Санитарное состояние сосновых древостоев в условиях лесопарков Екатеринбурга

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

САНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОПАРКОВ ЕКАТЕРИНБУРГА

Н.П. ШВАЛЕВА, асп. каф. лесоводства УГЛТУ,

С.В. ЗАЛЕСОВ, проф. каф. лесоводства УГЛТУ, д-р с.-х. наук

Лесопарки Екатеринбурга представляют собой в основном прекрасные боры, посещаемые горожанами и зимой и летом. На территории городских лесопарков расположены добротные спортивные сооружения, стадионы, тропы здоровья. При многообразии форм рекреации и многочисленности качественных воздействий леса на человека роль и значение лесопарков в организации отдыха населения возрастает с каждым годом. Рост городского населения ведет к возрастанию степени использования лесопарков в качестве мест массового отдыха. Рекреационная деятельность человека разносторонне воздействует на лесной биоценоз. Присутствие даже одного человека не проходит для него бесследно [2].

Лесопарки крупных промышленных центров испытывают высокие технические и рекреационные нагрузки, длительное воздействие которых приводит к снижению флористического богатства, что влечет за собой существенное смещение ярусов растительности, начиная с полога древостоя [5, 12, 15]. В экстремальных ситуациях из состава насаждений выпадают виды растений, чувствительные к ухудшению условий среды, затем разрушается древесный ярус и, в конечном счете, сохраняется лишь покров из кустарников и трав [4]. Иными словами, при непрерывном рекреационном использовании снижается производительность древостоя, а насаждение может превратиться в лесолуг, отличающийся от пастбищно-сенокосных угодий малой продуктивностью и высокой мозаичностью, вызванной неравномерным вытаптыванием [7-9].

Древостой - наиболее устойчивый компонент фитоценоза, и под воздействием рекреационных нагрузок он меняется, как правило, после изменения других компонентов насаждения. Основную роль в процессе деградации древостоя, очевидно, играют уплотнение почвы и ухудшение ее водно-физических свойств, а также механические повреждения деревьев [1].

Объектом наших исследований являлись насаждения Шарташского лесопарка и лесопарка им. лесоводов России в Екатеринбурге. Лесопарк им. Лесоводов России был заложен 23 июня 1966 г. на площади 976 га близ Паркового микрорайона (на восточной окраине Екатеринбурга, к югу от Сибирского тракта). Шарташский лесопарк расположен к северо-востоку от города и имеет площадь 777 га. Оба лесопарка являются местом активного отдыха горожан. Они находятся в зоне действия оживленных автотранспортных магистралей, железной дороги, нефтебазы и асфальтобетонного завода, которые создают высокий уровень загрязнения промышленными поллютантами. Эти факторы, а также несанкционированная хозяйственная деятельность - организация свалок, выпас скота, проезд автотранспорта, раскопка земель под огороды, сбор лекарственных, декоративных и пищевых растений при высокой рекреационной нагрузке привели к ухудшению санитарно-гигиенических и эстетических свойств насаждений, деградации подроста и живого напочвенного покрова.

Согласно схеме лесорастительного районирования Свердловской области [10], территория городского лесхоза, где расположены лесопарки, относится к Южно-таежному округу Зауральской холмисто-предгорной провинции Западно-Сибирской равнинной лесорастительной области.

В ходе исследований нами было заложено двенадцать постоянных пробных площадей (111111) - пять в Шарташском лесопарке и семь в лесопарке им. Лесоводов России, на которых выполнено комплексное изучение насаждений, определены таксационные показатели древостоев и их санитарное состояние.

Основные таксационные показатели древостоев 111 представлены в табл. 1.

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что 111 заложены в спелых и приспевающих древостоях и имеют различные стадии рекреационной дигрессии.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

95

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Основные таксационные показатели древостоев ППП

В =1 £ Состав Тип леса Элементы леса Ярус Класс бонитета Площадь сбоя минерализованной поверхности, %/га Стадии рекреационной дигрессии

Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Густота, шт./га. cd J-H ъ сS а со Высота, м Полнота cd J-H ъ сS а со

