Устойчивость деревьев ели с различным типом ветвления в условиях Прикамья

УДК 630.523:630.174.755

Л.А. ИВАНЧИНА, С В. ЗАЛЕСОВ

Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург

УСТОЙЧИВОСТЬ ДЕРЕВЬЕВ ЕЛИ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ВЕТВЛЕНИЯ

В УСЛОВИЯХ ПРИКАМЬЯ

Исследования проводились на юге Пермского края, в зоне хвойно-широколиственных (смешанных) лесов. На основании материалов девяти пробных площадей, заложенных в еловых насаждениях зеленомошного, кисличного и липнякового типов леса Прикамья, предпринята попытка определения устойчивости деревьев ели к усыханию. В процессе выполнения работ на пробных площадях у всех деревьев ели определена категория санитарного состояния и селекционная форма по типу ветвления. Установлено, что в насаждениях всех обследованных типов леса доминируют деревья с гребенчатой (до 71,12 % на ПП 13) и плосковидной (до 70,4 % на ПП 15) формами кроны. Среди деревьев данных типов ветвления имеются экземпляры всех классов санитарного состояния. Наименьшей встречаемостью характеризуются деревья ели с щетковидным типом ветвления (до 20,4 % на ПП 14). При этом в условиях ельника липнякового деревья с указанным типом ветвления не зафиксированы. Среди встречающихся деревьев ели с щетковидным типом ветвления зафиксированы преимущественно деревья первых трех категорий санитарного состояния. На ПП 4 и 13 все деревья с указанным типом ветвления оказались здоровыми. Последнее свидетельствует о повышенной устойчивости деревьев ели с щетковидным типом ветвления по сравнению с формами ели с плосковидным и гребенчатым типами ветвления. Вывод о повышенной устойчивости к усыханию деревьев ели с щетковидным типом ветвления следует считать предварительным из-за ограниченности собранного материала. Исследования в данном направлении нуждаются в продолжении.

Ключевые слова: Прикамье, ельники, типы леса, усыхание, селекционные формы, тип ветвления, устойчивость.

Введение

Селекция имеет огромное значение в лесном хозяйстве. Она применяется при рубках ухода с целью повышения продуктивности лесов [1], в зеленом строительстве с целью выделения декоративных форм, в лесном семеноводстве с целью повышения урожайности плодов и семян [2; 3]. Применяется лесная селекция и для отбора наиболее устойчивых форм древесных пород против неблагоприятных факторов окружающей среды, болезней и вредителей [3; 4]. Например, установлено, что наиболее устойчивы к ветровалу ели с гребенчатым типом ветвления, к снеголому - ели с плосковетвистым типом ветвления [4], к загрязнению промышленными поллютантами - ели с плосковетвистым типом ветвления [3]. А.В. Лебедев установил, что наиболее устойчивыми к заражению корневой губкой (Heterobаsidion annosum (Fr.) Bref.) оказались ели с гребенчатым типом ветвления [5].

Впервые выделение форм ели по типу ветвления предложил шведский ученый Н. Сильвен, доказавший, что эти формы имеют наследственный характер [3; 4].

В последние десятилетия в различных регионах нашей страны и за рубежом обострилась проблема массового усыхания еловых насаждений [6; 7; 8]. Не являются исключением в этом отношении и еловые леса Пермского края [9; 10].

Логично, что лесная селекция может быть использована для установления наиболее устойчивых к усыханию селекционных форм ели.

Целью исследований являлось установление устойчивости к усыханию деревьев ели с разным типом ветвления в условиях Прикамья.

© Иванчина Л.А., Залесов С.В., 2018

Материалы и методы

Объектом исследований служили еловые насаждения Чайковского и Очерского лесничеств, расположенных в зоне хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Пермского края [11].

В процессе исследований в одновозрастных еловых насаждениях было заложено девять временных пробных площадей. Пробные площади (1111) закладывались в насаждениях трех различных типов леса, по три пробные площади в насаждениях ельника липнякового (Е. лп.), кисличного (Е. к.) и зеленомошного (Е. зм.). Пробные площади закладывались по стандартной методике прямоугольной формы с таким расчетом, чтобы в границах пробной площади было не менее 100 деревьев ели [12].

В границах каждой пробной площади выполнено распределение деревьев по категориям санитарного состояния по 11-балльной шкале: здоровые, ослабленные, сильно ослабленные, усыхающие, свежий сухостой, свежий ветровал, свежий бурелом, старый сухостой, старый ветровал, старый бурелом, аварийные деревья [13].

