Влияние засух на приживаемость лесных культур
Автор: Саксонов С.С.
Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl
Рубрика: Научные сообщения
Статья в выпуске: 4 т.29, 2020 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты исследований климатических условий Тольяттинского лесничества, произведена оценка приживаемости лесных культур. В силу сложных почвенно-климатических условий, а также нарушения агротехники лесные культуры, созданные осенью 2014 г. имеют аналогичную сохранность, что и культуры, созданные весной 2014 г. Низкая приживаемость обусловлена ежегодными сильными засухами, длившимися более месяца. Хорошо характеризует проблемы засух инвентаризационные данные лесных культур, созданных весной 2014 г. За вегетационный период средняя приживаемость снизилась до 50%. Минимальная приживаемость составила 27%. Вегетационный период 2014 г. характерен очень небольшим количеством осадков (94 мм). Осадки выпадали неравномерно и преимущественно осенью. ГТК за данный период составил 0,4. Отклонения от многолетней нормы составляют 4-5 единиц. В последующие годы приживаемость падала в среднем на 20% и в конечном итоге лесные культуры практически полностью погибли и были списаны. Основным фактором, влекущим гибель лесных культур на ранних стадиях развития, являются климатические условия. В условиях песков, при сильном испарении влаги из почвы создание устойчивых лесных культур сопряженно с большим риском. При существующих тенденциях климатических изменений, практике лесовосстановительных работ и ухода за лесными культурами значительная часть созданных насаждений может быть потеряна. Проведение агротехнических уходов в соответствии с проектами создания лесных культур имеет две стороны. С одной стороны, травянистая растительность предохраняет почву от пересыхания и способствует накоплению влаги. Но в отношении лесных культур травянистая растительность вступает в конкуренцию за питательные вещества. В силу большей скорости роста, травянистая растительность может оказывать эффект затенения, что также оказывает двойственное влияние.
Лесные культуры, сосна обыкновенная, климат, засуха, береза повислая, лесовосстановление, тольяттинское городское лесничество
Короткий адрес: https://sciup.org/148313726
IDR: 148313726 | DOI: 10.24411/2073-1035-20120-10354
Текст научной статьи Влияние засух на приживаемость лесных культур
Территория Тольяттинского лесничества располагаются на третьей террасе р. Волги в Среднем Поволжье. Данный район характеризуется общей засушливостью по сравнению с более северными лесными районами зоны широколиственных лесов и действием сильных засух в отдельные годы. Засухи в Среднем Поволжье (как и в других районах) представляют собой значительный и продолжительный недостаток осадков при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха [9].
Потребность в создании устойчивых лесных культур диктуется колоссальными потерями лесных экосистем вследствие сокрушительных лесных пожаров, произошедших в 2010 г. Специалисты признают, что пожар стал для Тольятти экологической катастрофой. Уничтожен семенной фонд пригородного леса. По разным оценкам, безвозвратно потеряно 20-25% лесных насаждений (из 8 тыс. га) [1].
Участившиеся пожары и повышение арид-ности территории способствуют снижению устойчивости лесных культур [4].
Целью исследования является оценка влияния засух на приживаемость лесных культур в условиях Тольяттинского лесничества.
Для изучения условий, а также методики создания лесных культур были подробно изучены технологические карты, инвентаризационные данные, акты технической приемки и лесохозяйственный регламент Тольяттинского лесничества. Приживаемость лесных культур рассчитывалась по инвентаризационным полевым карточкам за 2014, 2015, 2016 и 2019 гг. Для оценки засушливости был использован гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК).
Характеризуя выбранные для исследования лесные культуры, стоит отметить, что они созданы весной и осенью 2014 г. и находятся в приблизительно одинаковых лесорастительных условиях, преимущественно СДТР/В2 (по Погребняку).
Породный состав представлен такими породами как сосна обыкновенная, береза повислая, ясень обыкновенный, робиния лжеакациевая.
Почвы представлены, как серогумусовые супесчаные на древних аллювиальных волжских песках с признаками иллювиирования
желези стогумусовых комплексов без форми рования подзолистого горизонта [5]
Средняя приживаемость представлена в табл. 1.
