Особенности формирования травянистого покрова после проведения рубок ухода в защитных насаждениях из лиственницы сибирской

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАВЯНИСТОГО ПОКРОВА ПОСЛЕ ПРОВЕДЕНИЯ РУБОК УХОДА В ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

ИЗ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ

Ковылина О.П., Сухенко Н.В., Ковылин Н.В.

The dynamics of development of grass cover in field-protective forest larch belts is studied. The difference of grass species composition on densely planted and thin-planted plots of land are revealed. Ecological groups ofplants are defined..

Защитные лесные насаждения являются специфическими искусственными сообществами, которым, как и естественным ценозам присущи сложные взаимоотношения между растениями внутри сообщества и взаимоотношения со средой. Структурным элементом искусственных лесных фитоценозов является живой покров (в защитных лесных насаждениях это чаще травянистая растительность - травостой), который формируется в отличие от древостоя спонтанно и независимо от воли человека. Живой напочвенный покров, в частности травяной, играет огромную роль в функционировании искусственного лесного фитоценоза, имея как положительное, так и отрицательное значение [1, 2, 5]. Для обеспечения высокой агрономической эффективности защитные насаждения должны иметь продуваемую или ажурно-продуваемую конструкцию, которая достигаются за счет изреживания древостоя соответствующими рубками ухода.

Исследование особенностей формирования и развития живого напочвенного покрова в результате изреживания рядовых посадок проводили в полезащитной лесной полосе из лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в условиях Ширинской степи республики Хакасия. Лесная полоса заложена весной 1966 года способом рядовой посадки двухлетних сеянцев лиственницы сибирской по схеме 3x1 м на маломощных южных черноземах [3]. Изучаемая лесная полоса из лиственницы сибирской состоит из двух участков. В загущенном участке не проводились рубки ухода, площадь питания одного дерева в нем составляет 6 м2. В изреженном участке в 1974 году в результате проведения рубок ухода площадь

л

питания одного дерева была увеличена до 9 м . Отсутствие после 1994 года агротехнических уходов за почвой в междурядьях и на закрайках привело к зарастанию лесной полосы травянистой растительностью и как следствие к началу ее деградации.

В таблице 1 представлены данные о составе семейств и количестве видов живого напочвенного покрова в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы. Было установлено, что на изучаемых участках присутствуют семейства: Asteraceae Dum., Poaceae Barnhart, Fabaceae Lindl., Scrophulariaceae Juss., Apiaceae Lindl., Rubiaceae Juss., Chenopodiaceae Vent., Ranunculaceae Juss., Urticaceae Juss., Campanulaceae Juss., Polygonaceae Juss., Dipsacaceae Juss. и Primulaceae Vent. Для живого напочвенного покрова изреженного участка полосы характерны семейства Brassicaceae Burnet., Rosaceae

Juss. и Convolvulaceae Juss., а для травостоя загущенного участка семейства -Geraniaceae Juss., Lamiaceae Lindl., Plantaginaceae Juss. и Cannabaceae Endl.

В ценотической структуре живого напочвенного покрова изреженного участка лесной полосы доминируют два травянистых вида, принадлежащих к семейству злаковых - Elytrigia repens (L.) Nevski и Bromopsis inermis (Leys.) Holub. В загущенном участке в структуре напочвенного покрова выделяются три доминанта сообщества - злаки Elytrigia repens (L.) Nevski и Bromopsis inermis (Leys.) Holub, а также вид Fallopia convolvulus (L.) A. Löve из семейства Polygonaceae Juss.

Таблица 1 - Систематическое разнообразие живого напочвенного покрова участков лесной полосы из лиственницы сибирской_

Семейство Число видов на участках лесной полосы

изреженный загущенный всего общих видов

Asteraceae Dum. 9 8 7

Poaceae Barnhart 6 5 5

Fabaceae Lindl. 3 4 2

Scrophulariaceae Juss. 3 3 2

Apiaceae Lindl. 2 2 2

Rubiaceae Juss. 2 2 2

Chenopodiaceae Vent. 2 2 2

Ranunculaceae Juss. 2 1 1

Urticaceae Juss. 2 1 1

Campanulaceae Juss. 1 1 1

Polygonaceae Juss. 1 1 1

Dipsacaceae Juss. 1 1 1

Primulaceae Vent. 1 1 1

Brassicaceae Burnet. 2 - -

Rosaceae Juss. 1 - -

Convolvulaceae Juss. 1 - -

Geraniaceae Juss. - 1 -

Lamiaceae Lindl. - 1 -

Plantaginaceae Juss. - 1 -

Cannabaceae Endl. - 1 -

Всего семейств 16 17

Всего видов 39 36 28

Преобладание злаковых в составе живого напочвенного покрова участков лиственничной лесной полосы в разные годы, возможно, связано как с запасом семян в почве, так и со способностью их быстро размножаться корневищами и формировать негустые дерновинки, составляя конкуренцию за пространство и элементы питания другим видам.