Тип ветвления определялся у деревьев ели следующих категорий состояния: здоровые, ослабленные, сильно ослабленные, усыхающие и частично свежий сухостой. Тип ветвления дерева определялся визуально. Деревья были распределены по следующим основным типам ветвления: гребенчатый, плосковетвистый, щетковидный [2; 4].

Результаты и обсуждение

В табл. 1 представлена таксационная характеристика заложенных пробных площадей. Материалы табл. 1 свидетельствуют, что среди заложенных 1111 максимальными классами бонитета характеризуются насаждения ельника зеленомошного, а минимальными - ельника липнякового. Причина снижения класса бонитета от ельника зеленомошного к ельнику липняковому объясняется не трофностью (плодородием) почвы, которая выше в ельнике липняковом, а доминированием в отпаде ельника липнякового наиболее крупных деревьев.

Древостои всех ПП, за исключением ПП 15, характеризуются высокой относительной полнотой (0,6-1,0). При этом минимальной полнотой характеризуются насаждения ельника зеленомошного. Древостои всех ПП характеризуются значительной долей сухостоя. При этом усыхание наблюдается прежде всего среди деревьев ели, что и обусловило снижение ее доли в составе древостоев. Так, в частности, доля ели в составе насаждений ельника липнякового не превышает 20 %, в то время как в условиях ельника зеленомошного она варьируется от 60 до 100 %.

Наглядную картину распределения деревьев по категориям санитарного состояния в пределах ПП позволяют получить данные, приведенные в табл. 2, которые свидетельствуют о том, что очаги усыхания затухают. Последнее подтверждается тем, что лишь на ПП 12 доля усыхающих деревьев достигает 5,9 %, на остальных ПП усыхающие деревья либо отсутствуют, либо их доля не превышает 2,5 % (ПП 7).

Согласно данным, приведенным в табл. 3, в насаждениях всех ПП доминируют деревья ели с гребенчатой и плосковидной формами ветвления. При этом деревья указанных типов ветвления встречаются во всех категориях санитарного состояния. Наиболее редким типом ветвления ели в изучаемых насаждениях является щетковид-ный. В условиях ельника липнякового деревья с данным типом ветвления не зафиксированы. В насаждениях ельников кисличного и зеленомошного деревья с щетковидным типом ветвления представлены преимущественно здоровыми экземплярами и только на ПП 12 зафиксировано 3,23 % усыхающих деревьев с указанным типом ветвления.

Таблица 1

Таксационная характеристика древостоев одновозрастных ельников

2 Состав по элементам леса Возраст, лет Средние Густота, шт./га Полнота Класс бонитета Запас, м3/га

Диаметр, см Высота, м Абсолютная, м2/ га Относительная Общий В том числе

растущий сухостой захламленность

Тип леса - Е. лп.

3 2Е 86 23,1 21,8 89 4 0,1 II 220 40 81 99

4Ос 15,1 17 545 10 0,4 89 80 - 9

4Б 31,1 26,9 93 7 0,3 95 85 1 9

+П 12,6 13 8 0,1 - 7 1 4 2

Итого 19,7 736 21 0,8 411 206 86 119

6 1Е 71 16,1 11,9 158 3 0,1 IV 526 69 324 133

4Б 30,9 20,9 147 11 0,4 138 116 22 -

4Ос 19,7 16,6 453 14 0,6 149 123 - 26

1Лп 30,4 21 74 5 0,2 22 22 - -

+П 12,1 8,2 95 1 - 21 6 3 12

Итого 15,7 926 35 1,0 856 336 349 171

7 2Е 86 22,7 21,4 192 8 0,2 II 183 84 91 8

1П 15,9 16,3 347 7 0,3 85 60 4 21

+Б 25,9 21,8 52 3 0,1 41 30 1 10

7Лп 37,6 27,3 291 32 1,0 397 385 - 12

Итого 21,7 883 50 1,0 706 559 96 51

Тип леса - Е. к.

4 6Е 73 23,0 24,9 267 11 0,3 I 302 137 146 19

1П 26,4 24,5 37 2 0,1 24 23 1 -

2Б 18,2 19,1 253 7 0,3 66 60 1 5

1Ос 19,2 20,2 103 3 0,1 36 28 2 6

Итого 22,2 659 23 0,8 428 248 150 30

13 3Е 77 23,8 21,3 227 10 0,3 II 266 110 89 67

6П 24,9 21,9 507 25 1,0 334 261 47 26

1Ос 20,6 22,6 60 2 0,1 23 23 - -

Итого 21,9 793 37 1,0 623 394 136 93

14 4Е 73 22,2 17,3 261 10 0,3 III 245 102 102 41

5С 35,9 23,8 107 11 0,4 119 114 2 3

1П 17,9 14,7 85 2 0,1 20 18 - 2

Итого 18,6 453 23 0,8 384 234 104 47

Тип леса - Е. зм.

