ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА КОРНЕНАСЫЩЕННОСТЬ ВЕРХНИХ ГОРИЗОНТОВ ПОЧВЫ СОСНЯКОВ БАРАНОВИЧСКОГО ЛЕСХОЗА

 

THE Influence of thinning on root saturation soil of pine forests

 

Лековская М.В. (БрГУ, г. Брест, РБ)

Сарнацкий В.В. (ГНУ «ИЭБ НАН РБ», г. Минск, РБ)

Levkovskaya M. V. (Brest State University),

Sarnatsky V. V. (The Institute of Experimental Botany)

 

Приведены результаты исследования корненасыщенности почв в чистых сосняках Барановичского лесхоза, в которых были проведены проходные рубки различной давности и интенсивности. Восстановление массы мелких корней на волоках зависит от давности рубки.

The effect of mechanized cuttings on the root mass was studied. The research was carried out in pure pine forests of Baranovichskogo forestry, passed by mechanized thinning of various limitations. The restoration of the root mass in the soils of skidding roads after cutting were revealed to be related to the duration of the period after thinning.

 

Ключевые слова: сосновые насаждения, механизированные рубки ухода, корненасыщенность почвы.

Key words: pine plantations, the mechanized thinning, root mass.

 

Лесоводственная необходимость проведения рубок ухода является характерной чертой насаждений на освоенных хозяйственной деятельностью территориях. Многочисленными исследованиями установлено, что повреждение и уплотнение верхних горизонтов почвы, возникающее в процессе работы лесных машин, отрицательно влияет на развитие мелких корней. Повреждения корневых систем возникают главным образом в зоне магистральных и пасечных волоков, технологических коридоров. Колеса или гусеницы движущихся машин вызывают переломы, разрывы корней и обдиры их коры [1, 2].

Текущий прирост разреженного древостоя восстанавливается до контрольного уровня только после соответствующего восстановления корненасыщенности почвы [3, 4]. В связи с этим необходимо изучить влияние рубок ухода как одного из наиболее важных лесохозяйственных мероприятий на корненасыщенность почвы.

Объектами исследования были чистые сосновые насаждения, пройденные проходными рубками различной давности, и не тронутые ими. Для анализа влияния рубок ухода на корненасыщенность почвы использовались данные, полученные на пробных площадях (ПП), заложенных в 2011 году в сосняках Барановичского лесхоза Брестского ГПЛХО.

Трелевку осуществляли сортиментами с использованием форвардеров (Valtra Х120, Амкодор 2551), погрузочно-транспортной машины МПТ 461.1, изготовленной на базе МТЗ–82. Технологические коридоры были укреплены порубочными остатками. Рубки ухода осуществляли по узкопасечным технологиям.

Для изучения изменения корненасыщенности верхних горизонтов почвы после рубки использовался метод монолитов [5–9], отбираемых по всей площади участка в технологических коридорах и пасеках. Почвенные монолиты для учета тонких корней отбирали в ряду и на середине расстояния между соседними деревьями. Повторность 3-кратная. Размер монолитов составлял 10×10 см. Корни исследовали в 20 сантиметровом слое почвы, где сосредоточено до 80–90% мелких корней и в наибольшей мере ощущается колебание температуры и влажности почвы после разреживания древостоя [8, 10, 11 и др.]. Из почвенного монолита (отдельно из подстилки и минерального горизонта) извлекались корни, которые затем разделялись на фракции по толщине. Корни диаметром до 1 мм согласно классификации И.Н. Рахтеенко [8], условно принимались за мелкие, а диаметром 1-3 мм – за крупные корни. После сортировки каждая фракция корней высушивалась до воздушно-сухого состояния и взвешивалась.

Продолжительность послерубочного периода варьирует от 1 до 7 лет, что позволяет проследить особенности динамики корненасыщенности почвы (табл. 1). Пробные площади в таблицах расположены в порядке давности проведения проходных рубок, начиная с 2004 по 2011 г.

