Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

DIAGNOSTICS OF THE LIFE CONDITION OF THE SEEDLINGS OF PINE KRYLOV IN BURNED AREAS IN CAUCASICUM BOR

Pak L. N. 1 Bobrinev B.N. 1
1 Institute of Natural Resources Ecology and Cryology SB RAS
Оценка жизненного состояния подроста сосны Крылова (Pinus sylvestris subsp. Krylovii Serg. et Kondr.) проведена на гарях в сухом Цасучейском бору на основании учета морфологических признаков: длины верхней осевой почки среднего текущего прироста, верхнего осевого побега, среднего количества ветвей в верхней мутовке, средней длины хвоинок на верхнем осевом побеге и отношения протяжённости кроны к общей высоте подроста в %. На основании учета этих показателей учетный подрост разделили на три категории жизненного состояния и оценили естественное возобновление леса на гарях в Цасучейском бору Забайкальского края.
Evaluation of the life condition of the seedlings of pine Krylov (Pinus sylvestris subsp. Krylovii Serg. et Kondr.) held in burned areas in dry caucasicum Bor on the account of morphological features: the length of the top axial kidney average current increment, top, axial escape, the average number of branches in the upper whorl, the average length of needles at the top of axial escape and relations length of the crown to a total height of undergrowth in %. On the basis of accounting these figures account undergrowth divided into three categories vitality and appreciated the natural regeneration of the forest on burned areas in caucasicum Bor TRANS-Baikal region.
TRANS-Baikal territory
Caucasi Bor
cinder
assessment of forest renewal

Введение

Цасучейский бор представляет собой уникальный изолированный реликтовый сосновый массив леса естественного происхождения, расположенный в сухостойной зоне на правом берегу реки Онон [1]. Общая протяженность бора с запада на восток более 60 км, ширина бора от 10 до 20 км. Общая площадь бора по данным на 01.01.2011 г. составляет 96,7 тыс. га.

Этот лесной массив выполняет средозащитные, рекреационные и другие важнейшие функции Ононского района Забайкальского края. Из-за сухого климата и участившихся крупных лесных пожаров (в конце апреля 2012 года здесь сгорело 36 тыс. га) качество бора существенно ухудшилось – растет число не возобновившихся гарей, почвы подвергаются эрозии.

Для изучения актуальной проблемы восстановления Цасучейского бора были проведены исследования, направленные на оценку качества подроста. В Цасучейском бору вопрос о диагностике жизненного состояния качества подроста раннее не изучался, поэтому качество подроста сейчас при оценке возобновления леса определяется субъективно каждым лесоводом, проводящим учет.

В литературе для оценки качества подроста предложены разные показатели [2-5].

Объекты и методы исследований

Исследования проводились в сухостепной зоне Забайкальского края в сосновых насаждениях сосны Крылова (Pinus sylvestris subsp. Krylovii Serg. et Kondr.) Цасучейского бора. Район исследований характеризуется резко континентальным климатом с малым количеством осадков 260-310 мм, большой сухостью воздуха весной (22-25%), холодной продолжительной зимой (январь минус 38-40°С), коротким, жарким летом (июль +30-35°С) и большим перепадом температур как в течение суток (1-30°С), так и в течение года от +35 до минус 40°С.

Пробные площади закладывали в наиболее распространенных типах леса сосны Крылова в лишайниково-злаковом, спирейно-степном, сухо-кустарниковом, разнотравно-остепенённом и сосняке с осиной в плоских понижений (западинах) спустя 5, 10 лет после пожаров. Пробные площади закладывали в четырех повторностях, по 0,5 га каждая.

Учет подроста проводили по трем группам крупности: мелкий (высотой 10-50 см, старше трех лет); средней (высотой 51-150 см); крупный (высотой более 150 см). Учет подроста проводили на учетных площадках размером 2×2 м в количестве 30 штук равномерно расположенных на пробной площади [3].

