Тополь (Populus L.) [1] – одна из важных древесных пород для целей защитного лесоразведения, также одна из распространённых пород для озеленения населённых пунктов и автомагистралей [2–4].
Знания о тополе обширные, но есть вопросы о сроке жизни, о устойчивости деревьев и насаждений, о кронировании и др. [3–5].
Исследования роста тополя чёрного (Populus Nigra L.) [1] проведены в Мартыновском районе Ростовской области на территории населённого пункта слобода Большая Орловка (северо-западный въезд в слободу). На рис. 1 показан тополь чёрный на объекте исследований, произрастающие здесь деревья тополя выполняют функцию придорожных насаждений.
В соответствии с особенностями климатических условий территория характеризуется как сухая степь. Здесь отмечается среднегодовое количество осадков – 409 мм; среднегодовая температура воздуха – 8,4 °С; относительная влажность воздуха – 71 %. Коэффициент влагообеспеченности (ГТК по Г.Т. Селянинову) составляет 0,60–0,78.
Основу почвенного покрова формируют чернозёмы южные. Они характеризуются мощным гумусовым горизонтом (А + В1 = 65–100 см) с содержанием гумуса в горизонте А до 4,5 % и кратковременным и неглубоким промерзанием [5, 6].
Как видно из показателей климатических условий, они для роста тополя не самые оптимальные, так как принято считать, что тополь – порода требовательная к влаге и богатству почв [5, 7]. Тем не менее тополь чёрный является популярной породой, применяемой как при озеленении населённых пунктов, так и в защитном лесовыращивании (в частности, насаждения вдоль автомобильных дорог) [3].
Цель исследования: изучить рост и состояние тополя чёрного, определить перспективные сроки жизни, оптимальное время (возраст) кронирования деревьев.
В задачи исследования входило: измерение высоты деревьев (h, м), измерение диаметра на высоте 1,3 м (d1,3, см); измерение прироста вегетативной части кронированных деревьев (z, м); математико-статистическая обработка результатов инвентаризации.
Материалы и методы исследования
В соответствии с методикой [7–9] были исследованы деревья, произрастающие вдоль автомагистрали Ростов – Элиста и автомобильной дороги ул. Революционной, которая проходит через сл. Большая Орловка (рис. 2).
Высота деревьев определялась высотомером-эклиметром ЭВ-1, предназначенным для измерения высоты стволов растущих деревьев при таксации леса, который позволяет производить измерения на базе 10 и 20 м от основания измеряемого объекта, для чего предусмотрены две шкалы с шагом 1 м. От деревьев отмеряли расстояние, равное базису высотомера (20 м) [7]. Высота определялась у каждого дерева в отдельности, после чего находилось среднее значение.
Диаметр деревьев измерялся мерной вилкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях на высоте 1,3 м, затем по полученным данным вычислялся средний диаметр (как среднее арифметическое двух замеров). Средний диаметр рассчитывался по общепринятой в таксации методике – через сумму площадей сечений. Для оценки достаточности количества наблюдений и достоверности полученных результатов проводилась математическая обработка, рассчитывали: средний показатель (Мmм), коэффициент вариации (С, %), точность опыта (Р, %), используя методики авторов: Г.Н. Зайцев, 1984, В.М. Ивонин, Н.Д. Пеньковский, 2003 [7–9]. Стандартное значение критерия Стьюдента принимаем на доверительном уровне 99 %, 99,9 % [9, с. 103, 104].
а) б)
Рис. 1. Исследуемые насаждения тополя чёрного вдоль автомагистрали: а) кронированные деревья; б) некронированные
– кронированные деревья; 
– некронированные деревья
Рис. 2. Ситуационная схема месторасположения объекта исследований (северо-западный въезд в сл. Большая Орловка) [10]
Фактический критерий существенности (Стьюдента) вычисляли по формуле [5, с. 104]:
tфакт = 
При проведении обследования состояние каждого дерева оценивали в соответствии с методикой инвентаризации городских зелёных насаждений (Академия коммунального хозяйства им. Памфилова К.Д., 1997) [11, с. 4, 12, 13] с использованием трехбалльной шкалы с помощью которой определялась категория состояния (Ксост) [11, с. 4, 14].
При замерах фиксировалась схема посадки деревьев и велась фотосъёмка.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты исследований отражены в табл. 1.