Абсолютная, м2/га Относительная

Шарташский лесопарк

1 8,9С С.ртр. 120 27,0 32 405 568 26,6 50,73 1,20 639 II 3,2 II

1,1Б 120 23,0 36 73 71

2 10С С.яг. 110 22,4 28,0 543 367 22,4 37,92 1,30 367 III 13,2 III

3 10С С.ртр. 110 22,7 24 543 429 22,7 39,38 1,10 429 III 9,4 II

4 10С С.яг. 120 24,5 28,0 576 420 24,5 38,91 1,10 420 III 9,0 II

5 10С С.яг. 120 24,5 28 572 392 24,5 35,51 0,98 392 III 10,2 III

Лесопарк им. Лесоводов России

6 8,8С С.яг. 140 29,0 40 206 361 25,5 40,24 1,10 406 III 3,1 II

1,2Б 70 22,0 32 65 45

7 10С С.ртр. 120 28,0 36 192 392 28,1 31,17 0,84 395 II 2,5 II

0,07Б 15,5 16 18 3

8 9,8С С.ртр. 120 26,2 28,0 353 345 26,0 29,00 0,79 353 II 8,5 II

0,2Б 70 17,0 20,0 27 8

9 9,5С С.яг. 160 28,5 40 173 317 28,1 27,20 0,73 334 II 4,2 II

0,5Б 21,0 28 31 17

10 9,7С С.ртр. 100 26,3 36 285 412 25,5 38,64 1,10 425 II 1,3 I

0,3Б 15,0 16 83 13

11 8С С.ртр. 120 25,6 30 211 265 24,6 31,26 0,87 334 III 5,2 II

0,4Б 15,0 16 93 14

1,6Ос 22,0 32 112 55

12 10С С.яг. 140 29,5 40,0 328 582 29,5 46,08 1,20 582 II 0,0 I

В ходе проведенных исследований были изучены различные методики и сопоставления существующих шкал рекреационной дигрессии [16, 17].

Распределение насаждений выполнено в соответствии со шкалой установления стадий рекреационной дигрессии, разработанной Г.А. Поляковой (1979).

I стадия характеризуется почти полным отсутствием нарушенности всех компонентов насаждения. Живой напочвенный покров состоит из типичных лесных видов растений, нет сорных, луговых и пионерных видов. Тропиночная сеть не выражена.

II стадия. Живой напочвенный покров изменяется незначительно. Площадь троп не превышает 10 %. В густых насаждениях или

под пологом кустарников тропиночная сеть лишена растительности, в более разреженных и осветленных лесах появляются луговые сорные виды.

III стадия. Площадь троп достигает 2030 %. Площадь, занятая типичной лесной растительностью, составляет не менее 50-60 %.

IV стадия. Площадь сбоя (минерализованной поверхности) 50-60 %. В осветленных лесах олуговлено до 40-60 % площади.

V стадия. Полное отсутствие лесных видов, доминируют мятлик однолетний, подорожник большой или птичья гречиха. До 50 % площади лишено напочвенного покрова.

Насаждения ППП относятся к разно-травно-липняковой и ягодниковой группам типов леса [14].

96

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 2

Распределение запаса деревьев сосны по классам санитарного состояния

Распределение запаса сосны по классам Средневзвешенная Стадии

№ ППП санитарного состояния, м3/га/ % Всего категория санитар- рекреационной

I II III IV+V ного состояния дигрессии

Шарташский лесопарк

1 309 182 44 33 568

54,4 32,0 7,8 5,8 100,0 1,69 I

Объем ср. дерева 1,472 1,348 0,983 2,200 1,402

2 48 232 72 15 367

13,1 63,2 19,6 4,1 100,0 2,27 III

Объем ср. дерева 0,841 0,726 0,308 0,455 0,676

3 212 184 20 13 429

49,4 42,9 4,7 3,0 100,0 1,78 II

Объем ср. дерева 0,865 0,814 0,644 0,325 0,79

4 131 232 47 9 419

31,3 55,4 11,2 2,2 100,0 1,77 II

Объем ср. дерева 0,777 0,739 0,625 0,527 0,724

5 246 114 28 4 392

62,8 29,1 7,1 1,0 100,0 1,58 II

Объем ср. дерева 0,748 0,6346 0,567 0,267 0,685

Лесопарк им. Лесоводов России

6 278 70 10 3 361

77,0 19,4 2,8 0,8 100,0 1,37 II

Объем ср. дерева 1,884 1,476 1,374 1,000 1,752

7 294 46 34 18 392

75,0 11,7 8,7 4,6 100,0 1,42 II

Объем ср. дерева 2,037 1,970 2,329 2.000 2,041

8 254 71 11 9 345

73,6 20,6 3,2 2,6 100,0 1,58 II

Объем ср. дерева 0,988 0,972 1,709 0,527 0,977

9 88 180 45 3 316

27,9 57,0 14,2 1,0 100,0 1,96 II

Объем ср. дерева 1,927 2,010 1,274 0,500 1,827

10 245 62 83 21 411

59,6 15,1 20,2 5,1 100,0 1,54 I

Объем ср. дерева 1,262 1,706 1,767 2,625 1,442

11 232 18 9 6 265

87,6 6,8 3,4 2,3 100,0 1,88 III

Объем ср. дерева 1,860 0,655 0,343 0,188 1,256

12 390 132 59 2 583

66,9 22,6 10,1 0,3 100,0 1,5 I

Объем ср. дерева 1,849 1,760 1,622 0,333 1,777

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что наибольшими показателями запаса характеризуются древостои, имеющие стадию рекреационной дигрессии I и II.