Таблица 1
Средняя приживаемость исследуемых лесных культур
Весна 2014
|
№ п/п |
Площадь |
Средняя приживаемость л/к, % |
||
|
2014 г. |
2016 г. |
2019 г. |
||
|
1 |
7,5 |
51,5 |
28,3 |
11,9 |
|
2 |
5,5 |
25 |
17,3 |
15,6 |
|
3 |
2 |
72,8 |
58 |
55 |
|
4 |
6,2 |
45,6 |
44,4 |
39,8 |
|
5 |
11,8 |
80,5 |
43,7 |
27,3 |
|
6 |
2 |
33,6 |
31 |
4,8 |
|
7 |
1,6 |
32,8 |
29,4 |
6,2 |
|
8 |
6,4 |
38 |
37,3 |
13,8 |
|
9 |
4,2 |
44,1 |
33,1 |
2,8 |
|
10 |
6,8 |
40,1 |
33,6 |
23,4 |
|
11 |
1,8 |
37,3 |
37,2 |
10,8 |
|
12 |
0,5 |
33,6 |
30,9 |
16,8 |
|
13 |
0,7 |
61,5 |
37,5 |
7,8 |
|
Осень 2014 |
||||
|
№ |
Пло- |
Средняя приживаемость л/к, % |
||
|
п/п |
щадь |
2015 г. |
2016 г. |
2019 г. |
|
1 |
3 |
28,3 |
51,5 |
0 |
|
2 |
4,6 |
26,1 |
37 |
13,6 |
|
3 |
5,4 |
58,6 |
47,5 |
50,9 |
|
4 |
4 |
45,7 |
56,4 |
11,1 |
|
5 |
2,5 |
28,3 |
26,8 |
4,5 |
|
6 |
3,5 |
6 |
30,6 |
0 |
|
7 |
1 |
24,6 |
31,6 |
4,5 |
|
8 |
1 |
32 |
31,6 |
0 |
|
9 |
4,5 |
27,3 |
29,3 |
8,8 |
|
10 |
10 |
25,2 |
30,3 |
0 |
|
11 |
3,5 |
25,8 |
62,4 |
8,7 |
|
12 |
2,5 |
25,9 |
33 |
14 |
|
13 |
3,5 |
25,2 |
25 |
4 |
|
14 |
5,8 |
28,4 |
51,7 |
0 |
|
15 |
3,2 |
29 |
19,4 |
0,9 |
|
16 |
2,4 |
36,8 |
33,3 |
16 |
|
17 |
0,6 |
25,6 |
57,3 |
28,8 |
|
18 |
4,4 |
28 |
41,1 |
6,8 |
|
19 |
1,3 |
26,7 |
63,6 |
10 |
|
20 |
2,4 |
36,2 |
16,01 |
7 |
|
21 |
0,8 |
26,4 |
27 |
15 |
|
22 |
0,1 |
26,8 |
77,3 |
8,4 |
|
23 |
30 |
31,1 |
37,9 |
5,3 |
|
24 |
4 |
37 |
38,6 |
0 |
|
25 |
1,2 |
26,8 |
27,9 |
22 |
|
25 |
5,4 |
27,1 |
31,9 |
0 |
|
26 |
1,1 |
27 |
26,8 |
1,7 |
|
27 |
2,9 |
30,3 |
30,2 |
1,4 |
|
28 |
3 |
28,3 |
51,5 |
0 |
Повышение за период с 2015 по 2016 гг. словлено проведением мероприятий по до-приживаемости на осенних культурах обу- полнению осенью 2016.
В целях визуализации процессов отпада по годам ниже представлены диаграммы на рис. 1 и 2.
■ Инвентаризация 2014 ■ Инвентаризация 2016 ■ Инвентаризация 2019
Рис 1. Анализ средней приживаемости лесных культур, заложенных весной 2014 г.
3 7 7 8 10 10 10 11 11 11 11 12 12 15 15 15 15 16 16 16 16 16 17 22 46 46 51 51
Рис 2. Анализ средней приживаемости лесных культур, заложенных осенью 2014 г.
На диаграмме видно существенное снижение приживаемости в период с 2016 по 2019 г. Стоит отметить, что с 2014 по 2015 г. снижение приживаемости обусловлено в первую очередь климатическими условиями, так как агротехнические уходы выполнялись в соответствии с проектом лесных культур. С 2016 по 2019 г. агротехнические уходы, не проводились.
Для более корректного анализа засухоустойчивости культивируемых пород была оценена попородная приживаемость. Средняя приживаемость по породам представлена в табл. 2.
При анализе приживаемости по породам, видно полную гибель ясеня, а некоторых случаях и березы.
