УДК 630*627.3

Влияние твердости почвы в пригородных лесах на        успешность роста  сосново-березовых насаждений

 

Influence of hardness of soil in the suburban forests on success of height of the pine birch stands

 

Ефименко В.М., Климович Л.К., Митин Н.В.

(УО «ГГУ им. Ф. Скорины, г. Гомель, Беларусь)

 

Efimenko V., Klimovich L., Mitin N. (GGU im. F. Scorini, Gomel, Belarus)

 

Приведена твердость почв в сосново-березовых древостоях при рекреационных нагрузках.

Hardness over of soils is brought in pine birch stands at the recreational loading.

       

Ключевые слова: сосново-березовой древостой, рекреационные  нагрузки, твердость почвы

Keywords:  pine-birch stands, recreational loading, hardness over of soils

 

Пригородные  леса наиболее  часто  посещаются населением и потому в сильной степени подвергаются такому воздействию как вытаптывание,  ведущему к уплотнению почвы, повреждениям древесной, кустарниковой и травянистой растительности. Эти леса в той или иной степени используются в рекреационных целях, так как обладают средообразующими  свойствами.  При этом осуществляется сбор ягод,  грибов,  поэтому рекреационные нагрузки здесь наиболее значимые, что требует проведение мониторинга их изменений. Наиболее часто посещаются сосново-березовые насаждения на суходолах [1]. Исследования устойчивости таких древостоев являются актуальными.

Сосново-березовые насаждения, как объект антропогенного воз­действия, представляет наиболее распространенный  лесной  фитоценоз  пригородных лесов (в категориях лесов: защитных, рекреационно-оздоровительных). Под воздействием  рекреационных  нагрузок   все   компоненты леса от  почвы до растений изменяются,  обнаружить и оценить которые можно по определенным признакам [2-4]. Так, под влиянием вытаптывания изменяются водно-физические свойства  почвы.  На участках с сильной нагрузкой поч­венные горизонты уплотняются на глубину до 50 см [5],  отмечается  корреляция между плотностью почвы и интенсив­ностью рекреационного использования.

В.Т. Николаен­ко,  Р.И. Букин  [6] указывают, что твердость почвы является лучшим показателем по сравнению с ее плотностью, кроме того, этот показа­тель легче установить, он репрезентативнее отражает влияние вы­таптывания.  Ряд ученых [7,8] отмечают, что изменение твердости почв при уплотнении происходит в большей степени, чем изменение плотности и порозности. 

Твердость обусловливается химическим,  механическим  и минералогическим составом,  содержанием в почве гумуса, видом корневых систем растений,  влажностью, структурой, плотностью, типом почвы и т.д.

Высокой твердостью обладают почвы глинистого и  суглинистого механического состава,  особенно в глыбистом состоянии и покрытые с поверхности коркой.  По  мере увеличения влажности почв твердость их обычно снижается. Высокая твердость – признак плохих физико- механических свойств почв. Твердые почвы плохо пропускают влагу, воздух.

Определяется твердость почвы отношением величины среднего сопротивле­ния слоев почвы силе вдавливания к площади плунжера. Среди различных типов твердомеров широкое использование получил твердомер конструкции Ю.Ю. Ревякина, при помощи которого проводились измерения [9].  

Уплотнение почвы отрицательно влияет на про­цесс возобновления. При этом затрудняется прорастание семян, корни  растений плохо проникают в почву, снижается  количество подроста. Древостой как самый устойчивый компо­нент фитоценоза реагирует на рекреационные нагрузки, как правило, на 5-15 лет позже других компонентов [10]. В связи  с этим актуальны вопросы диагностики  изменений состояний фитоценоза по реакциям его компонентов.

Во многих случаях ограничить рекреационную дея­тельность в лесу согласно допустимым пределам  невозможно. В  связи с этим поиск экологических закономерностей и ограничений,  пространственно-функциональных особенностей различ­ных типов леса и составов насаждений по степени их устойчивости к рекреационным нагрузкам является реальным путем поиска решений этих проблем.