На учетных площадях определяли общее количество подроста, возраст, высоту. У подроста измеряли текущий рост, диаметр у основания ствола, количество ветвей и их длину у верхней мутовке, прирост за 5 лет, охвоение осевого побега, длину хвоинок, протяженность кроны, длину осевой почки. По жизненному состоянию подрост делили на три группы:

  • благонадежный подрост – имеет хороший возрастающий ежегодный рост в высоту, на осевом побеге более 5 почек, покрытых смолой, хорошо развитую зеленую хвою, ровную крону, слегка прижатыми к стволу сучьями (под острым углом), крона конусообразная, внизу сучья не отмирают (очевидно, так подрост сосны Крылова защищает почву от сорняков и иссушения);
  • сомнительный подрост – характеризуется одинаковым ростом в течение 5 лет, число почек вверху побега менее 5 штук. Крона изреженная, с неравномерно расположенными сучьями, форма кроны яйцевидная, внизу сучья редкие или отсутствуют;
  • неблагонадежный подрост – имеет тенденцию к сокращению годичного роста, почки на верхнем побеге маленькие, не более 2 штук, хвоя короткая светло-зеленая, крона флагообразная, низкоопушенная, нижние сучья засохли.

У подроста учитывали количество хвоинок на 1 см главного побега и измеряли длину хвоинок.

Цель исследований – изучить особенности роста подроста сосны Крылова в Цасучейском бору на гарях в основных типах леса.

Задача – разработать местную шкалу для быстрой оценки жизненного состояния подроста сосны Крылова для оценки естественного возобновления на гарях.

Результаты и их обсуждения

Результаты исследований по длине осевой почки и длине осевого побега приведены в таблице 1 по 5 бывшим типам леса (до пожара) сосны Крылова на гарях у благонадежного, сомнительного и неблагонадежного подроста. Исследования показали, что длина осевых почек находится в прямой зависимости от жизненного состояния подроста и места его произрастания – типа леса. Благонадежный подрост во всех типах леса, имеет высоту почек на 15-20% выше, чем у сомнительного подроста и на 70-100% выше, по сравнению с неблагонадежным подростом. Самые крупные почки по высоте (17-18 мм) были у подроста, произрастающего на гарях в сосняках с осиной на плоских понижениях. Здесь сказывается временное улучшение минерального питания подроста за счет золы сгоревшей подстилки и леса. В этом типе леса наблюдается более влажная почва по сравнению с другими типами леса.

Высота верхней осевой почки побега имеет прямую связь с высотой осевого побега. Многие авторы считают основным показателем жизненного состояния подроста – это текущий прирост осевого побега [2, 4]. Наши исследования подтверждают выводы [5]. Из таблицы 1 видно, что благонадежный подрост имеет текущий прирост осевого побега более 14 см во всех типах леса на гарях. Наибольший годичный прирост наблюдается у подроста на гарях в сосняке с осиной более 20,6 см. Текущий прирост осевого побега у сомнительного подроста не превышал 11,6 см. У неблагонадежного подроста текущий прирост осевого побега был небольшой – 6-7 см.

Текущий прирост осевого побега и почек в высоту тесно связан между собой и имеет прямую связь. Коэффициент корреляции между ними равен 0,77, а коэффициент достоверности вывода составляет 23.

Результаты учета количества ветвей в верхней мутовки приведены в табл. 2.

Анализ учета показал, что число ветвей в верхней мутовке находится в прямой зависимости с жизненным состоянием подроста и типом леса. В верхней мутовке самое большое среднее число ветвей у благонадежного подроста на гари в сосняке с осиной – 7,2 шт., значительно меньше ветвей в верхней мутовке было у неблагонадежного подроста в сосняке лишайниково-злаковом – 3,1 шт.

Исследования показали, что у подроста количество ветвей в верхней мутовке увеличивается с увеличением возраста в достаточно продуктивных типах леса (высокобонитетных).

В результате проведенных исследований было установлена прямая связь между количеством ветвей в верхней мутовке и жизненным состоянием подроста и типом леса. Коэффициент корреляции составляет 0,83, а достоверность выводов составляет 9,1. Закономерность связей подтверждает, что с увеличением числа ветвей в верхней мутовке повышается жизненное состояние подроста.

