre, Melilotus officinalis (L.) Pall., Hyoscýamus níger L., а из яровых – Setaria glauca Beauv., Atriplex patula L., Chenopodium album L., Ambrosia artemisiifolia L.

Из–за того, что в последние годы за полезащитными лесными полосами не было должного ухода, появилось большое количество многолетних сорняков, особенно корнеотпрысковых ( Convolvulus arvensis L., Linaria vulgar is Mill., Cirsium arvense Scop.), корневищных ( Elytrigia repens (L.) Nevski Desv.ex Nevski, Lathуrus tuberоsus L.,) и стержнекорневых ( Cichorium intybus L., Rumex confertus Willd.).

Из 70 видов растений, произрастающих в полезащитных лесных полосах и депрессионных зонах, 17 видов растений (от общего числа) являются адвентивными. Наибольшее видовое разнообразие было в семействе Asteraceae – 7 видов ( Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Erigeron ánnuus (L.) Pers.; Erigeron canadénsis L., Grindelia squarrosa (Pursh) Dunal), Amaranthaceae – 3 вида ( Atriplex patula L., Chenopodium album L.), Brassicaceae – 3 вида – ( Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl, Thlaspi arvense L.), Poaceae – 4 вида ( Setaria glauca Beauv). Данное разнообразие свидетельствует об адвентинизации сегетально флоры.

Таким образом, основной группой адвентивных растений являются представители, группы Eudicots, причём наибольшее распространение в сегетальной флоре получают представители адвентивной флоры тех таксонов, которые имеют широкое распространение на данной территории.

В посевах пшеницы, произрастающей рядом с изучаемой лесополосой, было обнаружено 18 видов сорных растений, относящихся к 2 группам, 7 порядкам и 8 семействам Angiospermae. Monocots представлена одним семейством Poaceae и одним видом – Anisantatectorum (L.) Nevski. Eudicots насчитывает 17 видов растений, относящихся к 7 семействам. Наибольшее видовое разнообразие наблюдалось в семействах Brassicaceae – 4 вида (22,2%), Asteraceae, Amaranthaceae , Lamiaceae по 3 вида каждое.

При установлении степени засоренности посевов сельскохозяйственных культур, в первую очередь необходимо определение биологической группы сорных растений. Из 18 видов сорняков, обнаруженных в посевах пшеницы, 12 видов (66,7%, от общего видового разнообразия) принадлежало к группе малолетних сорных растений. Яровые (ранние и поздние), зимующие и двулетние сорные растения были представлены по 3 вида каждое. Озимые сорняки в посевах не были обнаружены.

Многолетние сорные растения насчитывали 6 видов, среди которых большинство были корнеотпрысковыми растениями ( Convolvulus arvensis L., Euphorbia virgata Waldst & Kit, Lactuca tatarica (L.) C. A. Mey.). В посевах пшеницы было обнаружено только одно корневищное сорное растение ( Ballota nigra L.).

Выводы

• 1.    Результаты исследований показали, что для полезащитных полос данной зоны характерно неравномерное распределение деревьев по всем классам Крафта. Это связано с тем, что в лесополосах, как в любом фитоценозе, наблюдается внутри- и межвидовая конкуренция за питательные вещества.

• 2.    В результате обследований полезащитных лесных полосах и депрессионных зон было выявлено 70 видов сорных растений, относящихся 2 группам, 14 порядкам и 20 семействам Покрытосеменных растений. Monocots представлена одним семейством Poaceae и включает 5 видов сорных растений (7,1%), Eudicots насчитывает 65 видов растений (92,9%). Самыми многочисленными были сорняки следующих семейств: Asteraceae (21 вид), Brassicaceae (8 видов), Fabaceae и Lamiaceae (по 6 видов). Засоренность почвы семенами сорняков наибольшая в лесополосе, лесополоса является аккумулятором сорных зачатков.

Преобладающей древесной породой во всех лесополосах является Fraxinus excelsior L. (дерево первой величины) и Caragana arborescens Lam. (третий ярус).

Симферополь, Россия: ИТ «АРИАЛ». 2014. 252 c.

Товарищество научных изданий КМК. 2006.600c.

232 с.

puti ee povysheniya v zone vliyaniya kornevoy sistem lesnykh polos// Vestnik Luganskiy natsionalnyy agrarnyy universitet. 2009. №11. S.15–17.

Simferopol, Rossiya: IT «ARIAL». 2014. 252 c.