11 8Е 63 21,8 21 435 16 0,4 I 341 184 116 41

2С 32,0 24,6 56 5 0,2 52 51 1 -

Итого 22,8 491 21 0,6 393 235 117 41

12 10Е 67 25,2 19,9 438 22 0,6 I 644 232 363 49

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

12 +С 67 32,0 23,5 13 1 0,04 I 10 10 - -

+П 8,0 9,3 63 0,3 0,01 3 1 - 2

Итого 17,6 513 23 0,7 657 243 363 51

15 6Е 76 22,5 22 261 10 0,3 I 226 116 78 32

4С 29,6 25,8 75 5 0,2 65 65 - -

Итого 23,9 336 15 0,5 291 181 78 32

Таблица 2

Распределение деревьев ели по категориям санитарного состояния, шт./га

%

№ ПП Количество деревьев по категориям санитарного состояния Итого

I II III IV V VI

Тип леса ельник липняковый

3 36 16 16 4 116 188

19,15 8,51 8,51 2,13 61,7 100

6 54 43 52 170 319

16,93 13,48 16,3 53,29 100

7 98 28 10 5 13 43 197

49,75 14,21 5,08 2,54 6,6 21,83 100

Тип леса ельник кисличный

4 159 29 8 41 158 395

40,3 7,3 2,0 10,4 40 100

13 132 41 13 120 306

43,1 13,4 4,2 39,2 100

14 129 22 8 4 21 94 278

46,4 7,9 2,9 1,4 7,6 33,8 100

Тип леса ельник зеленомошный

11 242 18 31 236 527

45,92 3,42 5,88 44,8 100

12 239 25 25 51 212 314 866

27,6 2,89 2,89 5,89 24,49 36,25 100

15 174 17 32 4 116 343

50,73 4,96 9,33 1,2 33,79 100

Таблица 3

Распределение деревьев ели по типам ветвления и категориям санитарного состояния, шт./га

%

Тип леса № ПП Тип ветвления Количество деревьев по категориям санитарного состояния Итого

Здоровые Ослабленные Сильно ослабленные Усыхающие Свежий сухостой

Е. лп. 3 Плоская 12 18,75 8 12,5 4 6,25 24 37,5

Гребенчатая 20 31,25 8 12,5 12 18,75 40 62,5

Итого по ПП 32 50 16 25 16 25 64 100

6 Плоская 32 33,33 11 11,46 43 44,79

Гребенчатая 21 21,88 32 33,33 53 55,21

Итого по ПП 53 55,21 43 44,79 96 100

7 Плоская 28 18,07 19 12,26 5 3,2 52 33,55

Гребенчатая 70 45,16 9 5,81 5 3,2 5 3,2 14 9,03 103 66,45

Итого по ПП 98 63,23 28 18,06 10 6,4 5 3,2 14 9,03 155 100

Окончание табл. 3

Тип леса № ПП Тип ветвления Количество деревьев по категориям санитарного состояния Итого