Кронирование деревьев тополя осуществлено в 2011 г. Эта кардинальная технологическая операция была необходима в связи с тем, начиная с возраста 42–45 лет у деревьев тополя черного прогрессировало усыхание ветвей, а имея большую массу, это представляло опасность для автомобилей и жителей. Как видно из табл. 1, за 6 лет у деревьев сформировалась надземная часть высотой 6,42 м. При этом средний прирост порослевой части составляет – 1,07 м.
На отдельном отрезке защитного насаждения из тополя черного кронирование не проводилось. Для полноценной характеристики роста тополя чёрного нами исследованы деревья, которые не подлежали кронированию – это позволяет нам сравнить растения, произрастающие в одинаковых условиях и одинаковом возрасте.
Результаты исследований некронированных деревьев отражены в табл. 2.
Из анализа данных табл. 1 и 2 по таким показателям, как категория состояния (Ксост) и диаметр на высоте 1,3 м (d1,3), видно, что категория состояния у кронированных деревьев находится в пределах от 1,29 до 1,47, из этого следует, что состояние деревьев в соответствии со шкалой (методика К.Д. Панфилова): «хорошее» – растения здоровые с правильной, хорошо развитой кроной, без существенных повреждений (рис. 2, а) [11, с. 4]; в то время у некронированных деревьев этот показатель от 1,99 до 2,19, следовательно, в возрасте 51 года состояние «удовлетворительное» – растения здоровые, но с неправильно развитой кроной, со значительными, но не угрожающими их жизни ранениями или повреждениями, с дуплами и др. (рис. 2, б) [11, с. 4], предположительно, к 60 годам состояние этих деревьев ухудшится до «неудовлетворительного». Диаметр на высоте 1,3 м у деревьев практически равен, у кронированных находится в пределах от 55,7 см до 57,34 см, у некронированных от 55,46 см до 58,94 см, разница этого показателя составляет 0,68 см. На основании полученных результатов можно судить о том, что кронирование благоприятно влияет на деревья тополя чёрного, на его рост, последующее развитие порослевой части, за 6 вегетационных периодов деревья смогли сформировать эстетически привлекательную крону, без существенных повреждений.
Исследуемые кронированные деревья тополя чёрного формируют двухрядное насаждение, которое имеет направление посадки рядов с северо-запада на юго-восток (рис. 1, а, рис. 2). Нами сделано сравнение показателей роста кронированных деревьев тополя чёрного, произрастающих с левой стороны (западной) и правой стороны (восточной), что отражено в табл. 4 и 5.
Анализируя показатели табл. 4, можно проследить, что разница между высотами деревьев левой и правой стороны 0,71 см. Средний диаметр стволов тополя чёрного на высоте 1,3 м по левой стороне составляет 56,62 см, а по правой стороне 56,43 см, что составляет разницу в 0,19 см. При 99,0 % и 99,9 % достоверном уровне разница высот и диаметров между левой и правой стороной деревьев является несущественной.
Нами также были сравнены две средних величины – прирост порослевой части, обработка данных прироста порослевой части была проведена разностным методом при одинаковом числе повторности (21 измерение), анализ данных представлен в табл. 5.
На основании полученных данных табл. 5 – tфакт < tтабл (1,47 < 2,9), поэтому несущественна средняя разность прироста порослевой части кронированных деревьев тополя чёрного при доверительных уровнях 99 %, 99,9 %, размах колебаний числовых значений членов ряда (вокруг средней арифметической) слишком велик.
