Оценка роста различных древесных пород в сухой степи

обязательно необходимо использовать природные ресурсы теплых элементов рельефа.

Библиографический список

1. Полномочнов А.В. Динамика возделывания сортов яровой пшеницы в Иркутской области / А.В. Полномочнов // Селекция и семеноводство. — 2005. — № 3. — С. 28-29.

2. Полномочнов А.В. Биологические основы производства семян в Иркутской области / А.В. Полномочнов, И.Э. Илли. — Иркутск, 2005. — 224 с.

3. Илли И.Э. Формирование семян пшеницы при неблагоприятных условиях температуры и влагообеспеченности / И.Э. Илли // Физиология семян: формирование, прорастание, прикладные аспекты. — Душанбе, 1990. — С. 335-337.

4. Макрушин Н.М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур / Н.М. Макрушин. — М.: Агропромиздат, 1985. — 280 с.

5. Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология / Дж. Ацци. — М.; Л.: Сельхоз-гиз, 1932. — 344 с.

+ + +

УДК 630.1.116.64 Е.Г. Парамонов,

М.Е. Ананьев

ОЦЕНКА РОСТА РАЗЛИЧНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД В СУХОЙ СТЕПИ

Ключевые слова: лиственница сибирская, чернозем южный, интенсивность роста, радиальный прирост.

Введение

Зона сухой степи расположена в юго-западной части Алтайского края с абсолютными высотами до 150 м. Грунтовые воды залегают на глубине 5-10 м, но на пониженных участках рельефа их уровень поднимается до 2-3 м [1]. Климат резко континентальный, засушливый с количеством годовых осадков 250-300 мм, продолжительностью вегетационного периода 120-130 дней, суммой температур выше 100С 2300-2400 и средней высотой снежного покрова 25 см [2].

Наблюдаемое в ХХ в. потепление климата проявилось во всех районах России, и в целом потепление с 1970 г. составляет 0,40С за десятилетие. Территориально потепление наиболее интенсивно проявляется к востоку от Урала. Оно будет иметь самые серьезные социально-экономические и экологические последствия [3].

Изменения климата, прогнозируемые на ХХ! в., очевидно в существенной степени окажут влияние на растительность путем изменения границ природных зон и продолжительности жизненного цикла отдельных древесных пород. Для России это

выразится как в деградации многолетней мерзлоты, что вызовет появление новых проблем различного характера, так и в деградации почвенного покрова в сухой степи и, в частности, в пределах Алтайского края [4]. Влияние выразится в снижении содержания гумуса в плодородном слое и мощности последнего, главным образом, за счет эрозионных процессов.

Площадь зоны сухой степи составляет 1,2 млн га и засушливой степи — 2,5 млн га [5]. Эти зоны Кулундинской степи являются основными поставщиками товарного зерна, особенно пшеницы твердых и сильных сортов. Поэтому сохранение почвенного плодородия является основой для жизнедеятельности всего сельского хозяйства. Лесную часть в аг-ролесоландшафтах составляют защитные лесные насаждения в виде полос различной ширины, конструкции и целевого назначения, но главными являются полезащитные лесные полосы.

За период с 1927 по 2005 гг. всего было создано около 200 тыс. га защитных лесных насаждений различного назначения, к настоящему времени сохранилось около 80 тыс. га [6]. Лесные полосы по сути дела превратили степь в лесостепь и стали мощным препятствием для суховеев. Основными древесными породами в

лесополосах были береза повислая (Betula pendula Roth.), тополь бальзамический (Populus balsamifera L.) и клен ясенелист-ный (Acer negundo L.). Сразу следует оговориться, что введение в лесополосы клена ясенелистного было ошибкой, он в полезащитных полосах создает непроду-ваемую конструкцию и, обладая мощным возобновительным семенным и вегетативным потенциалом, интенсивно заселяет открытые межполосные пространства.

