ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ШАКТОРОВ НА

ISSN 1991-5497. МИР НАУКИ, КУЛЬТУРЫ, ОБРАЗОВАНИЯ. № 6 (31) 2011
УДК 630.1.231
Shults A.N., Paramonov E.G. ECOLOGICAL FACTORS IMPACT ON RENEWABLE POTENTIAL OF SUBURBAN
PINE FORESTS. Penetration of direct and diffuse radiation into the forest canopy makes an effect on soil moisture,
ground cover, self-seeding and regrowth. The most favorable conditions are observed at a 25 m distance from the
forest edge. Moving deep in the forest, the projective cover by herbaceous vegetation decreases, pine self-seeding
and its loss takes place.
Key words: cutting, forest barriers, solar radiation, soil moisture, pine self-seeding, growth processes.
А.Н. Шульц, директор ГОУ СПО «Бийский лесхоз-техникум», г. Бийск;
Е.Г. Парамонов, д-р сельхоз. наук, проф., гл. н.с., ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВОЗОБНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
ПРИГОРОДНЫХ СОСНЯКОВ
Проникновение прямой и рассеянной солнечной радиации под полог леса прямым образом влияет на влажность почвы,
состояние живого напочвенного покрова, появление самосева и рост подроста. Наиболее благоприятные условия создаются
на расстоянии до 25 м от опушки. При продвижении вглубь снижается проективное покрытие травянистой растительностью,
усиливаются появление самосева сосны и его гибель.
Ключевые слова: вырубка, кулиса леса, солнечная радиация, влажность почвы, самосев сосны, подрост, ростовые
процессы.
Сосновые насаждения в пригородных зонах у промышленно развитых центров испытывают повышенное рекреационное влияние и техногенное загрязнение в течение многих десятилетий, что уменьшает их жизнеустойчивость. Исследованиями М.И. Трунова [1] и Е.А. Валетовой [2] установлено, что в сосняках у г. Бийска загрязнение атмосферы поллютантами вызывает снижение интенсивности фотосинтеза
и, следовательно, ростовых процессов, происходит уменьшение количества семян и продолжительности жизни как
самосева, так и подроста. В связи с этим необходима, в целях совершенствования ведения хозяйства в данных лесах,
оптимизация рубок для предотвращения смены сосны обыкновенной кленом ясенелистным.
Пригородные леса у г. Бийска характеризуются преобладанием чистых по составу сосняков в приспевающем возрасте и с полнотой 0,7-1,0. По продуктивности сосновые насаждения преимущественно отнесены к 1-11 классам бонитета. При оптимальном режиме увлажнения (450 мм в год)
под пологом сосновых насаждений (даже при такой высокой
полноте материнского полога) формируется мощный травяной покров из высокостебельных видов и видов, образующих дернину.
В настоящее время средний прирост по объему в сосняках составляет 3,5 м3/год, а текущий периодический, за последние 5 лет – 3,0. Когда этот показатель становится меньше среднего, это свидетельствует о снижении жизнеспособности у насаждения. Это, в свою очередь, уменьшает интенсивность влияния его на окружающую среду в качестве кислородообразующего фактора и депонировании углерода.
Снижение среднего периодического прироста по диаметру по отношению к среднему является показателем возраста экологической спелости данного насаждения [3] и в то же
время началом деградации экосистемы, что должно неизбежно вести к ее омоложению. Но этого процесса не происходит в силу того, что появляющийся самосев сосны в массе
гибнет по вышеназванным причинам, и в итоге получается
возрастной разрыв между деревьями в материнском пологе
и отсутствием молодого поколения. В данном случае нишу
соснового молодого поколения занимает клен ясенелистный,
который устойчив не только рекреационному воздействию,
но и влиянию поллютантов.
В городских лесах имеется достаточно сосновых насаждений также приспевающего возраста, но не подвергающихся техногенному загрязнению. В них по причине высокой полноты и хорошо развитого живого напочвенного покрова также прерывается возобновительный процесс и отсутствует
молодое поколение сосны. Сложилась ситуация, при кото-
242
рой, наряду с 80-100-летними деревьями сосны, находятся
3-5-летние сосенки, которые, как правило, отмирают. В перспективе такая возрастная структура сосновых экосистем
приведет к снижению экологической роли как минимум на
100 лет (50-60 лет в течение постарения и 40-50 лет появившееся молодое поколение).
Проведение классических рубок ухода в течение многих
десятилетий не оказало существенного влияния на интенсивность процесса естественного возобновления сосны.
Выборочная форма хозяйства в данных условиях даже при
строжайшем соблюдении лесоводственных требований оказывается неэффективным мероприятием. Все это обусловливает необходимость изыскания новых, более совершенных способов ведения хозяйства в данных сосновых насаждениях с учетом повышения не только интенсивности естественного возобновления, но и сохранения сосняками средообразующих функций [4].
