Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса 9
1.1 История образования рекреационных лесов в России 9
1.2 Требования к древесным породам при проведении лесовосстановительных мероприятий в лесопарковых зонах 12
1.3 Создание подпологовых лесных культур в лесопарковых зонах 17
2 Характеристика объекта исследований 21
2.1 Общие сведения об объекте исследований 21
2.2 Характеристика природных и экологических условий 23
2.3 Характеристика лесного фонда 26
3 Программа, методика исследований и объем экспериментального материала 30
3.1 Программа исследований 30
3.2 Методика исследований 30
3.3 Объем экспериментального материала 33
4 Формирование фонда поврежденных насаждений в процессе проведения санитарно-оздоровительных мероприятий в лесопарковой зоне 35
4.1 Развитие популяции короеда-типографа в 2010-2018 годах в насаждениях объекта исследований 35
4.2 Выборочные санитарные рубки в насаждениях, поврежденных короедом-типографом 39
5 Применение данных дистанционного зондирования Земли для определения характеристик фонда восстановления поврежденных насаждений 49
5.1 Автоматизированное определение расположения поврежденных насаждений по космическим снимкам среднего разрешения 49
5.2 Применение разновременных космических снимков высокого разрешения для установления параметров лесокультурного фонда в восстановлении поврежденных насаждений 57
6 Лесные культуры в восстановлении поврежденных насаждений 64
6.1 Восстановление поврежденных насаждений естественным путем 64
6.2 Создание подпологовых лесных культур в условиях сложной субори 72
6.3 Введение дуба черешчатого и дуба северного в подпологовые лесные культуры 79
6.4 Технологические особенности создания ландшафтных и подпологовых лесных культур в лесопарковой зоне 83
Заключение 92
Список литературы 94
Приложения 109
- Требования к древесным породам при проведении лесовосстановительных мероприятий в лесопарковых зонах
- Выборочные санитарные рубки в насаждениях, поврежденных короедом-типографом
- Применение разновременных космических снимков высокого разрешения для установления параметров лесокультурного фонда в восстановлении поврежденных насаждений
- Технологические особенности создания ландшафтных и подпологовых лесных культур в лесопарковой зоне
Требования к древесным породам при проведении лесовосстановительных мероприятий в лесопарковых зонах
Постановлением Правительства от 14 декабря 2009 г. №1007 утверждено Положение об определении функциональных зон в лесопарковых зонах, площади и границ лесопарковых зон, зеленых зон. В нем отмечено, что «Лесопарковые зоны устанавливаются в целях организации отдыха населения, сохранения санитарно-гигиенической, оздоровительной и эстетической ценности природных ландшафтов». В соответствии с данным требованием в лесном фонде должны проводиться все лесозащитные, лесохозяйственные и лесовосстановительные работы [91].
В лесном фонде лесовосстановительные мероприятия могут проводиться искусственным, естественным и комбинированным способами. Искусственное лесовосстановление осуществляется созданием лесных культур [73].
В лесопарковой зоне могут выделяться зона активного отдыха и прогулочная зона. Зона активного отдыха выделяется в местах с наибольшей рекреационной нагрузкой. Здесь проводится благоустройство территории и формируются эстетически ценные природные ландшафты повышенной устойчивости. Площадь зоны активного отдыха может занимать 30% площади лесопарковой зоны [91].
Прогулочная зона предназначена для организации прогулочных и туристических маршрутов, сбора и заготовки пищевых и недревесных лесных ресурсов отдыхающими.
В случае наличия в лесопарковой зоне погибших лесных насаждений или установлено существенное снижение их устойчивости, может выделяться восстановительная зона [91]. В отдельных случаях для сохранения мест обитания и размножения диких птиц и зверей может быть выделена зона фаунистического покоя.