Таблица 1

Средняя длина осевых почек и побега у подроста сосны Крылова разного жизненного состояния в разных типах леса на гарях

Показатели жизненного состояния подроста

Средняя длина осевой почки, мм

M ± m

Средняя длина осевого побега, см

M ± m

Сосняк лишайниково-злаковый

Благонадежный

12,4 ± 0,3

14,3 ± 0,3

Сомнительный

8,0 ± 0,3

8,6 ± 0,2

Неблагонадежный

5,4 ± 0,1

5,8 ± 0,1

Сосняк спирейно-степной

Благонадежный

13,8 ± 0,3

15,9 ± 0,4

Сомнительный

9,6 ± 0,2

8,9 ± 0,3

Неблагонадежный

5,4 ± 0,1

5,6 ± 0,1

Сосняк сухо-кустарниковый

Благонадежный

14,1 ± 0,3

17,4 ± 0,4

Сомнительный

9,9 ± 0,3

10,1 ± 0,3

Неблагонадежный

5,6 ± 0,2

5,8 ± 0,1

Сосняк разнотравный, остепненный

Благонадежный

15,4 ± 0,4

18,5 ± 0,4

Сомнительный

10,8 ± 0,3

10,4 ± 0,4

Неблагонадежный

6,0 ± 0,2

6,1 ± 0,2

Сосняк с осиной плоских западин

Благонадежный

16,2 ± 0,4

19,6 ± 0,5

Сомнительный

10,9 ± 0,3

10,9 ± 0,4

Неблагонадежный

6,3 ± 0,2

6,4 ± 0,2

Таблица 2

Количество ветвей в верхней мутовке и средняя длина хвои на верхнем осевом побеге у подроста сосны Крылова на вырубках по гарям

Категория жизненного состояния подроста

Количество ветвей в верхней

мутовке подроста, шт.

M ± m

Средняя длина хвои на верхнем осевом побеге, см

M ± m

Сосняк лишайниково-злаковый

Благонадежный

4,8 ± 0,1

6,0 ± 0,2

Сомнительный

3,3 ± 0,1

4,1 ± 0,1

Неблагонадежный

2,4 ± 0,1

3,0 ± 0,1

Сосняк спирейно-степной

Благонадежный

5,2 ± 0,2

6,3 ± 0,2

Сомнительный

3,4 ± 0,1

4,2 ± 0,1

Неблагонадежный

2,5 ± 0,1

3,1 ± 0,1

Сосняк сухо-кустарниковый

Благонадежный

5,6 ± 0,2

6,5 ± 0,2

Сомнительный

3,7 ± 0,1

4,4 ± 0,2

Неблагонадежный

2,8 ± 0,1

3,0 ± 0,1

Сосняк разнотравный, остепненный

Благонадежный

5,6 ± 0,2

6,6 ± 0,2

Сомнительный

3,9 ± 0,2

4,4 ± 0,2

Неблагонадежный

2,8 ± 0,1

3,1 ± 0,1

Сосняк с осиной плоских западин

Благонадежный

5,9 ± 0,2

6,8 ± 0,2

Сомнительный

4,1 ± 0,2

4,5 ± 0,2

Неблагонадежный

3,0 ± 0,1

3,3 ± 0,1

Протяженность кроны зависит от категории подроста и типа леса. У благонадежного подроста протяженность кроны на гарях составляет 80-100% (ветви у подроста располагаются от земли до верха), у сомнительного подроста – 50-70%, у неблагонадежного подроста протяженность кроны составляет 30-45%.

Исследования показали, что длина хвои и продолжительность жизни хвои зависит от жизненного состояния подроста. У благонадежного подроста хвоя длиннее и живет на дереве 5-6 лет. У неблагонадежного подроста хвоя в 1,5-2 раза короче и живет 3-4 года. Таким образом, продолжительность жизни хвои, и её длина зависят от категории жизненного состояния подроста, типа леса. Была установлена тесная связь между длиной хвои и высотой текущего прироста осевого побега. Коэффициент корреляции составил 0,87, коэффициент достоверности выводов 26. Приведенные показатели хотя и достоверны, но практически пользоваться ими на практике трудно (глазомерно определить длину хвои).

