ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ФОРМИРОВАНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

 

INFLUENCE OF THE OPERATING OF FORMATION ON CHANGE OF ECOLOGICAL FUNCTIONS OF THE STATE PROTECTIVE FOREST STRIPS

 

ТурчинаТ.А. (филиал ФБУВНИИЛМ «Южно-европейская НИЛОС», станица Вешенская, Ростовская область, РФ)

Turchina T.A. (FBU VNIILM «South European FRES»)

 

В насаждениях гослесополос изучено влияние рубок ухода на изменение условий среды. Выявлен положительный мелиоративный эффект при проведении прореживаний умеренной интенсивности.

In plantings of state forest strip influence of fellings of leaving on change of conditions of mediuim is studied. The positive ameliorative effect is revealed at carrying out thinning moderate intensity.

 

Ключевые слова: государственная защитная лесная полоса, рубки ухода, влажность воздуха, световой режим, влажность почвы.

Keyword: the state protective forest strip, leaving fellings, relative air humidity, a light regime, soil moisture.

 

Государственные защитные лесные полосы создавались, в том числе, и с целью улучшения климатических условий в зоне их действия. Сохранение средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций является главной целью проведения мероприятий по уходу за лесами защитного назначения [2]. Их эффективность будет определяться применяемыми методами, способами и режимом формирования.

На участке государственной защитной лесной полосы «Воронеж–Ростов-на-Дону» в зоне распространения южных черноземов (Ростовская область) изучено влияние режима формирования, а точнее, структуры насаждений, подвергавшихся формированию, на изменение условий среды. С этой целью на пробных площадях в течение летнего периода 2011 года проведены наблюдения за изменением относительной влажности воздуха, светового режима под пологом насаждений, влажности корнеобитаемого слоя почвы.Применявшийся режим рубок ухода восстановлен по архивным материалам филиала ФБУ ВНИИЛМ «Южно-европейская НИЛОС». 

На опытном участке в насаждении проведен трехкратный уход. Последний прием рубки – прореживание – проведен в 1975 году в возрасте 25 лет.Из древостоя удалены угнетенные, отставшие в росте, сухостойные стволы главной (дуб) и сопутствующей (ясень зеленый) пород. В результате интенсивность рубки по запасу составила 22,9% для дуба, 25,9% для ясеня (в среднем 23,1%), что соответствовало умеренной степени изреживания.Контролем служил участок, где рубки ухода в течение всего периода эксплуатации насаждений гослесополосы не проводились.

Обследование опытной и контрольной секций через 34 года после рубки показало существенное различие структуры насаждений. На участке без рубки (контроль) произошла смена состава древостоя: вместо дубово-ясеневого это теперь ясене-дубовое насаждение. Трансформация состава могла произойти и по причине очень густого подлеска из акации желтой (густота 6,0 тыс. шт./га).На опытной секции сформировалось двухъярусное насаждение чистого состава в каждом ярусе: 10 Д – в первом, 10Яз – во втором.Прореживание умеренной интенсивности оказалось очень эффективным. Таксационные показатели насаждения соответствуют II классу бонитета (на контроле IV бонитет); высота и диаметр соответственно в 1,75 и 1,95 раза выше, чем на контроле; запас насаждения опытной секции выше в 2,5 раза.

Исследование относительной влажности воздуха проводили в полуденные часы при ясной погоде. Относительная влажность воздуха в дни измерений, по данным Гидрометеослужбы, составляла 40–45%.

Величины относительной влажности воздуха в насаждениях, пройденных рубками ухода и контрольной секции, различаются и существенно (таблица 1). Наибольшая разница характерна для величины относительной влажности под пологом (tф = 4,25 >t05 = 2,32).

 

Таблица 1 – Влияние опытных рубок ухода на изменение относительной влажности воздуха

Режим рубок ухода

Структура насаждения через 34 года после рубки

Относительная влажность воздуха, %

Внутри участка

На прилегающей территории

направление измерения

опушка

на расстоянии 20 м от опушки

Прореживание в 25 лет 23,1%

10Д/10Яз пдл. Клт 0,5 тыс. шт./га

72,5±2,02

С

65,5±3,75

60,0±2,89

Ю

60,0±1,73

58,5±6,06

Контроль

3Д7Яз ед. Гр, Ябпдл. Аж 6,0 тыс. шт./га

50,7±4,73

С

47,7±5,15

45,68±4,21

Ю

44,19±5,18

41,5±3,87

 

В насаждении, где рубки ухода не проводились, превышение влажности воздуха относительно показателей открытого места незначительное. Казалось бы, высокая густота насаждения должна была обеспечить повышение концентрации водяных паров под пологом. Однако, породный состав и, особенно, большое количество такого мощного испарителя влаги, как акация желтая, этому не способствовали.

А в сложном насаждении, сформировавшемся в результате рубок ухода, относительная влажность воздуха под пологом выше, чем на открытом месте. Повышенная (в сравнении с открытым местом) влажность на опушках и на удалении 20 м свидетельствует о положительном мелиоративном влиянии применявшегося режима формирования насаждений.

В системе «лес–почва» важно иметь сведения о суммарном расходе влаги лесными насаждениями, так как количественные показатели транспирации и физического испарения могут служить оценкой экологической эффективности лесного ландшафта [1]. Одним из показателей, характеризующих водный баланс почв, является её влажность.

В условиях достаточно глубокого залегания грунтовых вод и низкого уровня капиллярной каймы практически не наблюдается перемещение влаги из нижележащих слоев в корнеобитаемый слой. Слой активного влагообмена не превышает 40–50 см [1]. Поддержание на относительно высоком уровне влажности именно этого слоя почвы обеспечит стабильное функционирование насаждения. А это,  в первую очередь, будет зависеть от его структуры.

В течение периода активного влагообмена в насаждениях, пройденных рубкой, и на контрольной секции исследовалась влажность почв по горизонтам. Средние данные приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Влажность корнеобитаемого слоя почвы

Режим формирования насаждения

Структура насаждения через 34 года после рубки ухода

Место взятия почвенного образца

Влажность почвы, в % по горизонтам, см

0

10

20

30

40

Прореживание в 25 лет 23,1%

10Д/10Яз пдл. Клт 0,5 тыс. шт./га

 

насаждение

8,4±0,07

7,3±0,06

6,9±0,08

6,7±0,05

6,4±0,08

северная опушка

8,4±0,06

7,96±0,1

7,8±0,06

7,7±0,05

7,0±0,07

южная опушка

5,3±0,07

3,7±0,06

2,96±0,1

3,1±0,06

3,3±0,06

Контроль

3Д7Яз ед. Гр, Ябпдл. Аж 6,0 тыс. шт./га

насаждение

6,1±0,06

5,8±0,07

5,4±0,06

4,7±0,05

4,7±0,05

северная опушка

5,9±0,06

5,7±0,05

5,4±0,06

5,3±0,06

южная опушка

4,7±0,04

4,5±0,06

Сформировавшаяся в результате рубок структура насаждения не препятствует активному расходованию влаги. И для всех почвенных горизонтов характерно превышение показателей на 1,5–2,3% (рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Влажность почвы в насаждениях, пройденных рубками ухода

 

Разница в величинах влажности почвы хотя и небольшая, но статистически достоверная (таблица 3).А разница влажности почвы на северной опушке свидетельствует о мелиоративном влиянии применявшегося опытного режима рубок ухода.

 

Таблица 3 – Существенность различий величин влажности почвенных горизонтов (t95 = 2,10;t99 = 2,88;t99,9 = 3,90)

Место отбора почвенного образца

Существенность различий величин влажности почвы (по Стьюденту) по горизонтам, см

0

10

20

30

40

Внутри насаждения

24,95

16,27

15,0

28,28

18,02

Северная опушка

29,46

18,43

28,28

30,73

 

Средообразующее значение степных лесов заключается и в обеспеченности особых условий освещенности. Световые условия под пологом насаждений – один из важнейших факторов среды, определяющих возможность развития нижних ярусов растительности и ход возобновительных процессов. Интенсивность света под лесным пологом изменяется и по временам года, и в течение дня, в значительной степени определяется строением и структурой древостоев, которые, в свою очередь, направленно формируются при рубках ухода (табл.4).

 

Таблица 4Световые условия под пологом и на прилегающей территории насаждений с различным режимом формирования

Режим рубок ухода

Структура насаждения через 34 года после рубки ухода

Освещенность, в % к освещенности открытого места

внутри участка

на прилегающей территории

направление измерения

опушка

на расстоянии от опушки, м

20

40

Прореживание в 25 лет 23,1%

10Д/10Яз пдл. Клт 0,5 тыс. шт./га

 

3,85±0,20

С

52,5±1,44

100,0

100,0

Ю

68,6±2,78

100,0

100,0

Контроль

3Д7Яз ед. Гр, Ябпдл. Аж 6,0 тыс. шт./га

10,09±1,19

С

89,1±3,15

100,0

100,0

Ю

95,2±5,64

100,0

100,0

 

Светопроницаемость древесного полога, сформированного в результате проведения опытных рубок ухода, существенно ниже данных контрольной секции (tф = 5,17 >t99,9 = 3,45) и сравнима с величиной освещенности, характерной для насаждений естественного происхождения [3]. То есть, сложная структура насаждения (2 яруса при минимальном количестве подлеска), сформированная в результате рубок ухода наиболее соответствует структуре естественных лесов с преобладанием дуба в I ярусе.

Обобщая результаты влияния рубок ухода на изменение средообразующих функций лесов, констатируем эффективность следующего режима формирования насаждений: осветление (3–5 лет), прочистка (15–20 лет), прореживание (25–30 лет). При осветлениях и прочистках обязательно удаляют ряды кустарника и ясеня зеленого. А также проводят селективную рубку в рядах (и гнездах дуба). При прореживании также вырубают ряды кустарника, ряды ясеня, ведут уход за лучшими стволами дуба, интенсивность рубки по запасу не должна превышать 25–30%. При необходимости допустимо проведение двукратного прореживания: второй прием интенсивностью 15–20% поводят в возрасте 35–40 лет.

 

Список использованных источников

1. Коваль, И.П. Экологические функции горных лесов Северного Кавказа [Текст]/ И.П. Коваль, Н.А. Битюков. – М.: ВНИИЦлесресурс, 2000. – 480 с.

2. Правила ухода за лесами [Текст]/ Утв. Приказом МПР РФ № 185 от 16.07.2007 г.

3. «Систематизация научных подходов и прикладных исследований значения лесов в управлении местным, региональным и глобальным климатом и разработка рекомендаций по усилению климаторегулирующих свойств лесов»:  Отчет о научно-исследовательской работе по теме 7 (промежуточный) [Рукопись]/ Т.А. Турчина. – Ст. Вешенская, 2008. -136 с.