Выделение в лесопарковой зоне функциональных зон позволяет дифференцированно подходить к организации охраны, защиты и воспроизводства лесов. Действующими нормативно-правовыми документами регламентировано проведение лесовосстановительных работ в лесном фонде РФ [72,73]. В защитных лесах, куда входит и лесопарковая зона лесовосстановление должно обеспечивать формирование лесных насаждений, соответствующих целевому назначению категорий защитных лесов. Лесовосстановление в лесопарковой зоне направлено на со 14 здание (сохранение) таких насаждений, которые были бы эстетически привлекательны, с высокими санитарно-гигиеническими, оздоровительными, рекреационными функциями и являлись неотъемлемой частью природного ландшафта. К сожалению, каких-либо конкретных придержек по таксационным показателям формируемых насаждений не предусмотрено. Отмечается, что лесные культуры могут создаваться чистыми (из одной главной породы) или смешанными (из нескольких главных и сопутствующих древесных и кустарниковых пород). К главной древесной породе предъявляется основное требование на ее соответствие целям лесовосстановления и природно-климатическим условиям произрастания.
При создании смешанных лесных культур учитывается влияние сопутствующих древесно-кустарниковых видов на главную древесную породу. Возможно смешение главной породы с сопутствующими рядами или смешение в ряду. Лучшим временем посадки считается весна. Допускается проводить выбор главной породы в очагах вредных организмов на основании специальных исследований.
Имеющийся в стране опыт лесопользования в лесах рекреационного назначения свидетельствует о том, что наряду с быстротой роста, продуктивностью, долговечностью, устойчивостью насаждений к рекреационным нагрузкам и промышленным выбросам особая роль принадлежит эстетической привлекательности искусственно созданных древостоев. Под эстетической привлекательностью природного объекта понимают его красоту в эмоциональном ощущении человека.
Зеленые насаждения лесопарковых зон создаются в первую очередь для удовлетворения эстетических потребностей населения. В течение всей жизни обладают высокой декоративностью ель колючая, ель сибирская, сосна обыкновенная, дуб черешчатый, клен остролистный, липа мелколистная [33,88].
Эстетическая привлекательность насаждений лесопарковых зон может повышаться введением в лесные культуры интродуцентов. Сосна кедровая сибирская и сосна Веймутова за счет ровных стволов с гладкой корой, округлой формой кроны, длинной сизовато-зеленой хвоей [32, 56,123]. Сосна Муррея и сосна Банкса в молодом возрасте из-за особенностей плодоношения и формы хвои имеют свою привлекательность [23,30]. На основе изучения опыта интродукции лиственницы сибирской в дендрарии Брянского учебно-опытного лесничества, она была рекомендована в лесное хозяйство, как декоративный древесный вид наряду с пихтой бальзамической и дубом красным [105].
Декоративность древесно-кустарниковых видов при обосновании видового состава лесных культур лесопарковой зоны не является ведущим фактором. Большое значение для определения видового состава лесных культур имеет продолжительность успешного функционирования искусственного дендроценоза, быстрота роста древесных и кустарниковых видов в молодом возрасте [102]. Обычно быстрорастущие в молодом возрасте деревья (ивы, тополя) обладают малой продолжительностью жизни и не рекомендуются для введения в лесные культуры [33]. С возрастом теряют привлекательность сосна Банкса, сосна Мурея [30]. Сосна кедровая сибирская и сосна Веймутова сохраняют свои декоративные качества долгие годы [32, 56,123].
Продолжительность жизни древесно-кустарниковой растительности в насаждениях с высокими рекреационными нагрузками определяется не только соответствием их биологических особенностей природно-климатическим условиям произрастания, но и их способностью переносить различные рекреационные воздействия [87,88].