При инвентаризационных обследованиях учитывались только культивируемые породы. В настоящее время все площади заросли малоценными насаждениями осины. Преимущественное лидерство сосны обусловлено меньшей требовательность к экологическим условиям, что позволяет ей лучше выдерживать конкуренцию с осиной. В целом Хвой- ные древесные породы медленно растут в высоту в первые годы жизни, но в возрасте 30-35 их размеры по высоте мало отличаются от березы и тополя, а по сохранности деревьев в лесополосах показатели выше. [7]
Данные анализа по породной приживаемости представлены в табл. 3.
Таблица 2
Попородная приживаемость лесных культур, созданных весной 2014
Инвентаризация 2014
|
№ п/п |
площадь |
Приживаемость % |
||
|
сосна |
береза |
ясень |
||
|
1. |
7,5 |
47,3 |
21,3 |
- |
|
2. |
5,5 |
27,2 |
22,4 |
- |
|
3. |
2 |
72,8 |
- |
- |
|
4. |
6,2 |
57,6 |
33,6 |
- |
|
5. |
11,8 |
86,6 |
64,2 |
- |
|
6. |
2 |
25 |
32 |
- |
|
7. |
1,6 |
32,8 |
25,2 |
66 |
|
8. |
6,4 |
44,1 |
27,6 |
- |
|
9. |
4,2 |
54 |
36,2 |
- |
|
10. |
6,8 |
51,6 |
37,9 |
- |
|
11. |
1,8 |
60 |
14 |
22 |
|
12. |
0,5 |
56,7 |
34,6 |
22 |
|
13. |
0,7 1 |
68,8 1 |
88 |
8 24. |
4 |
27 |
51,9 |
|
|
Инвентаризация 2016 25. |
1,2 |
26,8 |
||||||
|
1. |
7,5 |
24,8 |
31 |
- 26. |
5,4 |
22,5 |
34 |
|
|
2. |
5,5 |
19,7 |
16,5 |
- 27. |
1,1 |
22,8 |
27,9 |
|
|
3. |
2 |
58 |
- 28. |
2,9 |
30 |
30,5 |
||
|
4. |
6,2 |
46,6 |
27,3 |
- Инвентаризация 2016 |
||||
|
5. |
11,8 |
38,6 |
52,3 |
- 1. |
3 |
я |
||
|
6. |
2 |
36 |
- |
- 2. |
4,6 |
43,5 |
27,3 |
|
|
7. |
1,6 |
43,2 |
28 |
42 3. |
5,4 |
42 |
0 |
61 |
|
8. |
6,4 |
38 |
35,5 |
- 4. |
4 |
56 |
||
|
9. |
4,2 |
37,2 |
21,1 |
- 5. |
2,5 |
22,6 |
33,6 |
|
|
10. |
6,8 |
38,4 |
29,6 |
- 6. |
3,5 |
20,3 |
34,5 |
|
|
11. |
1,8 |
52,8 |
18,6 |
26 7. |
1 |
22,6 |
40 |
|
|
12. |
0,5 |
33,4 |
27,8 |
28,4 8. |
1 |
20,1 |
37,3 |
|
|
13. |
0,7 |
60,8 |
26,6 |
6 9. |
4,5 |
9,3 |
22 |
92 |
|
Инвентаризация 2019 10. |
10 |
38,4 |
18,3 |
|||||
|
1. |
7,5 |
23 |
0,6 |
- 11. |
3,5 |
32,4 |
40,6 |
|
|
2. |
5,5 |
15,3 |
9,8 |
- 12. |
2,5 |
33 |
33 |
|
|
3. |
2 |
55 |
- |
- 13. |
3,5 |
31,1 |
16 |
|
|
4. |
6,2 |
41,2 |
23,1 |
- 14. |
5,8 |
49 |
37 |
98 |
|
5. |
11,8 |
25,4 |
30,1 |
- 15. |
3,2 |
15,4 |
19,5 |
29,3 |
|
6. |
2 |
4,8 |
- 16. |
2,4 |
33,3 |
|||
|
7. |
1,6 |
10,4 |
3,1 |
0 17. |
0,6 |
57,3 |
||
|
8. |
6,4 |
25,4 |
7,1 |
- 18. |
4,4 |
40 |
42 |
|
|
9. |
4,2 |
1,2 |
3,6 |
- 19. |
1,3 |
63 |
64 |
|
|
10. |
6,8 |
26,1 |
19,7 |
- 20. |
2,4 |
13 |
19,3 |
|
|
11. |
1,8 |
29,4 |
0 |
0 21. |
0,8 |
27 |
||
|
12. |
0,5 |
30 |
0 |
0 22. |
0,1 |
77,3 |
||
|
13. |
0,7 |
16 |
0 |
0 23. |
30 |
24 |
19,9 |
76 |
|
Т Приживаемость лесных культур |
24. |
4 |
26,6 |
56,6 |
||||
|
25. |
1,2 |
27,9 |
||||||
|
блица 3 26. |
5,4 |
25,9 |
42 |
|||||
|
27. |
1,1 |
55 |
51 |
|||||
|
Инвентаризация 2015 28. |
2,9 |
30,3 |
30,2 |
|||||
|
№ п/п |
площадь |
Приживаемость % Инвентаризация 2019 |
||||||
|
сосна |
береза |
ясень 1. |
3 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1. |
3 |
28,3 |
2. |
4,6 |
22,4 |
7,8 |
||
|
2. |
4,6 |
27,8 |
23,7 |
3. |
5,4 |
68,6 |
9,7 |
35 |
|
3. |
5,4 |
47,4 |
25,7 |
71 4. |
4 |
11,1 |
||
|
4. |
4 |
45,7 |
5. |
2,5 |
0,65 |
26,8 |
||
|
5. |
2,5 |
26,2 |
31,3 |
6. |
3,5 |
0 |
0 |
|
|
6. |
3,5 |
4,7 |
8 |
7. |
1 |
|||
|
7. |
1 |
18,7 |
41 |
8. |
1 |
7,3 |
0 |
|
|
8. |
1 |
24,6 |
43,1 |
9. |
4,5 |
13,3 |
2,7 |
|
|
9. |
4,5 |
8,2 |
60 |
10. |
10 |
0,8 |
0 |
|
|
10. |
10 |
25 |
25,5 |
11. |
3,5 |
13,3 |
2,17 |
|
|
11. |
3,5 |
25,3 |
25,8 |
12. |
2,5 |
14 |
||
|
12. |
2,5 |
27,6 |
23,3 |
13. |
3,5 |
2,78 |
10 |
|
|
13. |
3,5 |
30,7 |
17,3 |
14. |
5,8 |
0 |
0 |
0 |
|
14. |
5,8 |
9,6 |
28 |
76 15. |
3,2 |
0,7 |
0,9 |
0 |
|
15. |
3,2 |
21,5 |
35,8 |
37,2 16. |
2,4 |
16 |
||
|
16. |
2,4 |
36,8 |
17. |
0,6 |
28,8 |
|||
|
17. |
0,6 |
25,6 |
18. |
4,4 |
10,4 |
22,8 |
||
|
18. |
4,4 |
39,5 |
10,7 |
19. |
1,3 |
12,1 |
8,1 |
|
|
19. |
1,3 |
26,7 |
26,7 |
20. |
2,4 |
6,3 |
9 |
|
|
20. |
2,4 |
57,9 |
3,4 |
21. |
0,8 |
15 |
||
|
21. |
0,8 |
19 |
37,5 |
22. |
0,1 |
8,4 |
||
|
22. |
0,1 |
26,8 |
23. |
30 |
7,8 |
1 |
||
|
23. |
30 |
24,7 |
10,4 |
78,4 24. |
4 |
0 |
0 |
|
|
25. |
1,2 |
7,3 |
0 |
|||||
|
26. |
5,4 |
0 |
0 |
4138,1 |
87,0 |
0,21 |
|
27. |
1,1 |
2,8 |
0 |
2019 год |
||
|
28. |
2,9 |
1,9 |
0,8 |
3901,2 |
185 1 |
0,47 |
Отмечается практически полная гибель ясеня, в некоторых случаях березы. Существенно снижаются показатели приживаемости сосны.
АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Сумма осадков, выпавших во время вегетационного периода, а также сумма активных температур, по годам за исследуемый период представлена в табл. 4.
Таблица 4
Климатическая характеристика за исследуемый период
2014 год
|
Сумма ФАР |
Сумма осадков |
ГТК |
|
2880,48 |
97,30 |
0,34 |
2015 год
4058,90 I 94,00 I 0,23
2016 год
3890,10 I 150 I 0,37
2017 год
2535,3 I 58,8 I 0,23
2018 год
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В силу сложных почвенно-климатических условий, а также нарушения агротехники лесные культуры, созданные осенью 2014 г., имеют аналогичную сохранность, что и культуры, созданные весной 2014. Низкая приживаемость обусловлена ежегодными сильными засухами, длившимися более месяца.
Хорошо характеризует проблемы засух инвентаризационные данные лесных культур, созданных весной 2014 г. За вегетационный период средняя приживаемость снизилась до 50%. Минимальная приживаемость составила 27% (рис. 3).
Вегетационный период 2014 г. характерен очень небольшим количеством осадков (94 мм). Осадки выпадали неравномерно и преимущественно осенью. ГТК за данный период составил 0,4. Отклонения от многолетней нормы составляют 4-5 единиц.
В последующие годы приживаемость падала в среднем на 20% и в конечном итоге лесные культуры практически полностью погибли и были списаны [8].
2014 2016 2019
Рис. 3. Динамика приживаемости по породам
На диаграмме видно, что береза и ясень имеют более низкую приживаемость. Это обуславливается меньшей засухоустойчивостью [6].
Лесные культуры, созданные осенью 2014 г., были подвержены аналогичным засухам, о чем свидетельствуют климатические данные за прошедший период. По итогам первой инвентаризации было назначено и проведено дополнение, которое видно на диаграмме (рис. 4).
В последующие годы происходило резкое снижение приживаемости. Береза погибала аналогично с сосной. Робиния псевдоакацие-вая – более засухоустойчива, ее отпад происходил более постепенно. В целом посадка робинии лжеакации целесообразна как засухоустойчивой породы [3]. Резкое снижение приживаемости также обусловлено ярко выраженной конкуренцией с вегетативной порослью осины, так как известно, что осина является «пионерным» видом при заселении гарей и появление осиновой поросли стимулировано увеличением содержания питательных веществ и изменение pH почвы после пожаров [2].
Анализируя климатические условия за исследуемый период, стоит отметь сильную засушливость территории. Величина среднего гидротермического коэффициента за исследуемый период позволяет отнести территорию Тольяттинского лесничества относится к сухой, что характерно, скорее, для южной гра- ницы зоны полупустыни, чем лесостепи. Колебания значений ГТК для зон неустойчивого увлажнения значительны и связаны с неравномерностью выпадения осадков за годы исследования.
Рис. 4. Динамика приживаемости по породам
Основным фактором, влекущим гибель лесных культур на ранних стадиях развития, являются климатические условия. В условиях песков, при сильном испарении влаги из почвы создание устойчивых лесных культур сопряженно с большим риском. При существующих тенденциях климатических изменений, практике лесовосстановительных работ и ухода за лесными культурами значительная часть созданных насаждений может быть потеряна [4].
Проведение агротехнических уходов в соответствии с проектами создания лесных культур имеет две стороны. С одной стороны, травянистая растительность предохраняет почву от пересыхания и способствует накоплению влаги. Но в отношении лесных культур, травянистая растительность вступает в конкуренцию за питательные вещества. В силу большей скорости роста травянистая растительность может оказывать эффект затенения, что также оказывает двойственное влияние.
Список литературы Влияние засух на приживаемость лесных культур
- Давыдова И.В., Моров В.П. Пожары в Тольяттинском лесу 2010 года: хронология событий // Самарская лука: проблемы региональной и глобальной экологии 2011. Т. 20, № 2. С. 198-202.
- Демидова А.Н., Уланова Н.Г. Осина // Биологическая флора Московской области / Под ред. В.Н. Павлова. Т. 16. Тула: Гриф и К, 2008. С. 128-175.
- Захарова Е.И. Влияние лесорастительных условий на сохранность и рост робинии лжеакациевой в лесных культурах при интродукции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 1. С. 58-61.
- Макаров В.П., Зима Ю.В., Малых О.Ф. Опты, состояние и перспективы создания культур Pinus sylvestris L. в степных борах Восточного Забайкалья // Лесной журнал. 2018. № 2. С. 9-22.
- Максимова Е. Ю., Цибарт А. С., Абакумов Е. В. Свойства почв Тольяттинского соснового бора после катастрофических пожаров 2010 г. // Почвоведение. 2014. № 9. С. 1131-1144.
- Михеева М.А., Федорова А.И. Влияние высоких температур на устойчивость древесных растений в городской среде // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: геоэкология. 2011. № 2. С. 166-175.
- Парамонов Е. В., Ключников М. В., Обидин А.А. Ассортимент древесных пород в лесополосах сухой степи в условиях изменения климата // Мир науки, культуры, образования. 2010. № 4. С. 280-282.
- Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 25 марта 2019 г. № 188 "Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений".
- Тимофеев А.В. Специфика действий засух на рост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесопарках и пригородных лесах Тольятти // Самарская Лука. 2008. Т. 17, № 4. С. 902-908.
