Современные аспекты естественного возобновления в формировании пойменных тополёвников Оренбуржья

Современные аспекты естественного возобновления в формировании пойменных тополёвников Оренбуржья

А.Ак. Гурский, д.с-х.н, профессор; В.А. Колташенко,

аспирант, А.Н. Палаев, соискатель, Оренбургский ГАУ; А.Ан. Гурский, к.с.-х.н, министерство сельского хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности Оренбургской области

Современное состояние лесов Оренбуржья, являющихся главным экологическим каркасом территории с крайне низкой лесистостью (4,6%), протекает по сценарию их старения, то есть характеризуется чрезмерным накоплением старовозрастных насаждений с пониженной естественной возобновительной способностью. В ближайшей перспективе площадь старовозрастных пойменных тополёвых насаждений в связи с запрещением рубок обновления (рубок спелого и перестойного леса) возрастёт до критического предела — 60—70%, что приведёт к расстройству,

усыханию и гибели тополёвых насаждений. С другой стороны, рубка тополёвников, даже при санитарных рубках, приводит к зарастанию вырубок клёном ясенелистным и, как следствие, непредсказуемым экологическим последствиям, связанным не только с нежелательной сменой пород, но и, очевидно, изменением водного баланса рек. Это является актуальной и очень серьёзной проблемой в сохранении пойменных тополёвых насаждений.

Первыми в части изучения возобновительных процессов в тополёвниках поймы р. Урала и Сакмары в Оренбургской области можно считать исследования, проведённые А.Т. Веретенниковым в 1960 г. [1]. Естественное возобновление тополя происходит за счёт корневых отпрысков и частично — порослью от пня, а семенное возобновление практически отсутствует из-за

задернённости почв. Причём возобновление порослью от пня практически не зависит от уровней поймы (средние, низкие). Из 65 лесосек (лесхозы Саракташский, Гавриловский, Чкаловский, Илекский) возобновление на вырубке было следующим: хорошее — 20%; удовлетворительное — 41,5%; плохое — 6,2%; не возобновившееся — 32,3%. На 7 вырубках тополя белого в этих лесхозах возобновление оценено в такой пропорции: хорошее — 57%, удовлетворительное — 14% и не возобновившееся — 29%. Массовое усыхание осокорников начиналось в VI классе возраста, и с дальнейшим повышением возраста древостоев происходило их накопление с большим количеством сухостоя. При рубке осокорников в V классе возраста может быть обеспечено полное возобновление вырубок, однако относительно успешное возобновление вырубок здоровых тополёвников наблюдается и в возрасте до 40 лет. Это подтверждается и данными Е.А. Шингарёвой-Поповой [2], П.Н. Уша-тина [3], по которым возобновительная спелость тополя чёрного наступает в 25—30 лет. За пределами этого возраста процесс естественного возобновления идёт неудовлетворительно. Подобный возраст возобновительной спелости осокорников (31—40 лет) отмечен также в работе В.Р. Шаталова и др. [4].

Особенности возобновления тополя в казахстанской части поймы р. Урал изучались КазНИИЛХА в 1969—1984 гг. Установлено, что в годы малого подъёма воды происходит замедление роста, а при повторении подобных лет — усыхание деревьев различной доли в составе насаждений. К 1984 г. насаждения дуба череш-чатого были изрежены и распадались, поэтому главной породой в пойме р. Урал остался тополь чёрный и белый. В коренных местах обитания на слоисто-зернистых почвах формируются насаждения I—II классов бонитета с относительно прямыми стволами. На глинистых наносах и на появляющихся «косах» наблюдается значительное количество самосева тополя. Но площадь таких мест незначительна. Количество самосева подроста под пологом 55—70-летних тополёв-ников незначительно и колеблется в пределах 0,6—1,8; ильмовых — 1,3—4,9; клёна — до 0,7 тыс. шт./га.