Неслучайно в настоящее время поднимается вопрос для оценки качества лесных культур в лесах рекреационного назначения использовать показатели состояния древесных растений, рекреационную привлекательность насаждения в целом и стабильность искусственного насаждения. Под стабильностью искусственного насаждения рекомендуется понимать соответствие сложившегося типа лесных культур первоначальному типу лесных культур на момент их создания. В зависимости от соответствия выделяются стабильные лесные культуры, относительно стабильные и нестабильные. Для интегральной оценки лесных культур на урбанизированных территориях предлагается использовать классы перспективности. Первому классу перспективности соответствуют лесные культуры с высо 16 кими показателями «качества деревьев», «привлекательности насаждения» и высокой стабильностью [108].
Состояние деревьев в насаждении рекомендуется оценивать по 7 показателям: положению в вертикальной структуре древостоя, уровню развития растения, статусу растения в культур-фитоценозе (лидирующее, стабильное, отстающее), эколого-лесоводственному значению (деревья ценные, важные для формирования древостоя; деревья, выполняющие средообразующие функции; деревья малоценные), санитарному состоянию растения, качеству ствола, качеству кроны. Каждый показатель оценивается в баллах - 0, 1, 2.
Привлекательность искусственного насаждения также предлагается оценивать в баллах (0, 1, 2) в разрезе 7 показателей: видовой состав, характер смешения, ярусность и возраст древостоя, характеристика нижних ярусов (подрост или подлесок), полнота, размещение, просматриваемость.
Примечательно, что низкополнотные устойчивые культуры, культуры с групповым размещением и просматриваемостью более 31 м имеют самую высокую бальную оценку привлекательности насаждения. Высокая бальная оценка присуща также лесным культурам из 3 и более видов при шахматном смешении и смешении биогруппами, звеньями, многоярусным и культурам двухъярусным разновозрастным.
Данная интегрированная оценка лесных культур в рекреационных лесах позволяет получить характеристику искусственного культурфитоценоза в зрелом возрасте.
При разработке проекта лесовосстановления целесообразно ориентироваться на создание смешанного многовидового насаждения с групповым (шахматным, звеньевым, гнездовым) размещением древесных видов различного светолюбия.
Светолюбивые виды (береза, лиственница, сосна, ясень) наивысшего уровня фотосинтеза достигают при полном солнечном освещении. Теневыносливые виды могу довольствоваться уровнем освещенности 0,1-0,01 полного солнечного освещения [125]. Следует отметить, что декоративные качества отдельных дре-весно-кустарниковых видов могут меняться при затенении [4,87]. Формирование смешанного многовидового состава лесных культур в лесопарковых зонах возможно только на участках с богатыми лесорастительными условиями из-за высокой требовательности отдельных древесно-кустарниковых видов (ильм, ясень, клен, бук, граб, дуб, ольха черная) к плодородию почв [62].
Еще сложнее искусственным путем сформировать двухъярусное разновидное насаждение. В реальных условиях это возможно только при создании подпо-логовых лесных культур в низкополнотном насаждении [27, 134].
Выборочные санитарные рубки в насаждениях, поврежденных короедом-типографом
Известно, что типограф в первую очередь заселяет ослабленные деревья ели. Физиологическое состояние дерева определяется многими факторами. К ним относится возраст дерева, полнота насаждения, почвенно-типологические условия произрастания (тип леса, тип лесорастительных условий, видовой состав древостоя, погодные особенности вегетационного периода и предыдущих лет), фазой развития популяции вредителя. Возраст деревьев во многом определяет интенсивность его роста. Мы попытались выявить влияние возраста насаждения на объем выборочных санитарных рубок, по годам, когда популяция короеда-типографа находится на ранних стадиях его развития (рисунок 1).
В объекте исследований основной объем санитарных рубок после повреждений короедом-типографом проведен в насаждениях старше 60 лет. Далее дан анализ выборочных санитарных рубок за период 2010-2015 гг.
В 2010 г. из 28,2 га выборочных санитарных рубок 23,3 (82,3%) приходились на насаждения старше 140 лет и 93,6% на насаждения старше 100 лет.
Ориентируясь на установленный Рослесхозом возраст рубки в защитных лесах для ели 101-120 лет можно говорить о том, что если рубку еловых насаждений проводить согласно отраслевых рекомендаций, то очаги короеда-типографа встречались бы в единичных случаях.