Экологические особенности того или иного типа растительности наиболее полно характеризуют участие и соотношение определенных экологических типов растений. Более полно отражают экологическую обстановку местообитаний растительных ценозов экологические группы (ксерофиты, мезофиты, галофиты, гигрофиты) и подгруппы переходного характера (ксеромезофиты и другие). В

таблице 2 представлена экологическая структура живого напочвенного покрова изреженного и загущенного участков лесной полосы из лиственницы сибирской.

Таблица 2 - Экологическая структура живого напочвенного покрова

Экологическая группа Распределение видов травостоя на участках лесной полосы, %

изреженный загущенный

Мезофиты 56,4 58,3

Мезоксерофиты 25,6 22,2

Ксерофиты 10,3 13,9

Псаммофиты 2,6 2,8

Гигрофиты 5,1 2,8

В экологической структуре живого напочвенного покрова участков доминирующее положение занимают виды, принадлежащие к экологической группе мезофитов (56,4-58,3 %). Мезофиты это растения, требующие для своего развития умеренно влажные и умеренно богатые сравнительно теплые почвы с достаточной аэрацией. Второе место занимают травянистые виды, относящиеся к группе мезоксерофитов (22,2-25,6 %); третье место по числу видов занимает группа ксерофитов (10,3-13,9 %).

Ксерофиты это растения, способные переносить, оставаясь в активном состоянии, продолжительную сухость воздуха и почвы; при физической сухости промежуточные типы образованы мезоксерофитами. Данные экологические группы типичны для засушливого теплого климата степной области [4]. Псаммофиты и гигрофиты играют незначительную роль в составе живого напочвенного покрова исследуемых участков.

В изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы сформировался хорошо развитый живой напочвенный покров, проходящий все этапы вегетативного и генеративного развития с проективным покрытием почвы 60-80 %.

На рисунке 1 представлена динамика надземной фитомассы живого напочвенного покрова в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы.

В изреженном участке лиственничной лесной полосы сформировался более развитый живой напочвенный покров со средней высотой 40-78 см и надземной

Л

фитомассой (в среднем по годам 405 г/м ). Запасы надземной фитомассы травянистого покрова загущенного участка полосы достигают в среднем по годам 259 г/м2 при средней высоте 30-57 см.

го о о го

к го

CI

го X

500 450 400350300 250-1 200 150 100 50-1 0

459

452

н Изреженный  Загущенный

2002

2003

2004

Год

Рисунок 1 - Динамика надземной фитомассы (абсолютно сухой) травостоя в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы

В результате исследований было установлено, что видовой состав, ценотическая и экологическая структура живого напочвенного покрова изреженного и загущенного участков лесной полосы из лиственницы сибирской в целом являются сходными. Были установлены существенные различия в количественных показателях строения живого напочвенного покрова участков полосы, в частности средней высоты и надземной фитомассы травостоя.

Таким образом, в аридных условиях Ширинской степи Хакасии при отсутствии ежегодных механизированных уходов за почвой в лесных полосах происходит зарастание закраек и междурядий травянистой растительностью, что служит причиной их остепнения. Все это приводит к общей деградации полезащитных лесных полос, снижению их мелиоративной эффективности. Через десять лет после прекращения агротехнических уходов фитомасса травостоя на изреженном участке возрастает в 1,5-2 раза, по сравнению с участком, где изреживание не проводилось. Увеличение площади питания каждого дерева (рубки ухода) в однопородных рядовых защитных лесных насаждениях из лиственницы сибирской, под пологом которых формируется густой травянистый покров, не рекомендуется проводить в возрасте до 15 лет и при отсутствии агротехнических уходов. В дальнейшем рекомендуется проводить рубки ухода с удалением отставших в росте деревьев из нижней части полога насаждений. Исследования показали, что сомкнутость полога не должна быть меньше 0,8.

Литература

1. Бельгард, А.Л. Степное лесоведение / А.Л. Бельгард. - М.: Лесная промышленность, 1971. - 336 с.

2. Высоцкий, Г.Н. Защитное лесоразведение: Избранные труды / Г.Н. Высоцкий. - Киев: Наук. думка, 1983. - 208 с.

3. Выращивание лесных полос в степях Сибири / Е.Н. Савин [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 102 с.

4. Двораковский, М.С. Экология растений / М.С. Двораковский. - М.: Высш. школа, 1983. - 190 с.

5. Колданов, В.Я. Степное лесоразведение / В.Я. Колданов. - М.: Лесная промышленность, 1967. - 222 с.