Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОСТА СОСНОВОГО ПОДРОСТА В СВЕЖИХ БОРАХ

Зленко Л.В. 1 Кошурникова Н.Н. 2 Буряк Л.В. 1
1 ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»
2 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
В статье приводятся результаты экспериментальных исследований по изучению факторов, влияющих на ростовые процессы соснового подроста при различной полноте древостоя в свежих борах. Показано сравнение количества и линейных параметров подроста в свежем и травяном типе леса в ленточных борах Приобского левобережного района Алтая. Полученные результаты показали, что с увеличением полноты материнского древостоя стабильный рост и развитие подроста притормаживается, такое же явление наблюдается и в чрезмерно разреженных древостоях (0,3-0,4). Оптимальными условиями для нормального роста соснового подроста в условиях сосновых свежих боров признана полнота 0,6. На 12-летней вырубке свежего бора отмечается разрастание травянистого покрова с созданием подросту сосны дополнительной корневой конкуренции со стороны трав. Полученные данные по 10-летнему подросту показали наибольший средний прирост и большее число подроста под пологом в типе леса свежий бор в сравнении с травяным. Несмотря на достаточное увлажнение травяного бора естественное возобновление сосны обыкновенной под пологом проходит неудовлетворительно, линейные и количественные характеристики подроста в травяных борах значительно хуже в сравнении со свежими.
сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.)
естественное возобновление
линейные показатели
прирост
свежий бор
1. Бобкова Л.В. Влияние низовых пожаров на состояние и возобновление сосны обыкновенной в Приобском левобережном районе Алтая. Дис. на соиск. учен.степ. канд. с.-х. наук: 06.03.03/ Бобкова Людмила Викторовна. – Красноярск. СибГТУ.- 2006. – 174 с.
2. Бугаев В.А. Лесное хозяйство ленточных боров Алтайского края / В.А. Бугаев, Н.Г. Косарев. – Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1988. - 312 с.
3. Зленко Л.В. Особенности роста и развития подроста под пологом материнского древостоя / Л.В. Зленко //Лесная таксация и лесоустройство.- 2012. № 2 (48).- Красноярск.- СибГТУ. – С. 24-27.
4. Зленко Л.В. Влияние низовых пожаров на возобновление сосны в Приобском левобережном районе Алтая: [монография]/ Л. В. Зленко, М. В. Ключников / науч. ред. В. В. Фуряев.- Красноярск: СибГТУ, 2013. - 115 с.
5. Зленко Л.В., Кошурникова Н.Н. Оценка параметров подроста в зависимости от условий местопроизрастания и возраста древостоев / Лесная таксация и лесоустройство.-2013. № 2 (50).-Красноярск.- СибГТУ.- С. 85-88.
6. Лесовосстановление на Алтае / Е. Г. Парамонов, Я.Н. Ишутин, В.А. Саета, М.В. Ключников, А.А. Маленко / – Барнаул, 2000. - 312 с.
7. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов (метод.рекомендации) / А.В. Побединский. - М.: Наука, 1966. - 64 с.
8. Сукачев В.Н. Методические указания к изучению типов леса / В.Н. Сукачев, С.В. Зонн. –М.: АН СССР, 1961. – 143 с.
9. Kozlowski T.T. Light and water in relation to growth and competition of Piedmont forest tree species / T.T.Kozlowski // Ecol. Monogr.-1949.Vol. 19, № 3.

Алтайский край расположен на юго-востоке Западной Сибири. Его протяженность составляет с севера на юг 500 км, с запада на восток - 600 км и с северо-запада на юго-восток - 950 км. Территория Алтайского края включает равнинные и горные местности. Равнины являются составной частью Западно-Сибирской низменности [2].

Основной категорией земель лесного фонда ленточных боров является покрытая лесом площадь, занимающая 76,7 %. Она представлена как насаждениями естественного происхождения (69,2 %), так и лесными культурами (7,5 %). Непокрытая лесом площадь составляет 4,3 %. На гари, погибшие насаждения и вырубки приходится около 0,5 % площади.

В Приобском левобережном районе преобладающей породой является сосна (68,3 %). Значительный удельный вес имеют лиственные насаждения, и в частности береза (22,7 %) и осина (5,4 %). Площадь прочих древесных пород составляет 3,6 %.

Насаждения Приобского левобережного района имеют высокую производительность. Средний класс бонитета составляет II,2, а сосновых насаждений повышается до II,0. Преобладают насаждения II класса бонитета. Средняя полнота всех древесных пород составляет 0,69, сосновых насаждений - 0,71. Средний возраст всех насаждений 71 год, сосновых - 84 года [2].

Породный состав насаждений ленточных боров беден и состоит преимущественно из сосны обыкновенной (84,2 %), которая в силу своей долговечности является наиболее продуктивной породой для данного региона [1].