В связи с жесткими климатическими условиями береза и тополь не достигают своих оптимальных размеров по высоте и что, самое главное, у них резко снижается период жизнедеятельности. Если в Приобье (лесостепь) продолжительность жизни березы и тополя составляет 80 и даже 100 лет, то в сухой степи она снижается до 40-45 лет. Но в связи с глобальным потеплением климата и усилением его аридизации следует ожидать дальнейшее снижение продолжительности жизни названных древесных пород, а существующие лесные полосы в возрасте 30-35 лет будут деградироваться ускоренными темпами. Потепление климата приведет к усилению процесса дефляции почв, а следовательно, и к снижению их плодородия. В значительной степени противостоять этому процессу могут, наравне с агрономическими приемами, и защитные лесные насаждения, но уже из других древесных пород. Ассортимент пород сокращается, и предпочтение следует отдавать тем, которые могут противостоять как отрицательным, так и положительным температурным режимам. В этом плане предпочтение следует отдавать лиственнице сибирской (Larix sibirica Ledeb.), сосне обыкновенной (Pinus sylvestris L.), акации желтой (Caragana arbores-cens Lam.), вишни степной (Cerasus frutico-sa (Pall. G. Woron.).

В полезащитные лесные полосы наиболее целесообразно вводить лиственницу

Характеристика о

сибирскую, которая в зимнее время обеспечивает за счет опадения хвои продуваемость полосы и тем самым способствует равномерному распределению снега в межполосных пространствах. В то время как лесополосы из сосны обыкновенной за счет создания непродуваемости, что связано с обилием света и продолжительной жизнедеятельностью нижних сучьев, способствуют накоплению снега как внутри полосы, так и рядом с ней на заветренной стороне. Такие полосы предпочтительнее создавать у дорог и на склонах в качестве придорожных и водорегулирующих. В полезащитных же полосах за сосновыми следует проводить уход, заключающийся в обрезке сучьев.

Объекты и методы исследований

Сбор экспериментального материала проводился на пробных площадях размером 25х50 м в насаждениях лиственницы и березы в государственной защитной лесной полосе Рубцовск-Славгород в Волчи-хинском районе Алтайского края. Возраст — 51 год. Почва — южный чернозем. В ленточном бору на дерново-подзолистой почве в Михайловском районе исследовалось лиственничное насаждений в возрасте 41 года, а в Егорьевском районе — лесные полосы из лиственницы сибирской и дуба черешчатого на южных черноземах в возрасте 78 лет.

На пробной площади при сплошном перечете деревья разделялись на классы роста (по Г. Крафту). Радиальный прирост по 5-летиям определялся на кернах, взятых у шейки корня. Высоты замерялись у 3 деревьев в средних ступенях толщины по каждому классу роста, полнота определялась полнотомером Биттерлиха через площадь поперечного сечения, а запас древесины — по сортиментным и товарным таблицам [7].

Таблица 1

тов исследований

№ объекта Порода Возраст, лет Н, м Д, см Сохранность, % Запас, м3/га Объем хлыста, м3

1 Лиственница 51 15,6 14,9 41,4 295,2 0,16

2 Береза 51 17,1 18,5 32,9 256,6 0,21

3 Лиственница 41 11,2 9,9 40,8 217,1 0,06

4 Лиственница 78 17,3 24,1 56,3 - 0,53

5 Дуб 78 15,0 22,1 42,4 - 0,49

Объект 1. Лиственничное насаждение в государственной защитной лесной полосе с составом 8Лц1Лп1Яб. Полоса из 24 рядов, в том числе 20 рядов лиственницы, 2 — липы и 2 — яблони сибирской, которая посажена по краям полосы, а липа размещается в центре. Полнота 0,9-1,0, класс бонитета 11, тип леса листвяк мерт-вопокровный. Почва чернозем южный. Подроста лиственницы нет, но липы имеется в количестве до 300 шт/га, единично появился дуб черешчатый из желудей, занесенных сойкой из с. Волчиха. Подлесок редкий из клена ясенелистного и спиреи. Живой напочвенный покров присутствует только в окнах верхнего полога. Лесная подстилка из хвои мощностью до 2 см. Насаждение отличается хорошим ростом по высоте и диаметру со средним приростом по объему 5,8 м3/га.

Объект 2. Березовое насаждение, расположенное вблизи от предыдущего объекта в возрасте 51 года. С обеих сторон в двух крайних рядах произрастает яблоня сибирская. Подроста нет, подлесок из спиреи, черемухи редкий, живой напочвенный покров из степного разнотравья с преобладанием пырея. Класс бонитета 111, тип леса березняк разнотравный. Средний прирост по объему составляет 5,0 м3/га, но это не является показателем худшей жизнеспособности березы против лиственницы, потому что к настоящему времени сохранность деревьев составила 32,9% при полноте 0,7. Полнота снижена из-за самовольных рубок, и если учесть сохранность березы, близкой к сохранности лиственницы, то средний прирост по объему превысит 9 м3/га.