В 2011 г. из 166,2 га выборочных санитарных рубок на насаждения старше 100 лет приходилось 129,9 га (78,1%),на средневозрастные 23,3 га (14,0%), приспевающие – 13,0 га (7,8%). Короед не зашел в молодняки.
В 2012 г. (популяция короеда типографа находилась в фазе вспышки массового размножения – фаза собственно вспышки) выборочные санитарные рубки проводились в насаждениях ели всех возрастов: молодняках - 1,3%, средневозрастных -13,6, приспевающих - 22,0, спелых - 20,6 и перестойных-42,8%. Основной объем 85,4% выборочных санитарных рубок проводился в насаждениях старше 100 лет.
В 2013 г. выборочные санитарные рубки проводились на площади 464 га (на 19,4 га больше, чем в 2012 году): в насаждениях старше 100 лет - 277,4 га (59,8%), молодняках – 5,2 га (1,1%).
В 2014 г. объем проведения выборочных санитарных рубок возрос до 680,1 га: в насаждениях старше 100 лет - 322,5 га (47,4%), молодняках, средневозрастных, приспевающих- 1,3%, 24,7%, 26,6% соответственно.
В 2015 г. площадь выборочных санитарных рубок снизилась до 283,7 га: в спелых и перестойных насаждениях - 116,9 га (41,2%), в молодняках не проводились.
При общей площади ельников в 853 га в годы интенсивного развития короеда-типографа на выборочные санитарные рубки приходилось от 440 до 680 га, что составляло от 51,5% до 80,0% общей площади ельников. За 2010-2015 года выборочными санитарными рубками было пройдено 2068,3 га или 48% всей площади хвойных насаждений лесничества (4,3 тыс. га).
Выборочные санитарные рубки проводились в насаждениях различной полноты (таблица 3).
Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что насаждения с полнотой 0,9 и выше, как правило, не затронуты короедом-типографом. За шесть лет выборочные санитарные рубки здесь проведены на площади 2,7 га (0,1%), в насаждениях полнотой близкой 0,8 - на 168,8 га (8,1%). Обращает на себя внимание тот факт, что сравнительно значимые объемы рубок при полноте 0,8 приурочены к периоду фазы вспышки вредителя – собственно вспышка. Наибольшие площади повреждения короедом приходятся на насаждения с полнотой 0,5 (27,0%), 0,6 (28,0%),07 (23,9%).
Распределение выборочных санитарных рубок по типам лесорастительных условий (рисунок 2) показало, что от всего объема проведенных рубок 1326 га (64,1%) приходится на свежие (С2) и влажные (С3) сложные субори. На простые субори (В) приходится 416 га (20,1%) общего объема выборочных санитарных рубок. В дубравах (Д) выборочные санитарные рубки проведены на площади 314,7 га (15,2%).
Объемы выборочных санитарных рубок по типам лесорастительных условий в лесничестве приведены в таблице 4.
В свежих и влажных лесорастительных условиях независимо от богатства (В, С, Д) выборочные санитарные рубки проведены на 54-57% общей площади этих условий. Кроме ельников в условиях В2 рубками затронуты сосняки. Схожая картина наблюдается в сложных суборях (С). Здесь выборочные санитарные рубки прошли в березняках и осинниках, где ель входит в состав насаждения. В мокрых и сырых условиях произрастания (4, 5) выборочные санитарные рубки по короеду типографу практически не проводились.
Имеющиеся небольшие их площади можно объяснить ошибками в определении типов лесорастительных условий при таксации древостоев. Согласно биологии развития ели европейской, она в этих условиях не произрастает.
Влияние долевого участия ели в составе насаждений на площадь выборочных санитарных рубок по годам исследования представлено на рисунке 3.
Более детальное влияние указанного фактора получено в результате регрессионного анализа (таблица 5).