Здоровые Ослабленные Сильно ослабленные Усыхающие Свежий сухостой

Е. к. 4 Плоская 33 16,02 29 14,08 4 1,94 66 32,04

Гребенчатая 125 60,68 4 1,94 7 3,4 136 66,02

Щетковидная 4 1,94 4 1,94

Итого по ПП 162 78,64 29 14,08 8 3,88 7 3,4 206 100

13 Плоская 20 10,7 7 3,74 27 14,44

Гребенчатая 87 46,52 33 17,65 13 6,95 133 71,12

Щетковидная 27 14,44 27 14,44

Итого по ПП 134 71,66 40 21,39 13 6,95 187 100

14 Плоская 90 53,89 9 5,39 9 5,39 4 2,4 112 67,07

Гребенчатая 17 10,18 4 2,4 21 12,57

Щетковидная 21 12,57 13 7,78 34 20,36

Итого по ПП 128 76,65 22 13,17 9 5,39 4 2,4 4 2,4 167 100

Е. зм. 11 Плоская 118 40,69 12 4,14 12 4,14 142 48,97

Е. зм. 11 Гребенчатая 87 30 12 4,14 99 34,14

Щетковидная 37 12,76 6 2,07 6 2,07 49 16,9

Итого по 1111 242 83,45 18 6,21 30 10,34 290 100

12 Плоская 88 21,89 25 6,22 25 6,22 25 6,22 163 40,55

Гребенчатая 113 28,11 25 6,22 50 12,44 188 46,77

Щетковидная 38 9,45 13 3,23 51 12,69

Итого по ПП 239 59,45 25 6,22 25 6,22 38 9,45 75 18,66 402 100

15 Плоская 116 52,0 12 5,4 29 13,0 157 70,4

Гребенчатая 33 14,8 4 1,8 37 16,6

Щетковидная 25 11,2 4 1,8 29 13,0

Итого по ПП 174 78,0 16 7,2 33 14,8 223 100

Таким образом, несмотря на относительно невысокую долю деревьев ели с щет-ковидным типом ветвления, указанные деревья характеризуются повышенной устойчивостью к усыханию.

Исследования по изучению влияния селекционных форм на устойчивость ели к усыханию будут продолжены, поэтому полученные результаты следует считать предварительными.

Выводы

Преобладающими типами ветвления ели в зоне хвойно-широколиственных лесов Прикамья являются гребенчатый и плосковетвистый.

Типы ветвления ели гребенчатый и плосковетвистый встречаются среди деревьев всех категорий санитарного состояния.

Наиболее редким типом ветвления ели в зоне хвойно-широколиственных лесов Прикамья является щетковидный.

Ель с щетковидным типом ветвления наиболее устойчива к усыханию. Однако, поскольку это наиболее редкий тип ветвления, полученный вывод следует считать предварительным.

L.A. Ivanchina, S. V. Zalesov

Ural State Forestry University, Ekaterinburg

Stability of spruce trees with different types of branching in condition of Prikamye forest

The investigations have been carried out in coniferous-broad leaved (mixed) forests in the southern part of Permsky kray. There was determined spruce trees stability to drying in the process of working on sampling areas category of sanitary condition and selection form for all spruce trees according to branching type, on the base of 9 sampling areas data laid in spruce stands of greenish, sorrel and lime forest types in Prikamye. There has been determined that trees of comb-shaped (under 71.12 % on the sampling area 13) and planar (under 70.4 % on the sampling area 15) crown shape prevail in stands of all the inspected forest types. However, there are occurring the samples of all classes of condition state the trees of all the above mentioned types of branching. Spruce trees with brush type of branching are characterized by the least occurrence (to 20.4 % on the sampling area 14). Branching type of the trees mentioned above don't occur in lime spruce stands. There are revealed mainly trees of the first 3 categories of sanitary condition among the spruce trees of branching brush type. All of the trees with the specified type of branching were healthy on sampling areas 4 and 13. The latter testifies to retour high stability of spruce trees with branching brush type as compared with comb-shaped and planar crown type branching type. The conclusion of heightened stability to brush type of tree branching should be considered untimely because of limited available data. Investigations in this direction need to continue.

Keywords: Prikamye, spruce stands, forest types, drying in, selection forms, branching type, stability.

Список литературы

1. Удилов В.В. Опыт применения проходных рубок на селекционной основе в ельниках Кировской области // Леса Урала и хозяйство в них : сб. науч. тр. Свердловск, 1988. Вып. 14. С. 70-74.

2. Заигралова Г.Н. Лесная селекция : краткий курс лекций для студентов 3-го курса направления подготовки 35.03.01 «Лесное дело». Саратов : ФГБОУ ПО «Саратовский ГАУ», 2016. 80 с.

3. Коновалов Н.А., Пугач Е.А. Основы лесной селекции и сортового семеноводства. М. : Лесная промышленность, 1978. 176 с.

4. Селекция лесных пород. М. : Лесная пром-ть, 1982. 223 с.

References

1. Udilov V.V. Opyt primenenija prohodnyh rubok na selekcionnoj osnove v el'nikah Kirovskoj oblasti // Lesa Urala i hozjajstvo v nih : cb. nauch. tr. Sverdlovsk, 1988. Vyp. 14. S. 70-74.

2. Zaigralova G.N. Lesnaja selekcija : kratkij kurs lekcij dlja studentov 3-go kursa napravlenija podgotovki 35.03.01 Lesnoe delo. Saratov : FGBOU PO «Saratovskij GAU», 2016. 80 s.