После рубки тополёвников обильное количество корневых отпрысков появляется даже в перестойном возрасте (60—65 лет). Количество подроста и молодняка на 6 вырубках 3—5-летней давности бывших насаждений в возрасте 40—65 лет составляет от 8 до 54,4, а в среднем — 29 тыс. шт./га. Появившаяся после рубки пнёвая поросль в воспроизводстве тополёвников особого значения не имеет, поскольку от одного пня материнского дерева невозможно иметь к возрасту рубки несколько деревьев, так как они

до этого возраста вываливаются. Пнёвая поросль, как правило, погибает. Определённой закономерности в количестве поросли от диаметра пня деревьев тополя не установлено. По данным В.А. Воробьёва, на вырубках чистых по составу тополёвников количество молодых особей по высотным группам следующее: до 0,5 м — 6,4; 0,6—1,5 м — 1,1; 1,6—2,5 м — 0,6 и при высоте более 2,5 м — 4,5 тыс.шт./га [5]. Законченные в КазНИИЛХА в 1984 г. исследования свидетельствуют о том, что естественное возобновление вырубок не усыхающих насаждений в возрасте 50—60 лет протекает весьма успешно. На этой основе рекомендовано проводить сплошные узколесосечные рубки шириной лесосек до 50 м, не допуская начала усыхания деревьев. При этом указывается, что имеющийся подрост под пологом насаждений ввиду его искривления, малой численности и угнетения (даже при полноте 0,6) не может быть основой при выращивании высокопродуктивных и хозяйственно-ценных тополёвников.

Проведённые прежде исследования ОГАУ [6, 7] по возобновлению тополёвых вырубок в поймах р. Сакмары и Урала свидетельствуют о том, что количество подроста тополя чёрного и белого зависит от сроков вырубки (зима, лето), возраста и состава вырубленных насаждений. В целом, к обеспечивающим естественное воспроизводство тополёвников после проведённых рубок относятся следующие оптимальные условия: при возрасте 25—40 лет; при полноте 0,6 и более; при составе 8—10 единиц тополя; в типах условий местопроизрастания С2, Д2 и Д3. С увеличением возраста насаждений, назначенных в рубку, возобновительная способность тополя в 70 лет снижается в 2—2,5 раза по сравнению с оптимальным возрастом (25—40 лет).

В сомкнутых тополёвниках средней продуктивности количество экземпляров тополя к возрасту спелости составляет 800 шт./га. После рубки теоретически могут сформироваться сомкнутые насаждения, если от каждого пня к возрасту спелости останется по одному дереву с хорошей формой ствола, таких же диаметров и высот, как и до рубки. Однако появившаяся в массовом количестве пнёвая поросль в большинстве погибает и не все пни дают поросль. Но при редком стоянии деревьев в молодом возрасте (низкой густоте) этого практически не происходит, то есть из редких насаждений с первоначальной низкой густотой формируются, как правило, низкополнотные насаждения, в которых деревья имеют низкоопущенную развитую крону, сбежистые стволы с пониженной товарностью.

Семенное возобновление тополя под пологом леса не превышает 10% от потребного его количества для возобновления вырубок, тем более в

процессе рубки он в большинстве уничтожается. В естественном воспроизводстве лиственных пород, в том числе и тополя, большую значимость имеет возобновление от корневых отпрысков.

Раннее весеннее бороздование, проводимое прежде по инициативе отдельных лесничеств на вырубленных лесосеках, вследствие поранения и порыва корневых систем материнских деревьев способствует интенсивному появлению корневой поросли в местах борозд, где почва лучше прогревается. Кроме того, на минерализованной почве появляются реальные условия семенного возобновления тополя, что весьма важно в постепенной смене вегетативного леса на семенной, поскольку порослевые насаждения неоднократной генерации теряют качество древесины и продуктивность их снижается. Пнёвая поросль, появляющаяся после зимней рубки ранней весной даже в значительном количестве в первый год, растёт весьма интенсивно за счёт материнских корней. По мере отмирания материнских корней вырубленных деревьев погибает и большая часть поросли на пне.

По данным проведённых исследований (2001—2002 гг.), на 1—2-летних вырубках (7 лесосек) без содействия возобновлению количество жизнеспособной поросли и подроста (в переводе на крупные особи) составляет от 0,66 до 12,0 тыс. шт./га, а в среднем — 7,43+1,87 тыс.шт./га. Варьирование численности крупных особей тополя достигает 66%. Максимальное количество особей поросли и подроста на 1—2-летних вырубках без содействия естественному возобновлению при уровне вероятности 99,9% может составить 15 тыс. шт./га. При включении в расчёт ещё одной лесосеки без содействия естественному возобновлению, где количество поросли достигло 37 тыс. шт./га, среднее количество крупной поросли и подроста составило 11,12 тыс. шт./га. При содействии естественному возобновлению количество жизнеспособной крупной поросли и подроста достигло 19,38 тыс. шт./га. Таким образом, при содействии естественному возобновлению количество жизнеспособных особей тополя будет в 1,7—2,6 раза большим, чем без содействия.

Анализ успешности возобновления на 1—2-летних вырубках не представляет полной и достоверной оценки в формировании насаждений коренных пород, поскольку в дальнейшем происходит отпад и возможная смена породного состава тополёвников за счёт более интенсивного роста клёна ясенелистного, который широко распространяется в поймах рек Урала и Сакмары. Поэтому нами в 2009 г. проведена повторная оценка успешности возобновления вырубок тополёвников 2001—2002 гг. на 5 лесосеках, на основе проведённой перечислительной таксации (табл. 1).

Рубки обновления проведены в насаждениях тополя чёрного и белого в возрасте 55—65 лет с полнотой 0,6—0, 7 III класса бонитета в свежих типах леса. В материалах лесоустройства 1997 г. на исследуемых участках клён ясенелистный не зафиксирован, однако при обследовании лесосек до рубки на них под пологом во втором ярусе тополёвников имелись деревья клёна ясенелистного в количестве 3—10%.

Через восемь лет после рубки в исследуемых объектах изменился породный состав. На пробных площадях (п.п.) 1 и 3 в составе появился клён ясенелистный, который находится под пологом тополя, и вытеснить главную породу он уже не может. Следует отметить, что на вырубке I пробы было проведено содействие естественному возобновлению. На п.п. 2 произошла полная смена породного состава, в результате чего сформировалось чистое насаждение клёна ясенелистного с единично встречающимся вязом шершавым.

На частично возобновившихся вырубках (п.п. 4 и 5) бывших тополёвых насаждений преобладает клён ясенелистный, активно потеснивший осокорь и тополь белый. Возобновление происходило неудовлетворительно, о чём свидетельствует незначительное количество деревьев тополя на 1 га через восемь лет после рубки (п.п. 4—35 и п.п. 5—567 шт./га.). Следовательно, имевшееся количество поросли и подроста тополя до 12 тыс. шт./га без ухода за ними в первые 2 года после рубки насаждений является недостаточным. Содействие естественному возобновлению на этих вырубках не проводилось.

1. Оценка естественного возобновления в формировании насаждений на вырубках прошлых лет

№ пробы Состав древесной растительно сти Кол-во жизнеспособной поросли тополя на 1-2-летних вырубках, тыс. шт./га Кол-во деревцев, тыс. шт./га Содействие естественному возобновлению

до рубки через 8 лет после рубки тополь клён

Возобновившиеся вырубки

1 100ск 8Оск2Кл 20600 1827 4518 +

2 7Оск3Тб 10Кл+Вз 1700 - 9250 -

3 7Оск3Тб 9Оск1Кл 37000 6600 3200 -

Не возобновившиеся вырубки

4 7Оск3Тб 8Кл2Тб 12000 35 105 -

5 7Оск3Тб 7Кл3Оск 8900 567 1200 -

2. Таксационные показатели насаждений до и после проведения рубок обновления

№ пробы Состав Воз- раст Средние Бонитет Тип леса Пол- нота Запас, м3/га Содействие естественному возобновлению

Н, м Д, см

До рубки

1 100ск 60 28 44 III С2 0,6 280

2 7Оск3Тб 65 29 44 III С2 0,7 350

3 7Оск3Тб 55 28 40 III С2 0,7 350 -

После рубки

1 8Оск2Кл 8 10,0 7,2 II С2 1,0 107 +

2 9Кл1Вз 8 6,7 4,2 III С2 1,0 61 -

3 7Оск3Кл 8 7 5,5 III С2 1,1 74 -

После рубки спустя 8 лет все характеристики в сформировавшихся молодняках значительно отличаются от исходных данных до рубки тополёвников (табл. 2). На возобновившихся вырубках (п.п. 1—3) сформировались молодые сомкнутые насаждения (полнота 1,0—1,1) с достаточным уровнем продуктивности (бонитет П—Ш). Сформировавшиеся после рубки молод-няки тополя (п.п. 1 и 3) имеют более высокие таксационные показатели, чем в насаждении клёна ясенелистного: по диаметру — на 51%, по высоте — на 27% и по древесному запасу — на 48%.

Полученные данные по возобновлению вырубок свидетельствуют о том, что для формирования сомкнутых тополёвников на 1—2-летних вырубках должно быть около 20 тыс. экземпляров тополя в переводе на крупную поросль и подрост. Это подтверждается и динамикой густоты тополёвников из таблиц хода роста, по которым для формирования сомкнутых насаждений необходимо иметь на 1—2-летних вырубках 16—18 тыс. шт./га особей тополя. Сомкнутые насаждения могут быть сформированы и при меньшем числе особей тополя (13—15 тыс. шт./га), если за порослью и подростом тополя в первые 2 года будет проведён уход, при котором особи клёна ясенелистного должны быть удалены.

Содействие естественному возобновлению следует проводить путём нарезки борозд плугом (ПКЛ-70), что позволяет увеличить количество

жизнеспособных особей поросли, подроста и гарантирует появление на вырубленных участках молодого поколения леса с достаточно высокой первоначальной полнотой при вырубке даже перестойных тополёвников. Это связано с поранением и порывом корневых систем вырубленных деревьев, что способствует интенсивному появлению корневых отпрысков в бороздах. Кроме того, в первые 2 года необходимо проводить уход за особями тополя, включая мероприятия по удалению поросли и подроста клёна ясенелистного механическим путём, поскольку химические способы борьбы с нежелательной растительностью в пойменных лесах запрещены.

Литература

1. Веретенников А.Т. Проект организации тополевого хозяйства в пойме рек Урала и Сакмары «Агропроект». Воронеж, 1960. 86 с.

2. Шингарева-Попова Н.С. Пойменные, осокоревые и ветловые леса. Л.: Гослестехиздат, 1935. 72 с.

3. Ушатин П.Н. Обоснование возраста спелости ветловых и осокоревых насаждений Волго-Ахтубинской поймы // Вопросы повышения продуктивности лесного хозяйства. Воронеж, 1963. С. 25—28.

4. Шаталов В.Г., Трещевский И.В., Якимов И.В. Пойменные леса. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Лесная промышленность, 1984. 160 с.

5. Воробьёв А.И. Тополевые леса поймы р. Урал и их возобновление // Лесные экосистемы в условиях континентального климата. Красноярск, 1987. С. 43—48.

6. Гурский А. Ак., Литвинов С.Н., Гурский А. Ан. Закономерности изменения возобновления тополя в зависимости от характеристик насаждений в пойменных лесах Оренбуржья // Известия ОГАУ. Оренбург, 2004. № 2. С. 104-105.

7. Литвинов С.Н., Гурский А.А., Сигитов В.Ф. Влияние мер содействия на возобновление вырубок пойменных топо-лёвников // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика: мат. рос. н.-пр. конф. // Известия ОГАУ. Оренбург, 2004. № 3. С. 96-98.