Распределение выборочных санитарных рубок по площади вырубаемых участков следующее: в 2010 г. из 28,3 га выборочных санитарных рубок 17,4 (61%) приходились на участки с площадью более 10 га, в 2011 г. такие участки занимали 18%, в 2012 – 4%, в 2013 – 7%, в 2014 – 4%, в 2015 – 0%. Основные объемы выборочных санитарных рубок за указанные годы проводились на участках площадью 1 - 5 га (66%), 5 - 10 га (20%).
Анализ проведения санитарно-оздоровительных мероприятий в объекте исследований позволил сформулировать основные выводы:
1. Выборочными санитарными рубками были пройдены насаждения с долевым участием ели в составе 1-7 единиц.
2. В начальной стадии развития популяции типографа наиболее активно повреждаются перестойные и спелые насаждения.
3. Наибольший объем выборочных санитарных рубок за 2010-2015 гг. отмечается в среднеполнотных насаждениях.
4. Преобладающие объемы выборочных санитарных рубок проводились в насаждениях, произрастающих в ТЛУ свежих и влажных суборях.
5. Выборочные санитарные рубки проводились преимущественно в насаждениях, произрастающих по первому классу бонитета. По мере развития вспышки массового размножения вредителя установлена тенденция постепенного вовлечения в рубки насаждений меньшей продуктивности.
Применение разновременных космических снимков высокого разрешения для установления параметров лесокультурного фонда в восстановлении поврежденных насаждений
Санитарно-оздоровительные мероприятия, связанные с изреживанием насаждений в период массового развития короеда, проводятся на больших площадях [128, 130]. Чрезмерное изреживание насаждений длительное время сказывается на их продуктивности, а восстановление природоохранных функций затягивается на десятилетия [135]. Особенно недопустимо это для лесов зеленой зоны, лесопарковой зоны, где к насаждениям дополнительно предъявляются и особые эстетические требования. Сложившаяся в РФ система лесопользования построена на первоочередном учете изымаемого из леса ресурса. Вопросы организации качественного управления лесопользованием с учетом целевого назначения лесов переносятся на более поздние сроки [80].
Методы оперативного контроля над состоянием лесного фонда постоянно развиваются. Дистанционное зондирование земли (ДЗЗ) дает возможность получения разносторонней информации по лесному участку [47, 145]. Заслуживает внимание применение разновременных снимков сверх высокого разрешения для получения информации по проходящим изменениям в лесном фонде. Серию таких снимков называют мультивременным композитом [47,139].
Нами апробировано применение разновременных космоснимков на модельном объекте в лесопарковой зоне на предмет выявления мест, пройденных выборочной санитарной рубкой и определение параметров этого воздействия, которые можно использовать при проектировании лесовосстановительных мероприятий [135].
Мультивременной композит представляет собой растровое изображение на область перекрытия двух разновременных снимков, включающее в себя спектральные каналы обоих снимков. При выборе каналов для синтеза придерживаются следующего правила: каналы позднего (нового) снимка занимают первую (Red) и третью (Blue) компоненты, канал раннего старого снимка занимает вторую (Green) компоненту.
На изображении, синтезированном указанным образом, измененные участки отображаются яркими цветами. В розовый цвет окрашиваются пиксели, в которых произошло увеличение яркости. Такой цвет будут иметь вырубки, вскрытые грунты, появившиеся на новом снимке. В зеленый цвет окрашиваются пиксели, в которых произошло уменьшение яркости пикселей. Например, такой цвет будут иметь тени от облаков [35, 50].
В работе по оценке полноты насаждений по снимкам Quick Bird с пространственным разрешением 0,6 м отмечалось, что ключевым дешифровочным признаком разделения площадей по полноте является морфология и текстура светотеней. Текстура светотеней зависит от архитектоники кроны и различий в высоте между доминирующими деревьями и фоновым окружением [115].