Таблица 1 – Масса корней диаметром до 3 мм по почвенным горизонтам

ПП

Давность рубки, лет

Масса корней, т/га

подстилка

минеральный горизонт

коридор

пасека

разница, %

коридор

пасека

разница, %

1

7

0,40

0,74

-46

1,38

3,1

-55,5

2

4

0,81

1,80

-55

1,07

2,36

-54,7

3

4

0,32

0,69

-53,62

1,96

1,27

+54,33

4

2

0,88

0,99

-11,0

1,62

1,96

-17,35

5

1

0,99

1,07

-7,48

1,88

2,21

-14,93

6

1,41

0,86

+64

1,95

1,31

+48,9

Контроль

7

 

0,71

0,79

 

Плотность верхних горизонтов почвы на исследуемых пробных площадях в пасеке варьирует от 0,80 до 1,42 г/см3, на волоке – от 0,93 до 1,5 г/см3, что может затруднять рост подроста сосны. Выявлено, что плотность почвы на волоке увеличилась в 1,1–1,5 раза по сравнению с пасекой и контрольными участками.

В связи с увеличением плотности почвы, в чистых древостоях в первые годы после рубки корненаселенность почвы уменьшается. Оценка разницы в корненасыщенности технологического коридора и пасеки выполнялась по формуле [2]: Р=(mк-mп)×100/mп, %, где mк  масса корней в технологическом коридоре, т/га; mп – масса корней в пасеке, т/га.

Количество корней в коридоре диаметром до 3 мм на 5 пробных площадях по всей исследуемой глубине почвы меньше, чем в пасеке, как и следует из табл. 1, за исключением рубки текущего года. Разреживание древостоя стимулирует рост мелких корней. Корненасыщенность почвы в разреженных и неразреженных древостоях постепенно уравнивается, а полученные результаты не противоречат литературным данным [1, 10 и др.].

В ходе работы сравнивалась масса корней в коридоре и пасеке отдельно по почвенным горизонтам. Результаты исследования показали, что в подстилке технологического коридора независимо от давности рубки содержится меньше корней в 1,2–2,2 раза по сравнению с пасекой и контрольными участками. Подстилка в наибольшей мере подвержена отрицательным воздействиям лесозаготовительной техники.

Анализ корненаселенности почвы показал, что основная масса мелких корней находится в гумусовом горизонте непосредственно под подстилкой. Проникновение мелких корней сосны в минеральные горизонты в первые годы после рубки может происходить также в связи с разрушением подстилки и перемешиванием почвенных горизонтов на волоках. В минеральном горизонте корненасыщенность пасеки выше, чем в коридоре.

Общая масса корней толщиной до 3 мм (1–7 лет) на разреженных участках составляет 2,27 ± 0,07 т/га, а там, где ухода не было – 2,47 т/га. Масса корней диаметром до 1 мм сразу после рубки, также как и общая масса корней (до 3 мм), уменьшается. В разреженных насаждениях масса тонких корней (диаметром до 1 мм) составляет 1,46 ± 0,14 т/га, а в контрольном насаждении – 1,75 т/га (табл. 2).

 

Таблица 2 – Масса корней разных фракций в верхнем 20-см слое почвы

ПП

Давность рубки, лет

Масса корней диаметром до 1 мм, т/га

Масса корней диаметром 1-3 мм, т/га

коридор

пасека

разница, %

коридор

пасека

разница, %

1

7

1,08

2,79

-61,3

0,7

1,05

-33,33

2

4

1,32

2,42

-45,5

0,56

1,74

-67,9

3

4

1,5

1,45

+3,45

0,78

0,51

+52,94

4

2

1,4

0,88

+77,44

1,1

1,57

-29,94

5

1

1,71

2,44

-29,92

1,16

0,84

+38,1

6

1,97

1,19

+65,6

1,39

0,98

+41,9

Контроль

7

1,09

0,41

Анализ массы корней в 20-см слое почвы, дифференцированных по двум фракциям (до 1 мм и 1-3 мм) показал, что для более крупных (диаметром от 1 до 3 мм) корней прослеживается тенденция уменьшения со временем разницы их содержания в 20-см слое почвы технологического коридора и пасеки. Отмечается высокая интенсивность изменения массы тонких (до 1 мм) корней. В течение 7 лет после рубки ухода масса мелких корней в 1,3-2,7 раза меньше, чем на контроле.

В связи с увеличением плотности почвы после проведения механизированных рубок ухода в почве волоков уменьшается масса мелких корней сосны. Ухудшение водно-физических свойств почвы увеличивает период времени восстановления массы корней. Значительное превышение корненасыщенности подстилки пасеки по сравнению с коридором отмечается вследствие того обстоятельства, что подстилка в наибольшей мере подвержена отрицательным воздействиям лесозаготовительной техники. В первые годы после рубок наблюдается более высокая корненасыщенность почвы на пасеке в сравнении с технологическими коридорами. Целесообразно продолжить работы на вышеупомянутых объектах для определения длительности влияния лесозаготовительной техники на различные компоненты лесных насаждений.

Список использованных источников

1.  Федоренчик, А.С. Экологические особенности проектирования и использования лесной техники [Текст] / А.С. Федоренчик // Актуальные вопросы стратегии развития лесного хозяйства Беларуси : материалы респ. науч.–практ. семинара (10 апр. 2012 г., пос. Ждановичи, Минский р-н) / М-во лес. хоз-ва Респ. Беларусь, Респ. Центр повышения квалификации рук. работников и специалистов лес. хоз-ва, – Минск: В.И.З.А. ГРУПП, 2012. – С. 79–87.

2.  Карпечко, А.Ю. Влияние механизированных рубок ухода на состояние корневой системы и прирост ели в условиях среднетаежной подзоны Карелии: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.03.03 [Текст] / А.Ю. Карпечко; Санкт-Петербург. – Санкт-Петербург, 2005. – 21 с.

3.  Банева, Н.А. Влияние проходных рубок на массу корней деревьев в почве волоков [Текст] / Н.А. Банева // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. – 1990. – С. 38-40.

4.  Карпечко, А.Ю. Влияние разреживания на корненасыщенность почвы еловых древостоев Южной Карелии [Текст] / А.Ю. Карпечко // Лесной журнал. – 2009. – № 3. – С. 19–25.

5.       Орлов, А.Я. Метод определения массы корней деревьев в лесу и возможность учета годичного прироста органической массы в толще лесной почвы [Текст] / А.Я. Орлов // Лесоведение. – 1967. – № 1. – С. 64–70.

6.       Колесников, В. А. Методы изучения корневой системы древесных растений [Текст] / В.А. Колесников. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Лесная промышленность, 1971. – 152 с.

7.       Красильников, П. К. Методика полевого изучения подземных частей растений (с учетом специфики ресурсоведческих исследований) [Текст] / П.К. Красильников. – Л.: Наука, 1983. – 208 с.

8.       Рахтеенко, И.Н. Рост и взаимодействие корневых систем древесных растений [Текст] / И.Н. Рахтеенко. - Минск, 1963. – 254 с.

9.       Рахтеенко, И. Н. Корневые системы древесных и кустарниковых пород [Текст] / И.Н. Рахтеенко. – М.-Л.: Гослесбумиздат, 1952. – 107 с.

10.  Банева, Н.А. Изменение массы и активности корней деревьев при разреживании древостоя и комплексном уходе за лесом: автореф. дис. …  канд. с.-х. наук: 06.03.03 [Текст] / Н.А. Банева; ЛТА. – Ленинград, 1985. – 17 с.

11.  Банева, Н.А. Восстановление массы корней ели после рубок ухода [Текст] / Н.А. Банева // Лесоведение. – 1986. – № 3. – С. 62–66.