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

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)

Таблица 2

Результаты исследований некронированных деревьев тополя чёрного

Таблица 4

Параметры статистического ряда двухрядной посадки кронированных деревьев