Для региона исследований характерна большая неоднородность насаждений по лесоводственно-таксационным показателям. В качестве натурных объектов для отработки методики выявления по космическим снимкам участков, различающихся по полноте, были отобраны ольховые, дубовые, елово-дубовые и сосново 59 еловые насаждения, пройденные выборочными санитарными рубками различной интенсивностью выборки.
Лесоводственно-таксационная характеристика насаждений до рубки была взята из таксационных описаний и данных лесопатологического обследования выбираемой части, на основании фактических данных по отпускаемой древесине с участка рубки и по данным натурных пробных площадей (таблица 10). Деревья в санитарную рубку назначались с учетом их состояния. Как правило, на ель приходилось от 67 до 91 % от общей выборки.
В качестве материалов ДЗЗ использованы космоснимки с аппаратов (КА) Ресурс-П 2015 («старый» снимок) и 2016 («новый» снимок) годов съемки. Снимки были сверхвысокого разрешения (менее 1 м/пкс).
Работа по выявлению и учету низкополнотных насаждений выполнялась в программных комплексах Scanex Image Processorv.4.2.14 и QGIS v.2.16.
Работу по выявлению изменений в лесном покрове по космоснимкам и определение низкополнотных (относительная полнота 0,3-0,5) насаждений на созданном мультивременном композите выполняли вручную. Применение автоматизированных методов анализа информации по изменению относительных полнот древостоев на одних и тех же участках лесного фонда было сопряжено с большой подготовительной работой [45, 50].
Определение контуров низкополнотных насаждений заключалось в выявлении участков с наличием, как групп ярких пикселей, так и просматриваемого древесного полога (рисунок 8).
Кроме выявления по космоснимкам участков лесного фонда, где были проведены выборочные санитарные рубки, ставилась задача получения информации о равномерности выборки по всей площади проведенной санитарной рубки. Хорошо известно, что в насаждении редко наблюдается равномерное размещение деревьев. Групповое размещение поврежденной ели связано с образованием прогалин различной площади и конфигурации. Ставилась задача выявления этих прогалин и их границ по космоснимкам высокого разрешения, так как их размер и форма учитывается при разработке технологий восстановления продуктивности низкополнотных древостоев.
В границах предварительно выявленных изменений в лесном фонде по полноте на новом снимке проводилась ручная векторизация визуально различимых прогалин.
Из таблицы 11 видно, что средняя площадь прогалин из 6 измерений двумя методами дала близкие результаты - около 0,3 га. Средняя ошибка определения площади составила 0,01 га (2,4 %). Наибольшая точность определения отмечена для прогалин образованных в хвойных насаждениях, имеющих площадь около 0,2 га. На отдельных участках различие в площади достигло 13%.
Нам не удалось связать величину ошибки определения площади по космо-снимку с особенностями древостоя по типу леса, типу лесорастительных условий, видовому составу. Вероятно, это объясняется особенностями передачи информации о лесном объекте через космоснимок данного разрешения.
Средняя величина ошибки в определении площади прогалин составила 2,4%. Можно считать, что определение площади прогалины по космоснимку вы 63 сокого разрешения оправдано. При организации лесовосстановительных работ кроме площади участка важна и его конфигурация. Для анализа точности определения центра прогалины были применены известные ошибки [78, 143, 148, 149]:
1) систематический сдвиг (систематическая ошибка) – d;
2) среднеквадратическая ошибка – RMSEr;
3) средняя радиальная ошибка – MRE;
4) круговая вероятная 90 % ошибка – CE90;
5) максимальное радиальное отклонение в выборке – Rmax.
Точность определения координат центров прогалин по снимку и по данным GPS приемника приведены в таблице 12.
Технологические особенности создания ландшафтных и подпологовых лесных культур в лесопарковой зоне
Ель европейская в лесном фонде лесопарковой зоны Брянского лесного массива в процессе проведения санитарно-оздоровительных мероприятий в борьбе с короедом-типографом почти повсеместно была удалена из первого яруса насаждений.
Участки лесного фонда, пройденные ВСР в борьбе с короедом-типографом, принципиально отличаются от участков леса, на которых были проведены ландшафтные или выборочные рубки. Если плановая выборочная рубка направлена на формирование древостоя с заданными параметрами (видовой состав древостоя, его сомкнутость, наличие полян, их очертание и др.), то после проведения ВСР мы имеем стихийно сформированное насаждение, обусловленное природным расположением поврежденных короедом деревьев ели (преимущественно). После проведения указанных ВСР могут сформироваться крайне неоднородные по полноте, составу и даже возрасту фрагменты древостоя в пределах бывшего одного таксационного выдела, особенно если его площадь превышает 1 га, что характерно для объекта исследований.
Восстановительные мероприятия на участках поврежденных насаждений в силу их неоднородности по типам лесорастительных условий, породному составу оставшихся древостоев, их возрасту, сомкнутости полога, интенсивности и качества возобновительного процесса не могут быть однотипными.
В условиях простой субори (В) лесопарковой зоны, где ель, как правило, не является главной породой, и ее долевое участие не превышает трех единиц, восстановление поврежденного короедом насаждения может проходить естественным путем за счет достаточного подроста сосны и ели или при проведении известных мер содействия естественному возобновлению хвойных.
В условиях сложной субори (С) указанный путь восстановления поврежденного насаждения возможен только в орляковых типах леса с песчаными по механическому составу почвами, где естественное возобновление хвойных пород идет удовлетворительно.
В кислично-зеленчуковом, липняковом (С), лещиново-копытеневом (Д) типах леса восстановление поврежденных насаждений возможно только за счет искусственного введения главных пород, т.е. созданием подпологовых лесных культур.
По действующему нормативу [72] при комбинированном лесовосстановле-нии в лесном фонде первоначальная густота высаживаемых лесообразующих пород в поврежденное насаждение должна составлять не менее 50 % от густоты лесных культур на вырубках (3 тыс. шт./га для района хвойно-широколиственных лесов при посадке сеянцев хвойных на свежих почвах, 2 тыс. шт./га при посадке с закрытой корневой системой и 1 тыс. шт./га при посадке дуба с закрытой корневой системой). Приведенная первоначальная густота лесных культур должна обеспечивать создание сомкнутого, высокопродуктивного древостоя.
Применительно к поврежденным лесам лесопарковой зоны рекомендованная густота подпологовых лесных культур может быть скорректирована в сторону уменьшения из-за существующего полога сохранившегося древостоя и снижения требований к продуктивности древостоя, обогащенного эстетически привлекательными видами. Продуктивность древостоев лесопарковой зоны, по мнению многих исследователей, не должна быть определяющей в комплексе требований [3,88,99,103,130].
Подтверждением возможного снижения первоначальной густоты подполо-говых культур является установленный нами факт высокой сохранности высаживаемых под полог низкополнотного насаждения даже светолюбивых видов (сосна, лиственница).
Как показали проведенные исследования фонда поврежденных короедом насаждений их древесный полог неоднороден по сомкнутости, что достаточно объективно диагностируется по космическим снимкам сверхвысокого разрешения. Располагая данными оперативного дистанционного зондирования Земли появляется возможность дифференциации поврежденных насаждений по относи 85 тельным полнотам, а внутри низкополнотных насаждений – по насаждениям с равномерным размещением сохранившихся деревьев по площади и насаждениям с наличием прогалин (диаметр прогалин превышает среднюю высоту сохранившегося опушечного древостоя).
Принимая во внимание наличие значительных площадей поврежденных насаждений лесопарковой зоны, целесообразно работу по их восстановлению проводить в несколько этапов. Первоначально восстановительные работы целесообразно сосредоточить в низкополнотных насаждениях (0,3-0,5), примыкающих к действующей дорожно-тропиночной сети и вблизи значимых культурно-исторических объектов лесного фонда. Поврежденные насаждения с полнотой выше 0,5 и насаждения с полнотой 0,3-0,5, но находящиеся вдали от дорог, восстанавливать во вторую очередь.
