научная статья по теме ОЦЕНКА МЕСТООБИТАНИЙ БОЛОТНЫХ СОСНЯКОВ ЮЖНОЙ ТАЙГИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В ЦЕЛЯХ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ОЦЕНКА МЕСТООБИТАНИЙ БОЛОТНЫХ СОСНЯКОВ ЮЖНОЙ ТАЙГИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В ЦЕЛЯХ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИ»

ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2014, № 3, с. 31-38

_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _

СТАТЬИ

УДК 630*11+ 630*17:582.475.4 +556.56

ОЦЕНКА МЕСТООБИТАНИЙ БОЛОТНЫХ СОСНЯКОВ ЮЖНОЙ ТАЙГИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В ЦЕЛЯХ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИ*

© 2014 г. Т. Т. Ефремова, А. Ф. Аврова

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50 E-mail: efr2@ksc.krasn.ru Поступила в редакцию 12.02.2006 г. Доработана 02.02.2013 г.

Впервые для лесных болот выполнена бонитировочная оценка торфяных почв, характеризующая мелиоративную значимость объектов. Обоснована возможность использования в практике гидролесомелиорации морфометрических параметров хвои - доступных, простых и результативных показателей типизации местообитаний болотных сосняков естественного развития и оценки эффективности осушения.

Болотные сосняки, типы местообитаний, гидролесомелиорация, бонитировка.

Осушение - единственный путь формирования высокопродуктивных насаждений на болотах, в частности, Западной Сибири, территория которой характеризуется исключительно высокой заболоченностью. Гидролесомелиорация, практически прекратившаяся в условиях современной России, безусловно, будет возобновлена по мере улучшения экономической ситуации в стране [13]. Поэтому необходимость углубления знаний почвен-но-экологических особенностей гидроморфных комплексов как научной основы устойчивого природопользования сохраняет свою актуальность.

Правильный выбор исходных объектов осушения очень важен, так как определяет экономическую и природоохранную целесообразность гидротехнической мелиорации. Известно, что эффект осушения даже близких в лесотипологи-ческом отношении объектов определяется различиями в свойствах торфяных почв, то есть уровнем их плодородия. Между тем, вооруженность специалистов лесной отрасли действенными и оперативными методами индикации болотных местообитаний остается по-прежнему недостаточной. Цель нашей работы: а) выполнить бонитировку, то есть количественную оценку условий произрастания болотных сосняков относительно

* Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ (проект № 4079).

местообитания с максимальным лесоводствен-ным эффектом; б) обосновать возможность использования в практике гидролесомелиорации морфометрических параметров хвои как наиболее доступных и результативных показателей для типизации и оценки эффективности осушения болотных сосняков.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектами исследования послужили сосновые древостои (Pinus sylvestris) на болотах естественного ряда развития и их осушенные 30-35 лет назад участки в Тимирязевском лесхозе Томской области. Изучались леса, не пройденные рубками. Таксационные показатели древостоев определены однократно общепринятыми в лесоведении методами. Сжигание почв для валового анализа проводилось по методу К.Е. Гинзбург с соавт. [4]. Определение содержания биогенных элементов выполнялось в соответствии с [1]: азота - полу-микрометодом Къельдаля, фосфора - фотоколо-метрически по Дениже в модификации Цинцадзе. Значение рН водной вытяжки определяли потен-циометрически, гидролитическую кислотность -по Каппену, обменные кальций и магний - по методу Каппена-Гильковица, зольность - сжиганием торфа в муфельной печи до постоянного веса при температуре 500 оС. Объемную массу почв определяли методом режущего кольца [2].

