Оценка санитарного состояния лесных экосистем сводится к проведению мероприятий, связанных с нарушением их роста и развития, и выделяет показатели по повышению продуктивности лесов [1]. Происходящие в последние годы изменения климата и увеличение воздействия на насаждения рубок оставляют актуальным вопрос патологических изменений в их состоянии.
Лесные массивы области составляют большую часть всей территории (92%). Лесопокрытая площадь занимает 82,6% и составляет 69,4 млн га. На данной лесной площади общий запас древесины насчитывает 8,8 млрд м3, в том числе хвойных формаций – 7,5 млрд м3. Ежегодно происходит снижение устойчивости насаждений в зависимости от различных факторов ослабления [2].
Лесные земли составляют 85,7% территории области. По отношению к общей площади земель лесного фонда они занимают 93,3%, и оставшиеся 6,7% земель не предназначены или не пригодны для выращивания древостоев.
Основными факторами, оказывающими угнетающее воздействие на состояние насаждений в Иркутской области за последние 10 лет, выступают пожары, болезни и вредители леса [3].
Цель исследования – оценка фитосанитарного состояния лесных насаждений Иркутской области.
В ходе исследования были решены следующие задачи [4].
1. Проведен анализ лесопатологического мониторинга лесов.
2. Выявлены основные причины повреждения и ослабления хвойных пород.
3. Разработан комплекс мероприятий по повышению устойчивости лесов и защите их от болезней.
Материал и методы исследования
При назначении санитарно-оздоровительных мероприятий леса, подвергшиеся очагам болезней, подлежат ежегодному обследованию для предотвращения дальнейшего распространения болезней и появления очагов [5].
Объекты исследования – лесные массивы лесничеств Иркутской области.
При оценке санитарного состояния число насаждений с признаками поражения болезнями дается в процентах от общего числа деревьев с подразделением на сухостойные и на поврежденные. Наличие болезней определяется по характерным внешним признакам поражения деревьев и насаждений (плодовые тела грибов, раковые и другие раны, окна усыхания и т.п.) [6].
За основу брались результаты лесопатологического мониторинга лесов, на отдельных участках исследуемой территории закладывались пробные площадки, на которых производился учет древостоев по общеизвестным методикам [4; 7; 8], по категориям состояния на основе «Шкалы категорий состояния деревьев». Категории состояния деревьев определяют по внешним признакам: густоте кроны и цвету хвои (листьев), размеру текущего прироста побегов, наличию сухих ветвей, состоянию коры и т.п. Выделяют шесть категорий состояния, характеристики которых приведены в таблицах «Руководства по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий» и «Правил санитарной безопасности в лесах РФ» [6; 8], а также использованы данные лесопатологической таксации [9]. Обработку полученных результатов проводили математическими методами, базируясь на корреляционной и регрессионной оценке [4].
Результаты исследований и их обсуждение
Лесозащитные мероприятия способствуют сохранению биологической устойчивости насаждений, предупреждению развития патологических изменений в росте древесной растительности и снижению ущерба от вредителей и болезней.
Санитарное изучение лесов проводится для планирования и обоснования мероприятий по защите лесов [4] и включает:
- обследование текущего санитарного (степень захламленности, усыхания, загрязнения) и лесопатологического (степень повреждения, поражения вредными организмами) состояния лесов;
- определение границ повреждений леса;
- выявление признаков повреждения на начальных стадиях развития [6].
За последние годы второй причиной ослабления и угнетения в росте и развитии древостоев в Иркутской области являются болезни леса. Первой причиной повреждения лесов не только этой области, а в целом всей страны являются лесные пожары. Насаждения, испытывающие отклонения в развитии, имеют большое количество гнилей древесины. Возможно, это и явилось причиной того, что к наиболее вредоносным среди болезней, оказывающих воздействие на ослабление и гибель насаждений, отнесены комлевые и стволовые гнили, вызываемые различными видами трутовых грибов [10; 11]. Стволовые и комлевые гнили являются серьезным фактором, влияющим на сохранность и продуктивность насаждений, хотя они редко приводят к массовой гибели древостоев, только к частичному ослаблению [12].
Для более полной картины исследования лесных площадей Иркутская область была поделена на зоны: 1-я зона – южная часть; 2-я зона – центральная часть; 3-я зона – северная часть [7].
В таблице 1 представлены по зонированию списки лесничеств области.
Таблица 1
Распределение лесничеств Иркутской области по зонам
|
Зоны |
Лесничества |
|
1 |
Тайшетское, Нижнеудинское, Тулунское, Зиминское, Заларинское, Черемховское, Аларское, Шелеховское, Слюдянское |
|
2 |
Бирюсинское, Тайшетское, Нижнеудинское, Тулунское, Чунское, Братское, Падунское, Нижнеилимское, Усть-Удинское, Балаганское, Жигаловское, Качугское, Куйтунское, Усольское, Ольхонское, Иркутское, Ангарское, Голоустненское, Нукутское, Осинское, Кировское, Усть-Ордынское, Баяндаевское |
|
3 |
Катангское, Киренское, Мамское, Бодайбинское, Илимское, Северное, Усть-Кутское, Казачинско-Ленское |
Рис. 1. Процентное соотношение площадей, пораженных сосновой, еловой и лиственничной губкой за 3 года (1 зона)
На рисунке 1 представлен анализ состояния лесов по болезням леса в 1-й зоне. Из рисунка видно, что много площадей затронуты гнилевыми болезнями. Они вызываются дереворазрушающими грибами:
- сосновая губка (Phellinuspini Thore ex Fr Pil.) (рис. 1) вызывает пеструю ядровую гниль стволов у живых деревьев сосны [10];
- еловая губка (Phellinus pini Pil. var. abietis Karst.) (рис. 1) вызывает пеструю ядровую гниль стволов и ветвей у деревьев ели не моложе 40 лет (в нашем случае средний возраст – 62 года);
- лиственничная губка (Fomitopsis officinalis Will. Bond et Sing.) (рис. 1) вызывает красно-бурую ядровую гниль лиственницы [10].