Количество высаженных в низкополнотных насаждениях сеянцев (саженцев) древесных и кустарниковых видов может определить будущие целевые параметры насаждения, такие как его строение, сомкнутость полога, полнота, высота и др. Сложнее с прогнозом эстетической ценности восстанавливаемого насаждения, поскольку эстетическая оценка определяет уровень ценности природы как красоту, воспринимаемую человеком эмоционально.
Эстетические достоинства типов леса определяются ярким проявлением связи внешних форм с условиями местообитания. Чем ярче выражено это единство, тем выше эстетическая ценность леса [9]. В лесопарковой зоне лес является художественной и территориальной основой рекреационного ландшафта.
В лесопарковых зонах формируются открытые типы ландшафтов (поляны без растительности, поляны с единичными деревьями), полуоткрытые типы ландшафтов (древостои с сомкнутостью полога 0,3-0,5 с равномерным или групповым размещением деревьев) и закрытые типы ландшафтов (древостои с горизонтальной и вертикальной сомкнутостью полога 0,6-1,0). Долевое участие различных типов ландшафтов должно быть обосновано на этапах проектирования размещения функциональных зон (активного отдыха, прогулочная зона и др.). Для обоснования особенностей проведения восстановительных работ в лесопарковой зоне в богатых типах лесорастительных условий вынуждены обратиться к накопленному опыту формирования лесопарковых и парковых ландшафтов [97,66]. Ландшафтные посадки в рекреационных объектах преследуют декоративные цели. В состав биогрупп могут включаться несколько пород, в том числе главная порода не менее 50% состава, контрастные – 10-20%, почвоулуч-шающие 20-30%.
На прогалинах, полянах или полянах с единичными деревьями в зависимости от типа пространственной структуры создавать ландшафтные культуры. Центры прогалин, их конфигурация первоначально фиксируется по космоснимкам на основе составленной карты сомкнутости полога.
С учетом формируемого ландшафта на полянах площадью более 1 га количество групп на 1 га меняется от 25-30 (полуоткрытый ландшафт с полнотой 0,3) до 120-150 групп (закрытый ландшафт с полнотой 0,6-1,0). В биогруппах количество деревьев соответственно составляет 0,15-0,20 и 1,0-2,25 тыс. шт./га [3,9,43,44,88].
При проектировании и создании культур предусматриваются меры по повышению устойчивости и рекреационной ёмкости создаваемых насаждений. Это достигается за счет рационального размещения биогрупп с учетом действующей и проектируемой дорожно-тропиночной сети.
Создание ландшафтных и подпологовых лесных культур обогащённого видового состава в низкополнотных насаждениях повысит рекреационную оценку лесов лесопарковой зоны за счет изменения в лучшую сторону видового состава, формы насаждения [113]. Кроме того улучшится оценка рекреационных условий лесного массива.
С учетом плодородия почв лесопарковой зоны ее территория была дифференцирована на 5 групп лесорастительных условий: сложная суборь, сложная суборь–сурамень, сурамень, сурамень–судубрава, дубрава [130]. Для каждой группы лесорастительных условий был определен целевой состав I яруса насаждения с наивысшей продуктивностью. Для сложной субори – 8С2Е, для переход 87 ных условий от сложной субори к сурамени – 4С5Е1Кл, для сурамени – 6Е1С1Д2Кл, для переходных условий от сурамени к судубраве – 7Е2Д1Б, для дубравы – 4Д3Е1Б2Кл [130].
Во всех типах лесорастительных условий ель европейская входила в состав первого яруса насаждений. Для повышения устойчивости насаждений в связи с идущим потеплением климата долевое участие ели европейской должно быть снижено. В составе ландшафтных культур, подпологовых культур преимущественное положение должны занимать сосна, дуб, клен, береза