г 5П

г-4-

0 &

1 2 И

& 1

& О

М-З+М-4

Е-2

М-1+МЕ-1

♦ МЕ-2

МЕ-0

ОМ-О+М-О

Л2 = 0.96

30 40 50 60 70 Длина хвои, мм

~80

5 п 4

321 0

М-З+М-4_____

Е-0 ^^, МЕ-2

Е-1

М-1+МЕ-1V

МЕ-0 ♦

♦ ОМ-О+М-О

Я2 = 0.94

О-О

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Масса 100 пар хвои, г

Рис. Регрессионная связь среднегодичного прироста древесины с длиной (а) и массой (б) однолетней хвои в болотных сосняках различных местообитаний.

Неосушенные типы местообитания: Е-0 - эвтрофный, МЕ-0 - мезо-эвтрофный, ОМ-О+М-О - олиго-мезотрофный+мезотроф-ный, О-О - олиготрофный; осушенные типы местообитания: М-1+МЕ-1 - мезотрофный+мезо-эвтрофный слабо осушенный, М-3+М-4 - мезотрофный интенсивно осушенный, МЕ-2 - мезо-эвтрофный умеренно осушенный, Е-1 - эвтрофный слабо осушенный, Е-2 - эвтрофный умеренно осушенный.

Исследования морфометрических и химических показателей хвои, выполненные в течение 3-4 лет, характеризуют ее пространственно-временную изменчивость. Объем выборки варьирует в пределах 300-4810 наблюдений по длине хвои и от 30 до 210 пакетов по 100 пар для массы в зависимости от численности пробных площадей в данном типе местообитания. Отбор хвои в полевых условиях выполнен по методике Верманна [22]. Определение в хвое золы, азота, фосфора, калия, кальция, магния выполнено на инфракрасном анализаторе "Инфрапид-61" и рассчитано на навеску, высушенную при 105оС. Сопряженно в сезонной динамике изучались влажность торфяных почв и уровень стояния почвенно-грунтовых вод. К оценке гидрологических условий привлекались и ранее опубликованные по этому вопросу материалы [7, 8, 15].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В условиях южной тайги Западной Сибири методами многомерной статистики достоверно выделено 9 формализованных типов условий произрастания болотных сосняков, включая осушенные в разной степени варианты [12]. В естественном ряду развития эколого-ценотические типы сгруппировались в следующие кластеры - олиго-трофный (индекс О-0), олиго-мезотрофный+ме-зотрофный (ОМ-0+М-0), мезо-эвтрофный (МЕ-0) и эвтрофный (Е-0). Результатом формализованного разбиения осушенных местообитаний стали группы: слабо осушенные мезотрофные+мезо-эв-трофные (М-1+МЕ-1), слабо осушенные эвтроф-ные (Е-1), умеренно осушенные мезо-эвтрофные (МЕ-2), умеренно осушенные эвтрофные (Е-2),

а также переосушенные+интенсивно осушенные мезотрофные (М-3+М-4), исследуемые в дальнейшем интенсивно осушенные мезотрофные.

Общепризнано, что исходным условием эффективности гидролесомелиорации является производительная способность местообитаний, то есть уровень плодородия. Трудности эффективной оценки лесных торфяных почв заключаются в выборе критериев продуктивности, поскольку до сих пор существует несогласованность методических подходов по этому вопросу. Мы использовали комплекс достоверных в кластерном и дис-криминантном анализе признаков, выявленных в процессе группировки типов местообитания болотных сосняков [12]. Они касаются химических свойств торфяных почв, таксационных показателей древостоев, данных хвое-листового анализа и характеристики побегов (всего 24 показателя). Почвенные признаки включают: степень насыщенности основаниями и запасы в слое торфа 0-20 см зольных веществ, N Р205, СаО, MgO. Показатели хвое-листового анализа следующие: длина однолетней хвои и текущего года заложения, масса хвои указанных возрастов, содержание в хвое зольных веществ, N и Mg, длина наиболее развитого побега 3-й верхушечной мутовки, число пар хвои на побеге. Таксационные показатели: средняя высота и средний диаметр деревьев, запасы и среднегодичный прирост древесины. Для сопоставимости данных, имеющих разные единицы измерения, все анализируемые переменные были стандартизованы. Средняя величина стандартизованных показателей эвтрофного умеренно осушенного типа была принята за эталон бонити-ровочного стандарта, относительно которого рас-

