ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2015, № 2, с. 191-201
_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _
СТАТЬИ
УДК 630*181.62/.63::630*228.1::630*187
ТЕКУЩЕЕ И ДОЛГОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО В ТРЕХ КОНТРАСТНЫХ ТИПАХ ЛЕСА
ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ*
© 2015 г. Н. Ф. Каплина, Н. Н. Селочник
Институт лесоведения РАН 143030 Успенское, Одинцовский р-н, Московская обл. E-mail: kaplina@inbox.ru Поступила в редакцию 20.08.2014 г.
Проведен сравнительный анализ 30-летней динамики состояния древостоев дуба черешчатого с использованием оригинальной классификации крон деревьев по типам развития. Выявлена высокая приспособленность древостоев дуба к контрастным условиям местопроизрастания. В годы, благоприятные для роста и восстановления крон, текущее состояние древостоев сходно во всех типах дубрав. Долговременное состояние изученных дубрав улучшается в ряду: нагорная солонцовая, нагорная снытево-осоковая, пойменная ландышево-ежевичная. Оно тем лучше, чем более развиты кроны деревьев.
Лесостепь, типы дубрав, типы развития кроны дуба, выживаемость, состояние, жизнестойкость, первичная и вторичная крона, водяные побеги, мониторинг и прогноз.
Современные неблагоприятные условия окружающей среды, в особенности изменчивость климата, усиление биогенного и антропогенного воздействий снижают устойчивость древостоев и увеличивают вероятность их массового усыхания. Возрастает актуальность развития научных основ мониторинга, прогнозирования и разработки мер по улучшению состояния древостоев (ЯедГегп, Во8'е11, 2004; ОоЬЬетйп, 2005).
В настоящее время проводится значительное число исследований текущего состояния древо-стоев, в первую очередь с использованием неспецифических признаков, т.е. сходных в различных неблагоприятных условиях (Алексеев, 1989; Зло-бин, 1989). Для дубрав южной лесостепи, деградация которых обусловлена комплексом многих взаимосвязанных факторов, неспецифические признаки наиболее информативны.
В России наиболее широко применяется шкала категорий санитарного состояния, изначально предложенная лесопатологами и развитая
* Работа поддержана грантами РФФИ (12-04-01347, 12-0401077), Программой фундаментальных исследований ОБН РАН "Биологические ресурсы России" и грантом Президента РФ для государственной поддержки ведущей научной школы Российской Федерации НШ-1858.2014.4.
В.А. Алексеевым для диагностики жизненного состояния деревьев и древостоев (Алексеев, 1989), в дальнейшем уточненная для лиственных пород (Руководство..., 2007). Однако, эта шкала учитывает лишь признаки текущего состояния: ажурность крон, размер и цвет листьев, наличие усохших ветвей, оставляя без внимания признаки долговременного состояния, такие как рост и развитие крон. При этом признается, что лучшие показатели состояния имеют хорошо развитые деревья: "Здоровое дерево. Деревья не имеют внешних признаков повреждений кроны и ствола. Густота кроны обычная для господствующих деревьев (I и II классов роста в случае применения классификации Крафта)" [1] (Алексеев, 1989). Развитость и морфоструктура кроны определяет настоящую и будущую жизнеспособность дуба (Лохматов, 1999).
Ранее нами предложена классификация деревьев дуба по росту и развитию крон, пригодная для оценки долговременного состояния дерева и древостоя по характерным для дуба признакам мор-фоструктуры кроны (Каплина, Селочник, 2009). С ее помощью проведен анализ 25-летней динамики развития крон, состояния и выживаемости деревьев дуба черешчатого для одного из объектов настоящего исследования - снытево-осоковой
дубравы в связи с влиянием рубок ухода. Для понимания областей применения и возможностей предложенной классификации она апробирована в Московском регионе, в условиях влияния автодорог и рекреации (Селочник, Каплина, 2011), а также на северной границе полупустыни в условиях экстремальных температур и дефицита влаги (Каплина, 2013).
Методика оценки влияния поллютантов на текущее состояние крон деревьев (ICP Forests..., 2010) включает сходный признак - класс роста и развития деревьев по Крафту. По сравнению с классификацией по Крафту, предложенный нами подход не требует оценки социального статуса дерева. Поэтому он может применяться в рединах, парках и для отдельно стоящих деревьев. Кроме того, долговременное состояние крон деревьев дуба в неблагоприятные периоды ухудшается значительно быстрее и существенней, чем их класс по Крафту, как показано для того же объекта - сныте-во-осоковой дубравы (Каплина, Жиренко, 2012).
Целью данной работы является дальнейшая апробация предложенного подхода в сравнительном анализе данных 30-летнего мониторинга состояния древостоев в трех характерных для лесостепи типах леса, контрастных по условиям местопроизрастания и по комплексам неблагоприятных факторов: вышеупомянутой нагорной снытево-осоковой дубраве, пойменной ландышево-еже-вичной и нагорной солонцовой дубравах.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Все объекты исследования расположены в Тел-лермановском опытном лесничестве Института лесоведения РАН (Борисоглебский Воронежской обл.). Более 60 лет назад на этих постоянных пробных площадях пр. пл. начаты биогеоценотические исследования. С начала 1980-х здесь изучались причины и последствия массового усыхания дуба черешчатого, а в дальнейшем - динамика восстановления крон и состояние древостоев (Осипов, 1989; Селочник, 2003, 2009).