Наиболее актуальной  задачей лесоводов в настоящее время является целе­направленное сохранение достаточно устойчивой лесной среды.

Исследования проводились в сосново-березовых насаждениях различного состава, густоты, возраста, стадии дигрессии. Баллы нагрузки устанавливались по шкале, приведенной в «Нормативных ма­териалах для таксации лесов Беларуси» [11] и дополненные величиной твердости почвы, таблица.

В таблице представлены результаты обследования сосново-березовых насаждений, растущих в пригородных лесах г. Гомеля (ГЛХУ «Кореневская экспериментальная лесная база ИЛ НАН Беларуси» и «Гомельский лесхоз»), которые показывают, что в наибольшей степени рекреационным нагрузкам подвержены сосново-березовые насаждения с твердостью корнеобитаемого слоя почвы от 40 до 50 кг/см2, соответствующие 3 стадии дигрессии.  На них достаточно выражена тропиночная сеть при изменениях флористического  состава напочвенного покрова на уровне обратимых. 

Объем данного сообщения не позволяет более подробно рассмотреть эти изменения, поэтому большее внимание уделено анализу изменений средней вели­чины твердости почвенных слоев, которая при 1-2 стадии дигрессии находится в пределах от 20 до 30 кг/см2, таблица.

Приведенные данные свидетельствуют о меньшей густоте сосново-березовых насаждений, растущих на более уплотненных почвах. Они имеют на 10-15 % большую величину среднего диаметра.

 

Таблица – Таксационные  показатели  сосново-березовых насаждений, растущих  на почвах различной уплотненности

Состав,

%

Густота,

тыс. шт./га

Возраст, лет

Параметры распределения деревьев по толщине

сосна

береза

средний диаметр,

см

асимметрия

эксцесс

 

средний диаметр,

см

асимметрия

эксцесс

 

Твердость корнеобитаемого слоя от 20 до 30  кг/см2 (стадия дигрессии 1-2)

65С35Б

2,9

14

6,5

3,60

0,46

5,5

2,70

0,01

75С25Б

5,6

25

8,9

0,48

0,44

9,0

0,61

0,01

70С30Б

3,6

32

8,5

0,92

0,44

13,3

0,70

0,34

75С25Б

0,9

47

17,6

0,67

0,19

18,3

-0,07

-1,02

78С22Б

0,9

55

21,2

0,17

0,90

15,0

0,65

-0,13

77С23Б

0,6

65

26,6

0,12

-0,35

20,5

0,21

-1,00

54С46Б

0,4

90

32,0

-0,17

-0,37

25,8

-0,24

0,70

Твердость корнеобитаемого слоя от 40 до 50  кг/см2 (стадия дигрессии З)

55С45Б

1,7

13

5,8

0,55

0,87

7,4

-0,44

1,09

57С43Б

1,8

15

11,1

0,26

0,51

8,5

-0,69

0,68

41С59Б

2,6

31

9,2

0,22

-0,28

16,2

-0,22

-0,93

74С26Б

1,0

40

20,7

0,13

-0,57

19,6

0,49

-0,79

52С48Б

0,7

50

21,8

0,22

-0,68

20,6

-0,23

1,50

79С21Б

0,5

60

28,7

0,11

-1,1З

28,1

-0,38

-0,57

78С22Б

0,3

80

37,2

-0,70

-0,80

33,1

-0,50

3,80

 

Характер распределения деревьев по толщине также имеет ряд отличий. Так, например,  показатели строения сосновой компоненты насаждения под влиянием рекреационных нагрузок приобретают черты более упрощенной таксационной структуры – снижается доля участия как крупных, так и мелких ступеней толщины. Березовая же компонента насаждений усиливает влияние наиболее крупных деревьев, расположенных в правой части распределений деревьев. Полученные  результаты свойственны как для молодняков, так и для средневозрастных насаждений при наличии 20-50 % березы в составе древостоя.

Таким образом, исследования показали, что нарастающее воздействие комплекса антропогенных факторов в пригородных лесах вызывает увеличение дигрессии сосново-березовых насаждений.  Почвенные корнеобитаемые структуры уплотняются до 40-50 кг/см2 и более, что соответствует третьей стадии дигрессии сосново-березовых насаждений.

Начало формирования биогрупп сосны и мягколиственных пород приурочено к участкам песчаных и супесчаных почв с твердостью почвы около 20-30 кг/см2 и менее. В сформировавшихся сосново-березовых фитоценозах сравнительно успешный рост березовых биогрупп продолжается и при третьей стадии дигрессии (плотность почв около 40-50 кг/см2). Успешный рост сосны возможен на более рыхлых почвах (плотность 20-30 кг/см2).  Причем длительное воздействие (7-10 лет) уплотнения до уровня 40-50 кг/см2 вызывает изменение параметров строения насаждения по толщине.

 

Список использованных источников

1. Юркевич, И. Д. Рекреационные ре­сурсы бассейна Нарочи и их использование / И. Д. Юркевич, Д. С. Голод, Е. Л. Красовский. – Минск: Наука и техни­ка, 1989. – 222 с.

2. Казанская, Н.С. Методика изучения влияния рекреа­ционных нагрузок на древесные насаждения лесопаркового пояса г. Москвы в связи с вопросами организации территории массового отды­ха и туризма /Н.С. Казанская, В.В. Ланина. – М.: Ин-т географии АН СССР, 1975. – 65 с.

3. Репшас Э.А. Определение рекреационных нагрузок и стадий диг­рессии леса // Лесное хозяйство. – 1978. – № 12. – С. 22-23.

4. Середин, В.И. Оптимизация рекреационного лесо­пользования в Карпатах / В.И Середин, П.Д. Маршев // Оптимизация рекреационного лесопользо­вания. – М.: Наука, 1990. – С. 62-74.

5. Горшенин, Н.М. Экспериментальные исследования влияния рекреационной нагрузки на компоненты лесного биогеоценоза / Н.М. Горшенин, В.Д. Бондаренко, И.В. Делеган, Г.Т. Крипицкий // Экспериментальная биогеоценоло­гия и агроценозы. – М., 1979. – С. 48-50.

6. Николаенко, В.Т. Рекреационные леса Франции / В.Т. Николаенко, Н.И. Букин // Лесное хозяйство, 1975. – № 4. – С. 36-38.

7. Бганцова В.А. Влияние рекреаци­онного пользования на почву / В.А. Бганцова, В.Н. Бганцов, Л.А. Соколов // Природные аспекты рекреационного пользования лесом. – М.: Наука, 1987. – С. 70-95.

8. Пешко, В.Р. Влияние рекреаци­онной нагрузки на некоторые свойства лесных почв / В.Р. Пешко, Л.И. Половников, И.В. Делеган //Лесное хозяйс­тво, лесная, бумажная и деревообрабатывающая промышленностью. – Киев, 1979. – № 10. – С. 18-21.

9.  Устройство для измерения твердости почвы: пат. РФ на полезную модель, №106746, МПК G01N 3/00 / Корпушов С. А., Петров В. И., Жданов Ю. М.; заявитель и патентообладатель ВНИАЛМИ. – №2010151074/15; заявл. 13.12.2010; опубл. 20.07.2011. Бюл. № 20.

10. Таран, И.В. Устойчивость рекреационных объектов Новосибирского научного центра / И.В. Таран, В.Н. Спиридонов и др. // Интродукция раститель­ности в Сибири. – Новосибирск, 1977. – С. 128-148.

11. Нормативные материалы для таксации леса Белорусской ССР / под ред. Багинского В.Ф. – М.: ЦБНТИ–лесхоз, 1984. – 300 с.