Таблица 1
Результаты исследований тополя черного (кронированный)
|
Порода |
Возраст, лет |
Высота, м h ± mh |
Диаметр, см d1,3 ± md |
Прирост порослевой части, м z ± mz |
Высота кронирования, м hкр ± mhкр |
Категория состояния, средний балл Ксост ± mсост |
|
Тополь чёрный (Populus nigra L.) |
51 |
8,54 ± 0,30 |
56,52 ± 0,82 |
6,42 ± 0,31 |
2,13 ± 0,03 |
1,38 ± 0,09 |
Таблица 2
Результаты исследований некронированных деревьев тополя чёрного
|
Порода |
Возраст, лет |
Высота, м h ± mh |
Диаметр, см d1,3 ± md |
Категория состояния, средний балл Ксост ± mсост |
|
Тополь чёрный (Populus nigra L.) |
51 |
23,71 ± 0,60 |
57,20 ± 1,74 |
2,09 ± 0,10 |
Таблица 4
Параметры статистического ряда двухрядной посадки кронированных деревьев
|
Параметры |
Высота дерева, м
|
Прирост порослевой части, м
|
Высота кронирования, м
|
Диаметр ствола на высоте 1,3 м, см
|
Средний прирост порослевой части |
|
Левая сторона (западная) |
8,90 ± 0,43 |
6,82 ± 0,44 |
2,07 ± 0,03 |
56,62 ± 1,23 |
1,14 |
|
Правая сторона (восточная) |
8,19 ± 0,41 |
6,01 ± 0,42 |
2,18 ± 0,04 |
56,43 ± 1,09 |
1,00 |
Таблица 5
Прирост порослевой части кронированных деревьев тополя чёрного [9]
|
Повторность |
Прирост порослевой части |
Разность (d) |
Квадрат разности, d2 |
Критерий Стьюдента |
|||
|
Левая сторона |
Правая сторона |
tфакт |
tтабл |
||||
|
99 % |
99,9 % |
||||||
|
1 |
4,55 |
4,35 |
0,20 |
0,04 |
1,47 |
2,9 |
3,9 |
|
2 |
4,33 |
4,93 |
–0,60 |
0,36 |
|||
|
3 |
3,44 |
4,34 |
–0,90 |
0,81 |
|||
|
4 |
4,5 |
4,50 |
0,00 |
0,00 |
|||
|
5 |
2,99 |
7,75 |
–4,76 |
22,66 |
|||
|
6 |
5,2 |
7,96 |
–2,76 |
7,62 |
|||
|
7 |
8,51 |
5,43 |
3,08 |
9,49 |
|||
|
8 |
7,93 |
6,80 |
1,13 |
1,28 |
|||
|
9 |
7,05 |
10,67 |
–3,62 |
13,10 |
|||
|
10 |
7,5 |
6,75 |
0,75 |
0,56 |
|||
|
11 |
7,06 |
1,90 |
5,16 |
26,63 |
|||
|
12 |
8,95 |
7,15 |
1,80 |
3,24 |
|||
|
13 |
7,7 |
7,76 |
–0,06 |
0,00 |
|||
|
14 |
7 |
5,85 |
1,15 |
1,32 |
|||
|
15 |
8,85 |
6,85 |
2,00 |
4,00 |
|||
|
16 |
6,9 |
4,50 |
2,40 |
5,76 |
|||
|
17 |
7,05 |
5,60 |
1,45 |
2,10 |
|||
|
18 |
10,95 |
8,65 |
2,30 |
5,29 |
|||
|
19 |
9,3 |
3,64 |
5,66 |
32,04 |
|||
|
20 |
8 |
5,40 |
2,60 |
6,76 |
|||
|
21 |
5,5 |
5,40 |
0,10 |
0,01 |
|||
|
Сумма |
143,26 |
126,18 |
17,08 |
143,07 |
|||
|
Среднее |
6,82 |
6,01 |
0,81 |
||||
Проведённые исследования позволяют сделать следующие выводы и дать практические рекомендации:
1. Кронирование – это прежде всего удаление ненужных, сухих ветвей, которое влечёт за собой улучшение общего и эстетического состояния дерева, также снижает риск повреждения стволов при сильном ветре, период восстановления формы кроны у кронированных деревьев тополя чёрного (Populus Nigra L.) составляет 1 год (средний прирост порослевой части составляет – 1,07 м/год, за 6 лет общий прирост в пределах от 6,11 м до 6,73 м).
2. Высота спила при кронировании деревьев тополя черного в условиях сухостепной зоны Ростовской области, принимаемая в пределах 2,0–2,5 м, является допустимой.
3. Кронирование деревьев тополя черного в возрасте 40–45 лет позволит полностью предотвратить риск поломки крупных усохших скелетных ветвей, при этом насаждения полностью обновляются, санитарное состояние из категории – «неудовлетворительное» переходит в категорию «хорошее». Увеличивается безопасный срок эксплуатации насаждений не менее чем на 10 лет.
Библиографическая ссылка
Кружилин С.Н., Мишенина М.П., Кирюшин Н.О., Таскаев Д.А. РОСТ ТОПОЛЯ ЧЕРНОГО (POPULUS NIGRA L.) В УСЛОВИЯХ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 11-1. – С. 43-48;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36903 (дата обращения: 19.04.2024).