В этих целях в наиболее распространенном в пригородной зоне 85-летнем сосняке разнотравном 1 класса бонитета с полнотой 0,9 на площади 25 га был заложен опыт с проведением комплекса мероприятий со сплошной рубкой. Ширина лесосек – 25 м, длина – 250 м, площадь – 0,6 га, между
лесосеками – кулисы шириной 25, 50, 75 и 100 м. На 30 %
площади каждой вырубки было проведена обработка почвы
плугом ПКЛ-70 при удельной минерализацией почвы 25 %.
Под пологом кулис на 30 % площади был вырублен подлесок. В центре вырубок и кулис взяты образцы почвы из горизонтов А1 и А2 для установления влажности. В июле (в период наибольшего солнцестояния в 13-15 час.) под пологом
в кулисах определена освещенность через 12,5 м с использованием люксметра Ю-116 [5].
Установлено, что более низкая влажность верхнего горизонта почвы на вырубке (13,1 %) объясняется большим
притоком солнечной энергии и более интенсивным испарением. Под пологом леса более повышенная влажность
(до 25,0 %) в горизонте А1 связана с меньшим испарением
с поверхности почвы, а более низкая в горизонте А2 – с функционированием корневых систем деревьев материнского
полога и подлеска.
Под полог высокополнотного соснового насаждения проникает солнечной энергии в пределах 10 % от открытого места, что совершенно недостаточно для роста подроста сосны. В то же время от краев кулис на расстоянии до 25 м
интенсивность освещенности оказывается более высокой (до
30 % от открытого места) за счет как прямой, так и рассеянной радиации.
ISSN 1991-5497. МИР НАУКИ, КУЛЬТУРЫ, ОБРАЗОВАНИЯ. № 6 (31) 2011
30
%
25
20
12,5
25
37,5
15
50
62,5
75
10
5
0
25
50
75
100 ширина кулис, м
Рис. 1. Влияние ширины кулис на интенсивность появления самосева сосны
Таблица 1
Динамика возобновительного процесса, тыс. шт./га
Вариант
Вырубка
Кулиса 25 м
Кулиса 50 м
Кулиса 75 м
Кулиса 100 м
1-летний
17,7
Самосев
2-летний
3,5
Кол-во подроста
через 10 лет
–
6,7
22,0
22,4
27,4
0,5
0,3
1,0
1,0
5,8
1,7
3,1
1,2
Выполненный комплекс мероприятий по содействию естественному возобновлению сосны обыкновенной как на
вырубках, так и под пологом леса вызвал существенное появление самосева в сравнении с контролем до 4 раз. Но сохранность самосева уже на второй год жизни оказалась низкой, двухлетних сосенок осталось в пределах 20-40%. Наиболее высокий удельный вес сохранившихся 2-летних растений имеет место под пологом кулисы шириной 25 м, что
связано с достаточным прямым и рассеянным освещением.
Под пологом кулис другой ширины показатель сохранности
самосева резко снижается по причине, связанной также с
интенсивностью солнечной инсоляции, проникающей к поверхности почвы.
На вырубках 2-летнего самосева оказалось не более
20 % от количества однолетнего. На наш взгляд, это связано
с мощным развитием подлеска (в частности малины) и живого напочвенного покрова, что приводит к выпреванию самосева под войлоком отмершей травы в конце первого года
роста.
Из общей схемы несколько выпадает интенсивность процесса естественного возобновления в кулисе шириной 50 м
потому, что в 2008 г. в ней произошел низовой лесной пожар,
и часть подроста погибла. В учет взяты были только оставшиеся в живых экземпляры.
Библиографический список
1. Трунов, М.И. Сосновые экосистемы в условиях техногенного загрязнения. – Барнаул, 2002.
2. Валетова, Е.А. Морфологические изменения хвои сосны под влиянием поллютантов // Состояние и перспективы развития плодоводства, овощеводства и лесного хозяйства Западной Сибири. – Барнаул, 2005.
3. Шульц, А.Н. Установление экологического возраста спелости в пригородных сосняках // Кулундинская степь: прошлое, настоящее,
будущее. – Барнаул, 2003.
4. Молчанов, А.А. Влияние леса на окружающую среду. – М., 1973.
5. Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. – М., 1962.
Bibliography
1. Trunov, M.I. Sosnovihe ehkosistemih v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya. – Barnaul, 2002.
2. Valetova, E.A. Morfologicheskie izmeneniya khvoi sosnih pod vliyaniem pollyutantov // Sostoyanie i perspektivih razvitiya plodovodstva,
ovothevodstva i lesnogo khozyayjstva Zapadnoyj Sibiri. – Barnaul, 2005.
3. Shuljc, A.N. Ustanovlenie ehkologicheskogo vozrasta spelosti v prigorodnihkh sosnyakakh // Kulundinskaya stepj: proshloe, nastoyathee,
buduthee. – Barnaul, 2003.
4. Molchanov, A.A. Vliyanie lesa na okruzhayuthuyu sredu. – M., 1973.
5. Pobedinskiyj, A.V. Izuchenie lesovosstanoviteljnihkh processov. – M., 1962.
Статья поступила в редакцию 03.11.11
243