Относительное значение конкуренции в сфере надземных и подземных частей лесных ценозов сильно меняется в зависимости от физико-географических условий, видового состава и структуры сообществ.

На Алтае особенностями роста и развития подроста под пологом материнского древостоя занимались [1, 3, 4, 6]. Однако в настоящее время недостаточно полно изучено влияние древостоев с различными таксационными показателями на ход естественного возобновления. Для полной картины лесовосстановительных процессов необходимо учитывать данные по размещению и плотности подроста под пологом материнских древостоев[5].

Цель исследования

Экспериментальная оценка ростовых процессов подроста сосны обыкновенной под пологом при различной полноте материнского древостоя и в разных типах лесорастительных условий.

Материал и методы исследования

Научные исследования проводились в полевой сезон в центральной части Касмалинской и северо-восточной Барнаульской лент в ленточных борах Приобского левобережного района Алтая.

На участках, отвечающих задачам работы, проводилось рекогносцировочное обследование материнских древостоев, определялись таксационные характеристики и состояние насаждений с учетом методических указаний В.Н Сукачева, С.В. Зонна [8]. Учет подроста под пологом древостоя и на гарях осуществлялся по методическим рекомендациям Побединского [7].

Постоянные пробные площади закладывали в августе, когда ростовые процессы подроста замедляются либо останавливаются. На каждой пробной площади размещали не менее 15 опытных площадок 1*2 м, где проводился сплошной перечет подроста по составу, количеству, высоте и жизнеспособности с измерением линейных показателей.

Для изучения влияния условий освещенности на прирост подроста специально подбирались древостои с полнотой от 0,3 до 1,0, относящиеся к одним и тем же лесорастительным условиям (свежий бор) и в качестве контроля была заложена пробная площадь на открытой местности (вырубка с семенниками сосны обыкновенной).

На отобранных постоянных пробных площадях проведены измерения приростов у подроста сосны обыкновенной в разных условиях освещенности (разнополнотные древостои).

Анализ влияния затенения на рост и развитие подроста под пологом леса из-за разности световых условий дня весьма сложен. Рассеянная радиация распределяется в лесу довольно равномерно в пасмурную погоду. В ясную погоду прямые и рассеянные лучи проходят под полог через фильтр крон деревьев. Кроме того, от прямых солнечных лучей образуются блики под пологом леса, которые перемещаются в течение дня, меняя освещенность микроучастков фитоценоза.

При этом на освещенность оказывает влияние и сезон. Так, в начале вегетационного периода, освещенность под пологом значительно выше и показатели ее понижаются к спаду скорости ростовых процессов соснового подроста и переходу его в состояние покоя. Следовательно, и освещенность подроста сосны, растущего под пологом, существенно выше в начале вегетационного периода.

Результаты исследований и их обсуждение

Свежие боры занимают приподнятые ровные места, нижние части склонов дюн, всхолмлений и западины. Характеризуются песчаными почвами с хорошо выраженным гумусовым горизонтом.

В подлеске таволга (Filipendulastepposa Juz.) и желтая акация (Caraganaarborescens Lam.)иногда, в низкополнотных насаждениях, образуют сплошные заросли.

Растительный покров: осокаприземистая (Carexsupina Willd. exWahlenb.), полынь(Artemisiavulgaris), подмаренник северный(Galiumboreale L.), вероникалекарственная (Veronicaofficinalis), хвощ зимующий (Equisetumhyemale L.), вейник наземный (Calamagrostisepigeios (L.) Roth), сон-трава (Pulsatillapatens (L.) Mill.), по микровпадинам встречаются зеленые мхи.

Для чистоты эксперимента подбирались насаждения сосны обыкновенной без примеси лиственных пород в равнинных условиях. Сравнительная характеристика линейных показателей сплошным перечетом проводилась у 10-летнего подроста сосны обыкновенной в свежем бору, усредненные данные представлены в таблице 1.

С увеличением полноты материнского древостоя стабильный рост и развитие подроста притормаживается, такое же явление наблюдается и в чрезмерно разреженных древостоях (0,3-0,4). Оптимальными условиями для нормального роста соснового подроста в условиях свежих боров признана полнота 0,6.

На 12-летней вырубке свежего бора отмечается разрастание травянистого покрова и созданием подросту сосны дополнительной корневой конкуренции со стороны трав, при этом большая часть площадей занимается осокой приземистой (Carexsupina Willd. exWahlenb.).Различия режима увлажнения в лесу, обусловлены меньшим поступлением в почву атмосферных осадков, большая часть которых задерживается кронами, и высоким расходом почвенной влаги на транспирацию древостоев.

На вырубке при достижении подростом сосны обыкновенной 8-9 летнего возраста теряется главный корень и за счет развития и разрастания боковых корней осуществляется поглощение влаги из почвы. В данной ситуации главным конкурентом соснового подроста является травяной ярус. Поэтому немаловажным фактором роста и развития подроста является увлажнение почвы.

Таблица 1

Влияние условий освещенности на прирост соснового подроста в свежем бору

п/п

Характеристика древостоя

Характеристика подроста

состав

возраст, лет

полнота

состав

количество, тыс.шт./га

среднее значение

высота, м

текущий прирост, см

1

6С4С

140/100

1,00

10С

7,9+0,16

1,55+0,10

7,8+0,07

2

8С2С

120/90

0,92

10С

7,2+0,22

1,32+0,26

7,6+0,24

3

8С2С

55/85

0,85

10С

8,6+0,53

1,17+0,41

8,2+0,16

4

6С4С

140/90

0,72

10С

7,8+0,29

1,18+0,13

8,5+0,17

5

6С4С

90/70

0,60

10С

6,5+0,17

1,45+0,19

10,4+0,006

6

6С4С

120/100

0,53

10С

6,6+0,26

1,57+0,28

10,1+0,11

7

6С4С

95/130

0,39

10С

3,7+0,42

1,23+0,30

8,9+0,23

8

7С3С

90/70

0,32

10С

2,4+0,17

1,14+0,11

9,3+0,16

9

ед. С

140

вырубка

10С

4,5+0,24

1,78+0,12

13,6+0,18

По изменению режима влажности почвы мы попытались установить интенсивность корневой конкуренции, т.к. режим влажности значительно отличается в разных типах леса. Мы сравнили количество и линейные параметры соснового подроста в свежем и травяном бору при полноте древостоя 0,6 (таблица 2).

Таблица 2

Характеристика соснового подроста в различных типах леса

Характеристика подроста

Тип леса

свежий бор

травяной бор

Состав подроста

10С

10С

Количество подроста, тыс.шт./га

6,5+0,17

3,1+0,14

Средняя высота подроста, м

1,45+0,19

1,27+0,18

Прирост, см

10,4+0,006

8,5+0,23

Полученные данные по 10-летнему подросту показали наибольший средний прирост и большее число подроста под пологом в типе леса свежий бор в сравнении с травяным.

Поскольку при прочих равных условиях количество влаги в травяном бору выше, чем в свежем, логично было бы предположить, что и подрост в нем будет развиваться лучше. Однако, в силу конкурентной борьбы за влагу и питательные вещества, поступающие с ней к корневым системам подроста, в травяном бору сосновый подрост вынужден бороться за достаточное поступление воды для корневой системы не только с материнским древостоем, но и с обильной травянистой растительностью в этих лесорастительных условиях.

Козловский [9]отмечает, что конкуренция корней наименьшая при низкой освещенности и наибольшая на полном свету. Наблюдается некая закономерность: при отмирании всходов в лесу из-за недостатка влаги, нельзя недооценивать нехватку света, так как при лучшей освещенности сеянцы меньше чувствительны к недостатку влаги.

Чем четче выступает ограничивающий фактор (влага, питание), тем меньше разнобоя в экспериментальных данных. Однако в естественной обстановке, когда все эти отношения связаны и взаимны, расхождения в оценке значений выражается в физико-географических условиях при проведении экспериментов, разницей в экологии исследуемого фактора.

Амплитуда варьирования жизненности растения в широком спектре изменяющихся условий увлажнения и освещенности может дать более точное представление об экологии изучаемых видов.

Результаты наблюдений могут быть полезными при прогнозировании хода естественного возобновления сосны обыкновенной и при разработке плана мероприятий по его содействию.

Выводы

Сосна чувствительна к свету и наилучшее развитие ее наблюдается на вырубке при освещенности 90- 95 %. Под пологом свежего бора максимальный прирост отмечен при полноте древостоя 0,6, при которой создаются оптимальные условия. В травяном бору естественное возобновление сосны обыкновенной проходит неудовлетворительно, линейные и количественные характеристики подроста в травяных борах значительно хуже в сравнении со свежими. При высокой степени задернения отмечается резкое снижение прироста.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, РФФИ-РГО № 13-05-41506.

Рецензенты:

Матвеева Р.Н., д.с.-.х.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирский Государственный Технологический Университет», г. Красноярск;

Шевелев С.Л., д.с.-.х.н., профессор, заведующий кафедрой "Лесная таксация, лесоустройство и геодезия", ФГБОУ ВПО «Сибирский Государственный Технологический Университет», г. Красноярск.


Библиографическая ссылка

Зленко Л.В., Кошурникова Н.Н., Буряк Л.В. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОСТА СОСНОВОГО ПОДРОСТА В СВЕЖИХ БОРАХ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16825 (дата обращения: 21.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252