Степень рекреационной дигрессии определяет существенные различия по густоте и запасу древостоев даже в рамках одной группы типов леса. Так, в частности, запас древостоев сосняка разнотравного (С.ртр.) I стадии рекреационной дигрессии варьирует от 425 до 639 м3/га, в то время как в насаждениях аналогичного типа леса и возраста, ха-

рактеризующихся III стадией рекреационной дигрессии, он не превышает 370 м3/га.

Сосняк ягодниковый (С.яг.), в общем, характеризуется теми же тенденциями, что и сосняк разнотравный.

Средняя высота древостоя 111111 варьирует от 22,1 до 29,5 м, средний диаметр от

24,0 до 40,0 см.

Изучая санитарное состояние древос-тоев, мы все деревья распределили по 6 категориям [3]. Кроме того, производилась оценка ослабленности древостоев по пока-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

97

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

зателю средневзвешенной категории состояния. Насаждения согласно предлагаемой шкале классифицируются при средневзвешенной категории санитарного состояния 1 ^

1.5 как здоровые, 1,6 -г- 2,5 - как ослабленные,

2.6 ^ 3,5 - сильно ослабленные, 3,6 + 4,5 -усыхающие и более 4,6 - погибшие.

Вызванное рекреационными нагрузками уплотнение почвы и ухудшение воздухообмена в ней, а также повреждение корней и стволов деревьев приводит к ухудшению санитарного состояния деревьев и, как следствие этого, к изменению распределения запаса по классам (категориям) санитарного состояния (табл. 2) и ухудшению санитарного состояния древостоев в целом.

Материалы табл. 2 свидетельствуют о том, что средневзвешенная категория санитарного состояния древостоев 111111 варьирует от 1,37 до 2,27.

Анализируя полученные данные можно отметить, что на ПИП, имеющих I стадию рекреационной дигрессии, средневзвешенная категория санитарного состояния варьирует от 1,5 до 1,54, что соответствует категории «здоровые» (ПИИ 11 и 13).

Древостои же ПИИ, относящиеся ко II и III стадии рекреационной дигрессии, имеют средневзвешенную категорию санитарного состояния от 1,58 до 2,27, что соответствует категории «ослабленные».

Исключением являются 111111 6 и 7, где при II стадии рекреационной дигрессии средневзвешенная категория санитарного состояния составляет 1,34 и 1,42 соответственно. На этих 111 доля здоровых деревьев I класса санитарного состояния достигает 75 и 77 %.

Из шести 111, заложенных в сосняке разнотравном, три имеют средневзвешенную категорию санитарного состояния от 1,42 до 1,58, что соответствует категории «здоровые». Запас на этих 111 варьирует от 345 до 411 м3/га. Сравнивая запас деревьев той или иной категории санитарного состояния на данных 111, можно сделать следующий вывод, что в условиях сосняка разнотравного большая часть запаса приходится на деревья I категории санитарного состояния - 59,6 - 87,6 %. Запас деревьев IV и V категорий санитарного состояния варьирует от 2,3 до 5,1 %, что сви-

детельствует о незначительном превышении отпада на этих 111 по сравнению с показателями естественного отпада в неподверженных рекреационным нагрузкам насаждениях аналогичного возраста.

Интересные данные позволяют получить анализ распределения запаса деревьев разных категорий санитарного состояния. Так, в сосновых насаждениях ягодникового типа леса запас здоровых деревьев (I класс санитарного состояния) сокращается от 66,9 % в насаждениях I стадии (111111 12) до 13,1 % в насаждениях ТТТ стадии рекреационной дигрессии (ИНН 2).

Сравнение доли запаса здоровых деревьев показало, что при III стадии рекреационной дигрессии таковые составляют 13,1 и 87,6 % в условиях сосняка ягодникового и разнотравного соответственно. Это наглядно свидетельствует о повышенной устойчивости к рекреационным нагрузкам насаждений сосняка разнотравного по сравнению с насаждениями сосняка ягодникового.

Отпад деревьев на большинстве 111 происходит преимущественно за счет деревьев, отставших в росте. Однако объем среднего дерева IV и V категорий санитарного состояния (текущий отпад) на 111111 1 и 10 существенно превышает объем среднего дерева древостоя. Другими словами, отпад на данных пробных площадях идет за счет крупных деревьев. Иоскольку обе эти 111111 относятся к I стадии рекреационной дигрессии, специфика отпада объясняется не рекреационными нагрузками, а другими причинами, повышенной полнотой древостоя в частности.

Ироведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Длительные рекреационные нагрузки вызывают снижение запаса сосновых дре-востоев. Так, последний в условиях сосняка разнотравного составляет 425-639 м3/га в насаждениях I стадии рекреационной дигрессии и 370 м3/га в насаждениях II стадии.

2. Доля запаса здоровых деревьев в общем запасе древостоя в условиях сосняка ягодникового снижается от 66,9 % в насаждениях I стадии до 13,1 % в насаждениях III стадии рекреационной дигрессии.

3. Средневзвешенная категория санитарного состояния может служить одним из

98

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007