Первый ярус всех изученных дубрав практически чистый по составу, поэтому в статье приводятся показатели только для дуба черешчатого как основного элемента леса.
Нагорная снытево-осоковая дубрава (кв. 6, пр. пл. 4, площадь 0.1 га, 51°20'53" с. ш., 41°58'35" в. д.) на темно-серых лесных тяжелосуглинистых почвах, высокопродуктивная, I класс бонитета. Подвержена почвенным засухам в годы с низкими летними осадками. Создана посевом по вырубке с дополнениями, дубом поздней фе-ноформы. Онтогенетическое состояние (Смир-
нова, Торопова, 2004) - среднее генеративное. Повреждение насекомыми-филлофагами (здесь и далее - по оценкам в июле, августе) - обычно слабое, фоновое (до 20%). Здесь проведены трехкратные низовые рубки ухода (в 1954, 1963 и 1975 гг.), которые способствовали развитию крон и уменьшению волнового отпада деревьев. В результате этот древостой более близок по полноте и развитию крон с двумя другими объектами, чем вариант без рубок ухода.
Пойменная ландышево-ежевичная дубрава
(кв. 47, пр. пл. 1, площадь 0.436 га, 51°19'28" с. ш., 41°58'23" в. д.) на суглинистых почвах, продуктивная, II класс бонитета. Отличается амплитудой увлажнения: весеннее затопление здесь может сменяться летним иссушением (Осипов, 1989). Древостой естественного семенного происхождения, ранней феноформы, старшего генеративного состояния. Повреждение листогры-зущими насекомыми в рассматриваемый период обычно слабое, в отдельные годы - среднее, на некоторых деревьях - до сильного.
Нагорная солонцовая дубрава (кв. 29, пр. пл. 1, площадь 0.5 га, 51°20'17'' с. ш., 41°58'49'' в. д.) расположена вблизи солонцовой поляны, на осолоделых солонцеватых почвах (Осипов, 1989), низкопродуктивная. Сформировалась на лесосеке дубом ранней феноформы, в основном порослевого происхождения. Онтогенетическое состояние - старшее генеративное. Повреждение листогрызущими насекомыми от очень слабого до среднего - для древостоя и до сильного - отдельных деревьев.
С 1983 г. на этих пробных площадях регулярно проводится визуальная оценка показателей деревьев, измерение линейных размеров стволов и крон, а в последние годы - фотографирование крон с целью создания архива данных и сравнительного описания по годам.
В настоящей работе мы различаем: 1) текущее состояние дерева и древостоя как комплекс показателей повреждения и восстановления кроны, изменяющихся по годам, в основном включенных в шкалу категорий санитарного состояния (Руководство..., 2007), или жизненного состояния по В.А. Алексееву (1989); 2) долговременное состояние как комплекс более устойчивых показателей: а) динамики текущего состояния и б) развития и деградации крон. Оно наиболее близко понятию "жизненность" или "виталитет" в фитоценологии (Злобин, 1989), а в условиях неблагоприятных факторов отражает жизнестойкость деревьев и древостоев.
При оценке текущего состояния различали следующие категории санитарного состояния дерева:
1 - внешне здоровое, 2 - с признаками ослабления, 3 - ослабленное, 4 - усыхающее, 5 - свежий сухостой, 6 - старый сухостой. Состояние древостоев оценивали по средней категории живых деревьев (1-4 категорий) состояния, а в методических целях - также по средней категории деревьев 1-5 категорий состояния. В июле-августе визуально учитывали вклад листьев основной кроны (без водяных побегов) в общую поверхность листьев, долю поврежденной поверхности листьев, густоту кроны.
Для оценки долговременного состояния дерева и древостоя использовали оригинальную классификацию роста и развития крон: 1 - раскидистая крона, наиболее хорошо развитая, сходная с кроной на открытом месте, водяные побеги присутствуют только на скелете нижних ветвей;
2 - зонтиковидная, без нижних раскидистых ветвей, с водяными побегами на стволе под кроной,
3 - узкая крона, образованная в основном водяными побегами, первичные ветви возможны в верхней части кроны (Каплина, Селочник, 2009). Концентрация пластических углеводов в конце вегетационного сезона достоверно выше в тканях и органах деревьев лучшего типа развития (Ки1а-коуа, КарИпа, 2014).
Крона дуба в пойменной и солонцовой дубравах может состоять из первичной и вторичной частей, иногда равноценных по размеру и развитию. Такие кроны мы называем комбинированными. Вторичные ветви развиваются из водяных побегов в условиях деградации первичной кроны и повышенной освещенности (Лохматов, 1981; Ильюшенко, Романовский, 2000). В настоящей статье мы различаем основную крону (первичная или комбинированная крона) и отдельно выделяем водяные побеги, которые массово возникают и отмирают через несколько лет.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Во второй половине 70-х годов дубравы Тел-лермановского опытного лесничества пережили массовое усыхание дуба вследствие засух, резкого
снижения и затем повышения уровня грунтовых вод, а также повреждения
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.