Объект 3. Лесные культуры лиственницы в возрасте 41 года на дерново-подзолистой почве в ленточном бору. Состав насаждения 10 Лц ед. С. Сосна по высоте превышает лиственницу на 1,5-2,0 м. Насаждение отличается достаточно высокой степенью сохранности деревьев, и средний прирост по объему составляет 5,3 м3/га. Полнота 1,0. Класс бонитета 111. Подроста нет, в подлеске редкая акация желтая. Тип леса листвяг мертвопокровный. Рубки ухода не проводились. Высота прикрепления кроны у деревьев 1-2-го классов роста 6,5-7,0 м, у деревьев 3-го класса — 8,0 м.

Объект 4. Однорядная лесная полоса из лиственницы сибирской в возрасте 78 лет. Сохранность деревьев достаточно высокая — 56,3%. На южном черноземе лиственница растет достаточно успешно

при среднем приросте в высоту 22,2 см, а по диаметру — 3,1 мм в год.

Объект 5. Четырехрядная лесная полоса из дуба черешчатого в возрасте 78 лет на южном черноземе. Насаждение достаточно жизнеспособное, средний прирост по высоте составляет 19,2 см, а по диаметру — 2,8 мм в год.

Результаты исследований

Дифференциация деревьев по росту особенно проявляется в абсолютно одно-возрастных насаждениях, которыми являются лесные культуры. В данном случае различия в интенсивности ростовых процессов проявляются через удельный вес классов роста. Перспективные деревья (12-й классы роста) в лиственничном насаждении составляют 64,9% общего числа деревьев (объект 1), а в березовом — 45,5% (объект 2), а по запасу древесины, соответственно, — 84,0 и 72,6%. В то же время удельный вес деревьев-кандидатов на отпад в лиственничнике составляет 7,0%, а в березняке — 19,4%. Налицо значительная разница в структуре насаждений как среди перспективных деревьев (19,4%), так и кандидатов на отпад (12,4%), причем в первом случае меньший удельный вес деревьев в березняке, а во втором — в лиственничнике. Столь значительные различия нельзя отнести только на счет экологических факторов, так как данные древесные породы по све-толюбию расположены рядом. На наш взгляд, это является следствием антропогенного воздействия, которое в более сильном проявлении коснулось березового насаждения. Так, при проведении сплошного перечета на пробных площадях были учтены пни от самовольных порубок. Оказалось, что в березовом насаждении было срублено 176 деревьев при диаметре пней 22-24 см на 1 га, а в лиственничном — 64 при диаметрах 12-14 см, то есть самовольной рубке подвергались наиболее крупные деревья, относящиеся к 1-2-му классам роста. Допуская, что с течением времени часть деревьев (около 50%) перейдет в группу перспективных деревьев, а другая часть — в отпад, то окажется, что при отпаде деревьев 5-го и 4-го классов роста структура насаждений по интенсивности роста практически не изменится, и насаждения будут оставаться жизнеспособными при условии прекращения воздействия на них антропогенного пресса.

Таблица 2

Структура насаждений по интенсивности роста деревьев

№ объекта Порода Кол-во деревьев, шт/га Количество деревьев, % /запас, м3, %, по классам роста

1 2 3 4 5

1 Лиственница 1824 21,9 43,0 28,1 5,3 1,7

41,7 42,3 14,4 1,3 0,3

2 Береза 1232 15,6 29,9 35,1 9,1 10,3

40,5 32,1 19,9 1,5 6,0

3 Лиственница 3744 14,5 28,6 26,9 18,8 11,2

32,9 39,7 18,2 7,0 2,2

25 20 15 10

5 --

Ряд1

Ряд2

Ряд3

I I Г I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0

Рис. Радиальный прирост у деревьев лиственницы в различных условиях произрастания: ряд 1 — объект 1; ряд 2 — объект 3; ряд 3 — объект 4

Особо следует отметить строение лиственничного насаждения на объекте 3, которое не подвергалось антропогенному влиянию, и в котором процесс дифференциации деревьев протекает естественным путем. Вступив в 111-й класс возраста, насаждение при густоте 3,7 тыс. деревьев на 1 га вступает в этап усиленного самоизреживания, и в результате 30% их являются кандидатами на отпад. Надо полагать, что к концу 111-го класса возраста количество деревьев уменьшится не менее чем на 1100 шт/га.

Интегральным показателем жизнедеятельности дерева является его прирост как по высоте, так и по диаметру. В данном случае подлежат сравнению величины радиального прироста у деревьев лиственницы на объектах 1, 3, 4.

Кульминация прироста у лиственницы наступает в 10-летнем возрасте и продолжается в течение 20-25 лет, в дальнейшем он снижается в 2 раза. Наиболее интенсивно растут по диаметру деревья лиственницы в однорядной лесной полосе при ежегодном приросте до 4,4 мм. Это

связано со свободным стоянием деревьев и более сильной ветровой нагрузкой.

Вывод

Создание защитных лесных насаждений из лиственницы сибирской полосами различной рядности даже в условиях сухой степи вполне целесообразно.

Библиографический список

1. Александрова В.Д. Природное районирование Алтайского края (без ГорноАлтайской АО) / В.Д. Александпрова, Н.И. Базилевич, Г.В. Занин / / Природное районирование Алтайского края: тр. особой компл. экспед. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. — Т. 1. — С. 161-202.

2. Помус М.И. Западная Сибирь / М.И. Помус. — М.: Изд-во геогр. лит-ры, 1956. — 103 с.

3. Михайлова Л.А. Использование ГИС-технологий для оценки современного состояния и возможных изменений различных природных комплексов / Л.А. Михайлова, Н.Ф. Харламова / / Интер Карта /Интер ГИС 10: устойчивое развитие тер-

ритории, геоинформационное обеспечение и практический опыт: матер. Между-нар. конф. — Владивосток; Чанчунь, 2004. — С. 63-65.

4. Михайлова Л.А. Геоинформационная технология при изучении региональных климатических изменений / Л.А. Михайлова, Н.Ф. Харламова, Н.Н. Михайлов // Изменения состояния окружающей среды в странах содружества в условиях текущего изменения климата. — М.: Медиа-Пресс, 2008. — С. 96-101.

5. Парамонов Е.Г. Кулундинская степь: проблемы опустынивания. / Е.Г. Парамонов, Я.Н. Ишутин, А.П. Симоненко. — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. — 137 с.

6. Розов Н.И. Земельные ресурсы Алтайского края и их использование в земледелии / Н.И. Розов, Н.И. Базилевич // Тр. особой компл. экспед. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. — Т. 1. — С. 203-209.

7. Сортиментные и товарные таблицы для древостоев Западной Восточной Сибири: справочник. — Новосибирск, 2005. — 176 с.

+ + +

УДК 635.10

А.А. Коваль

РАЗРАБОТКА РАСКЛАДОЧНЫХ СХЕМ МУЛЬЧИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА

Ключевыг/е слова: биодинамика, система, мульчирование, проектирование, подсистема.

Мульчирование — это агротехническая операция сплошного или междурядного покрытия почвы различными материалами — мульчей.

Для мульчирования почвы применяют как органические материалы, так и различные по своим свойствам плёночные покрытия. Одним из вариантов эффективного мульчирования являются двухслойные чёрно-белые плёнки, которые соединяют в себе достоинство чёрных и белых плёнок, одновременно снижая светопроницаемость и увеличивая отражение света вверх, к листьям растений. Чёрный внутренний слой препятствует росту сорных растений, которые затрудняют аэрацию корневой системы, а белый наружный слой из-за светоотражающего эффекта не позволяет субстрату нагреваться до критических температур [1]. Для холодного межсезонья выполняют обратное развёртывание мульчирующих поверхностей. Естественно, что простое раскатывание рулона мульчирующего материала по всей длине грядки снижает её многофункциональность. Последние факторы

особенно важны для теплиц и биодинамических устройств выращивания растений. В этих устройствах, как правило, используют «чистую» землю или её заменители как основу для выращивания растений, исключающую возможность появления сорняков. В связи с этим и мульчирующее покрытие приобретает новые функции, что очень важно в вопросах проектирования мульчирующей системы для подобных устройств. Разработанный способ выполнения мульчирующего покрытия содержит многовариантные схемы расположения мульчматериала, который характеризуется формой и геометрическими размерами [2].

Целью данного исследования является разработка метода текстового представления геометрии раскладочных схем мульчирующего материала как части единого процесса проектирования мульчирующей подсистемы биодинамической системы выращивания растений.

В известных способах мульчирования используют плёночный целостный материал в виде широкой ленты, покрывающей грядку по всей её длине.

Для биодинамических устройств целесообразно применять мульчирующий материал, предварительно разрезанный на