На основании табл. 1 и 2 составлена шкала оценки жизненного состояния подроста сосны Крылова на гарях в Цасучейском бору (табл. 3).

Таблица 3

Шкала оценки жизненного состояния подроста сосны Крылова по морфологическим признакам в Цасучейском бору в разных типах леса на гарях

Категория жизненного состояния подроста

Средняя длина верхней осевой почки, мм

Средний текущий прирост верхнего осевого побега, см

Среднее количество ветвей в верхней мутовке, шт.

Средняя длина хвоинок на верхнем осевом побеге, см

Отношение протяженности кроны к общей высоте подроста, %

Сосняк лишайниково-злаковый

Благонадежный

12,0-13,0

˃ 14-15

4-5

6-7

100

Сомнительный

8-9

8-9

3-4

3-4

40-55

Неблагонадежный

5-6

5-6

2-3

2-3

25-30

Сосняк спирейно-степной

Благонадежный

13-14

15-16

5-6

6-7

100

Сомнительный

9-10

8-9

3-4

4-5

50-65

Неблагонадежный

5-6

5-6

2-3

2-3

30-35

Сосняк сухо-кустарниковый

Благонадежный

14-15

17-18

5-6

6-7

100

Сомнительный

9-10

9-10

3-4

4-5

55-70

Неблагонадежный

5-6

5-6

2-3

2-3

30-40

Сосняк разнотравный, остепненный

Благонадежный

15-16

18-19

5-6

6-7

100

Сомнительный

10-11

10-11

3-4

4-5

60-75

Неблагонадежный

6-7

6-7

2-3

3-4

40-45

Сосняк с осиной плоских западин

Благонадежный

17-18

20-21

6-7

7-8

100

Сомнительный

10-11

10-11

4-5

4-5

75-85

Неблагонадежный

6-7

6-7

2-3

3-4

40-50

Перечисленные показатели в табл. 1, 2 достаточно достоверны, ими легко пользоваться на практике при учете естественного возобновления леса, оценке лесокультурой площади, переводе гарей в покрытые лесом земли, отборе подвоя для лесосеменных плантаций.

При наличии на гарях в Цасучейском бору благонадежного подроста более 2,5 тыс. шт/га в возрасте 5 лет их нужно оставлять под естественное заращивание. При меньшем количестве благонадежного подроста следует планировать посадку лесных культур частичным или сплошным способом крупномерным посадочным материалом, выращенным из семени сосны Крылова. На основании лесосеменного районирования использовать другие виды сосны в Цасучейском бору запрещено.

Выводы

Результаты исследований показали, что достоверными показателями оценки жизненного состояния подроста сосны Крылова является длина осевой верхушечной почки, прирост осевого верхнего побега, количество ветвей в мутовке, длина хвоинок на верхнем побеге, протяженность кроны.

К категории благонадежного подроста в возрасте 5-10 лет следует относить подрост при длине верхней почки верхнего осевого побега более 1,4 см, длине осевого побега более 14 см. Количество ветвей в верхней мутовке более 5 штук, средней длине хвои на верхнем осевом побеге более 5 см и протяженности кроны 80-100%.

К категории сомнительного подроста – при длине верхушечной почки до 1 см, длине верхнего осевого побега до 1,0 см с количеством ветвей в верхней мутовке до 4 тук, средней длине хвои до 5 см, протяженности кроны 40-85%.

К категории неблагонадежного подроста – при длине верхушечной почки менее 0,8 см, длине верхнего побега менее 8 см, количеством ветвей в верхней мутовке менее 3 штук, длине хвои осевого побега менее 3 см, протяженности кроны 25-50%.

Шкалу оценки жизненного состояния подроста сосны Крылова на гарях в Цасучейском бору можно использовать при лесоустройстве, обследовании гарей, планировании лесокультурных работ, рубок ухода, отборе для подвоя при создании клоновых лесосеменных плантаций.