^ Таблица 1. Эколого-ценотическая характеристика местообитаний болотных сосняков южной тайги Западной Сибири и оценка их лесопригодности

й и о о и и i=l и я

К

и

Эдафические условия в корнеобитаемом слое торфа 0-30 см Оценочный балл Доминирующий тип леса Класс возраста Класс бонитета v*", M3 ra_1 Биометрия однолетней хвои Лесохозяйственные мероприятия

трофотоп и его индексы гидротоп длина, мм масса, г

категория W",%

Олиготрофный Неосушен- 50.4-95.0 10 Кустарнич- III V-V6 0.7 33±0.4 1.9±0.03 Условно лесопригоден,

(О-О) ный, ково-сфаг- требуется коренная ме-

УГВ* =18 см новый лиорация

Олиго-мезотроф- Неосушен- 62.2-93.2 18 Осоково- III V-Va 1.2 41±0.4 2.4±0.05 Умеренное осушение

ный + мезотроф- ный, сфагново- с применением удобрений

ный (ОМ-О+М-О) УГВ = 14 см кустарнич-

ковый

Мезо-эвтрофный Неосушен- 74.0-98.2 21 Осоково- II V-Va 1.8 40±0.5 2.4±0.06 Умеренное осушение

(МЕ-0) ный, кустар- с применением удобрений

УГВ = 9 см ничково-

гипновый

Эвтрофный Неосушен- 85.6-90.9 65 Осоково- II III 2.6 60±0.6 3.6±0.16 Умеренное осушение

(Е-0) ный, гипновый

УГВ = 6 см

Мезотрофный + Слабо осу- 47.5-91.5 43 Зеленомош- II III 2.8 56±0.5 3.7±0.08 Дополнительное регули-

мезо-эвтрофный шенный, но-осоковый рование водного режи-

(М-1+МЕ-1) УГВ = ма+удобрение

= 18-25 см

Эвтрофный Слабо 55.3-91.2 84 Осоково- II III-II 3.5 64±0.5 4.8±0.09 Дополнительное регули-

(Е-1) осушенный, вейниково- рование водного режима

УГВ = 18 см гипновый

Мезо-эвтрофный Умеренно 34.8-93.8 77 Вейниково- II II 3.7 74±0.6 5.2±0.22 Надзор за состоянием

(МЕ-2) осушенный, зеленомош- осушительной сети

УГВ = 35 см ный

Эвтрофный Умеренно 28.5-81.8 100 Крапивный II II-I 3.9 72±0.5 5.5±0.17 Надзор за состоянием

(Е-2) осушенный, осушительной сети

УГВ = 40 см

Мезотрофный Интенсивно 6.7-68.2 70 Мятликово- II II-I 3.8 71±0.5 5.0±0.09 Двустороннее регулиро-

(М-3 + М-4) осушенный, крапивный вание водного режима

УГВ =

= 60-90 см

о а

м

к

м о ч о о

к £

к к

St

6П g

о ч к

(г1

я

о о

0 к

¡а §

W

1

к о

St £

St "l s

OJ >

s

>

s о

St

о s

tri

s s

Примечание.*УГВ - уровень грунтовых вод, - объемная влажность, '"V - среднегодичный прирост древесины при полноте 0,7.

считаны баллы (%) всех других местообитаний болотных сосняков южной тайги Западной Сибири. Эвтрофный умеренно осушенный тип характеризуется наиболее высокой продуктивностью насаждений, трофностью почв выше пороговых показателей и благоприятным гидрологическим режимом [9].

Оценочные баллы, характеризующие мелиоративную значимость объектов, обобщают два важнейших критерия плодородия - количество питательных веществ в почве и урожайность (производительность древостоев и состояние фо-тосинтезирующего аппарата - хвои). Как следует из табл

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком