Введение к работе
Актуальность проблемы. Лесной кодекс Российской Федерации предусматривает улучшение состава, повышение ресурсного и экологического потенциала лесов. Существенным фактором увеличения продуктивности и видового разнообразия лесігьіх экосистем является интродукция. Для исследуемого региона представляет интерес один из самых быстрорастущих видов дуба планеты (Шутов, 1985) североамериканский дуб бореальный, завезенный в Европу в конце XVII века. Он широко распространен на Европейском континенте (Гиргидов, 1952; Гурский, 1953; Федорчук, 1972; Крюков, 1980; Nielsen, 1956; Giinter, 1987; Diez, Burgi, 1991; Reh, 1995). Всюду этот вид показал себя быстрорастущим (Двоеглазов, 1958; Прикладовская, 1979; Lamfalussy, 1950: Bauer, 1953; Костов, 1986; Werner, 1987); в лесном хозяйстве Кубани разводится с шестидесятых годов XX века, но еще недостаточно изучен.
Цель и задачи исследований. Цель работы - выявить устойчивость, изучить особенности ростовых процессов и подвести итоги интродукции дуба бореального на Северо-Западном Кавказе.
Основные задачи исследований:
-
Изучить эколого-биологические особенности (устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, феноритмы).
-
Выявить особенности ростовых процессов и продуктивность на фоне местных видов родового комплекса.
-
Выявить основные технические характеристики древесины в сравнении с автохтонными видами.
-
Подвести итоги интродукции дуба бореального в регионе.
-
Разработать отдельные приемы агротехники выращивания дуба бореального.
Научная новизна. Определена степень устойчивости интроду-цента к неблагоприятным факторам внешней среды в регионе. Впервые на основе использования методов прикладной физиологии выявлена устойчивость дуба бореального к засухе и к зимним факторам, определена реакция на макроудобрения, установлен возраст репродуктивной фазы развития. Детально изучен рост 7-летних растений на фоне местных видов - дуба черешчатого, дуба скального, дуба Гартвиса, дуба пушистого в специально поставленном опыте, а также 15-35 летних насаждений на различных почвенных разностях.
Впервые для региона изучен ход роста средних моделей лучших насаждений дуба бореального на серых почвах, а также дуба черешчатого и дуба скального в возрасте 30 лет. Определены физико-механические характеристики древесины дуба бореального, дуба черешчатого и дуба скального.
На защиту выносятся следующие основные положения:
оценка степени засухоустойчивости, в том числе на стадии покоя;
возраст репродуктивной спелости;
интенсивность роста в сравнении с автохтонными видами;
оценка качества древесины;
реакция на внесение макроудобрений.
Обоснованность и достоверность результатов исследования базируется на длительных 5-летних наблюдениях за ростом и развитием дуба бореального и четырех местных видов в опыте, а также на 8 пробных площадях; анализе хода роста модельных деревьев; использовании методов прикладной физиологии для определения засухо- и зимостойкости; постановке специальных опытов по глубине посева желудей и влиянию макроудобрений. Полученные материалы обрабатывались с применением дисперсионного и корреляционного методов анализа.
Личный вклад автора. Программа и методика работ. Постановка опытов, сбор и обработка материалов. Анализ полученных результатов по ходу роста стволов, физико-механическим свойствам древесины, физиологическим параметрам устойчивости дуба бореального и других видов к неблагоприятным факторам внешней среды.
Практическая значимость. Полученные результаты доказывают более высокую продуктивность дуба бореального над местными видами. По физико-механическим свойствам древесина его не уступает, а по ряду показателей (предел прочности при изгибе и сжатии вдоль волокон) превосходит дуб черешчатый и дуб скальный. Подведены итоги интродукции, позволяющие рекомендовать дуб бореальный к более широкому внедрению в зеленое строительство, лесомелиорацию, рекреационные насаждения, а также в лесное хозяйство с сокращенным оборотом рубки. Определено отношение дуба бореального к продолжительным летним засухам, что позволяет районировать его культуру, избегая территории с малым количеством осадков, засухами и суховеями. Разработаны некоторые приемы агротехники выращивания посадочного материала, предложены методы, позволяющие в первый год получить полностью стандартный материал.
Апробация. Основные положения и результаты работы обсуждались на расширенном заседании ученых советов НИИГорлесэкола и экологического факультета Майкопского государственного технологического института и докладывались на Международной научно-практической конференции «Биосфера и человек», Майкоп, 1999; четвертой научно-практической конференции Майкопского государственного технологического института «Организмы, популяции, экосистемы», Майкоп, 2000; на XIII межреспубликанской научно-практической конференции Кубанского государственного университета, Краснодар, 2000; на XXI научном совещании ботанических садов Северного Кавказа (Гончарка, 2000).
Публикации. Основное содержание работ изложено в 11 печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 195 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и приложений. Список использованной литературы включает 143 наименования, в том числе 43 иностранных. Текст иллюстрирован 54 таблицами и 6 рисунками.