На исследуемых площадях были выявлены древостои с наличием некрозно-раковых болезней. Данные виды болезней характеризуются быстрым отклонением в развитии, а гибель древесных растений наступает через несколько лет после повреждения. Иногда гибель наступает через несколько недель [10]. В зависимости от диаметров стволов и ветвей, а также от скорости распространения грибницы возбудителей отмирание тканей дерева происходит по окружности или отдельными участками. В соответствии с этим различают круговые и локальные некрозы [10].
В нашем случае в данной зоне преобладают локальные некрозы, что выражается в образовании отмерших участков овальной формы. В отмершей коре развиваются спороношения грибов, имеющие вид различно окрашенных бугорков.
На небольших территориях встречается смоляной рак (серянка) сосны. Возбудителями болезни являются два вида ржавчинных грибов: paзнoхoзяйный pжaвчинник Cronartium flaccidum и pжaвчинный гpиб c нeпoлным циклoм paзвития Peridermium pini [10]. Данная болезнь сопровождается изменением структуры коры, кора в местах поражения шелушится и опадает, вытекающая смола застывает в виде серовато-желтых желваков или подтеков. Вследствие усиленного притока питательных веществ в непораженную часть ствола ширина годичных колец значительно увеличивается, что приводит к деформации ствола, выражающейся в резкой эксцентричности [10].
При изучении состояния используют комплекс показателей, характеризующих компоненты экосистем, в том числе биоиндикационные. Критерии оценки дерева, свидетельствующие о его реакции на загрязнение и происходящие регенерационные процессы – это ажурность кроны, усыхание элементов кроны – побегов, ветвей второго порядка и скелетных ветвей, образование на стволах и у их основания регенерационных побегов [12].
На учтенных площадях повреждений рассчитывалась средняя величина категорий состояния деревьев в древостое (Кс).
В первой зоне Кс=1,85, это означает, что насаждения имеют признаки ослабления (по шкале ослабленные насаждения – 1.5 < Кс < 2.5).
Анализ состояния лесов по болезням в зоне 2 представлен на рисунке 2.
Из рисунка 2 наглядно прослеживается уменьшение площадей по воздействию еловой и сосновой губки. По лиственничной губке в 2018 году произошло резкое снижение, а в 2019 произошло опять резкое увеличение, это объясняется тем, что в данной зоне очень часто происходят ветровалы.
Во второй зоне Кс=2,3, это означает, что насаждения имеют признаки ослабления (по шкале ослабленные насаждения – 1.5 < Кс < 2.5).
Анализ состояния лесов по болезням в зоне 3 представлен на рисунке 3.
В третьей зоне Кс=1,78, это означает, что насаждения имеют признаки ослабления (по шкале ослабленные насаждения – 1.5 < Кс < 2.5).
Общие площади повреждения в динамике в целом по области основных типов болезней леса сведены в таблицу 2.
Рис. 2. Процентное соотношение площадей, пораженных еловой, сосновой и лиственничной губкой за 3 года
Таблица 2
Типы болезней леса Иркутской области
|
Причина ослабления |
Площадь повреждения, по годам (га) |
||
|
2017 |
2018 |
2019 |
|
|
Повреждение бактериальными заболеваниями |
15 932 |
28 476,2 |
28 102,9 |
|
Повреждение некрозно-раковыми заболеваниями стволов |
5 020 |
4 685,7 |
4 685,4 |
|
Повреждение губкой сосновой |
22 938 |
23 010 |
22 958,3 |
Рис. 3. Процентное соотношение площадей, пораженных еловой, сосновой и лиственничной губкой за 3 года
Исходя из вышесказанного, считаем, что на ослабление и потерю продуктивности древостоев хвойной формации оказывает влияние такой фактор, как болезни леса: в 2017 году они достигли 18,8%, а в 2019 году произошло существенное снижение доли данного фактора до 6,3%.
Санитарные рубки направлены на борьбу с последствиями болезней и повреждений древостоев и не направлены на их предупреждение [1]. Поэтому в сложившейся ситуации они являются неэффективными. В лесничествах области санитарно-оздоровительные мероприятия проведены в небольшом объеме (2-4%), и поэтому происходит дальнейшее увеличение очагов повреждений.
Для каждой древесной породы необходимо предусмотреть дифференцированный подход и планировать профилактические мероприятия.
Выводы
По полученным данным можно сделать следующие выводы.
1. Территория Иркутской области разделена на три зоны лесопатологической угрозы: сильная, средняя и слабая.
2. С 2017 года на территории области происходит ежегодное увеличение площадей поврежденных насаждений (почти в 5 раз, что составило около 13 тыс. га). На долю болезней леса приходится 26%. Их увеличению способствовали лесные пожары (16,9%), сильная засуха (2,5%) и обусловленный ею рост очагов короеда-типографа (9,7%).
3. Повышение устойчивости, продуктивности, природоохранных, санитарно-гигиенических и оздоровительных свойств лесов Иркутской области достигается системой лесохозяйственных мер, обеспечивающих выращивание и воспроизводство насаждений по функциональному назначению. Своевременное принятие этих мер способствует обеспечению эффективного лесопользования.