3. Konovalov N.A., Pugach E.A. Osnovy lesnoj selekcii i sortovogo semenovodstva. M. : Lesnaja promyshlennost', 1978. 176 s.

4. Selekcija lesnyh porod. M. : Lesnaja prom-t', 1982. 223 s.

5. Лебедев А.В. Корневая губка в рекреационных ельниках и диагностика поражения деревьев // Изв. выс. учеб. завед.: Лесной журнал. 1998. № 4. С. 29-35.

6. Межибовский А.М. Об усыхании еловых лесов // Лесное хозяйство. 2015. № 1. С. 29.

7. Сазонов А.А., Кухта В.Н., Блинцов А.И. Массовое усыхание еловых лесов Беларуси на рубеже XX-XXI вв. и пути минимизации последствий // Лесное хозяйство. 2014. № 3. С. 9-12.

8. US Forest Service bark beetle research in the western United States: Looking toward the future / J.F. Negron [et al.] // Journal of Forestry. 2008. Vol. 106. P. 325-331.

9. Иванчина Л.А. Влияние доли участия ели в составе древостоев ельника зеленомошного на их устойчивость // Леса России и хозяйство в них. 2017. № 1 (60). С. 18-25.

10. Иванчина Л.А., Залесов С.В. Влияние условий местопроизрастания на усыхание еловых древостоев // Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. 2017. № 2 (64). С. 56-60.

11. Об утверждении Перечня лесорасти-тельных зон Российской Федерации и перечня лесных районов Российской Федерации : приказ Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367 (ред. от 23.12.2014 г.) (Зарегистрировано в Минюсте России 29.09.2014 г. № 34186).

12. Данчева А.В., Залесов С.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения. Екатеринбург : Урал. гос. ле-сотехн. ун-т, 2015. 152 с.

13. О правилах санитарной безопасности в лесах : Постановление Правительства Российской Федерации от 20.05.2017 г. № 607.

Иванчина Людмила Александровна, аспирант, УГЛТУ, ivanchina.ludmila@yandex.ru; Залесов Сергей Вениаминович, д-р с.-х. наук, профессор, УГЛТУ, Zalesov@usfeu.ru.

5. Lebedev A.V. Kornevaja gubka v rekreacionnyh el'nikah i diagnostika porazhenija der-ev'ev // Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij: Lesnoj zhurnal. 1998. № 4. S. 29-35.

6. Mezhibovskij A.M. Ob usyhanii elovyh lesov // Lesnoe hozjajstvo. 2015. № 1. S. 29.

7. Sazonov A.A., Kuhta V.N., Blincov A.I. Massovoe usyhanie elovyh lesov Belarusi na rubezhe XX-XXI vv. i puti minimizacii ih posledstvij // Lesnoe hozjajstvo. 2014. № 3. S. 9-12.

8. US Forest Service bark beetle research in the western United States: Looking toward the future / J.F. Negron [et al.] // Journal of Forestry. 2008. Vol. 106. P. 325-331.

9. Ivanchina L.A. Vlijanie doli uchastija eli v sostave drevostoev el'nika zelenomoshnogo na ih ustojchivost' // Lesa Rossii i hozjajstvo v nih. 2017. № 1 (60). S. 18-25.

10. Ivanchina L.A., Zalesov S.V. Vlijanie uslovij mestoproizrastanija na usyhanie elovyh drevostoev // Izv. Orenburg. Gos. agrar. un-ta. 2017. № 2 (64). S. 56-60.

11. Ob utverzhdenii Perechnja lesorastitel'nyh zon Rossijskoj Federacii i perechnja lesnyh rajonov Rossijskoj Federacii : Prikaz Minprirody Rossii ot 18.08.2014 g. № 367 (red. ot 23.12.2014 g.) (Zare-gistrirovano v Minjuste Rossii 29.09.2014 g. № 34186).

12. Dancheva A.V., Zalesov S.V. Ekologicheskij monitoring lesnyh nasazhdenij rekreacionnogo naznachenija. Ekaterinburg : Ural. gos. lesotehn. un-t, 2015. 152 s.

13. O pravilah sanitarnoj bezopasnosti v leash : Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 20.05.2017 g. № 607.

Ivanchina Lyudmila Alexandrovna, Graduate Student, Ural State Forestry University, ivanchi-na.ludmila@yandex.ru; Zalesov Sergey Veniaminovich,

Dr Agr. Scie., Prof., Ural State Forestry University, Zalesov@usfeu.ru.