Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Биолого-экологическая характеристика tilia cordata mill (состояние вопроса) 11
ГЛАВА 2. Программные, методические направления и объекты исследований 34
2.1 Программа и методика работ 34
2.2 Объекты исследований 42
ГЛАВА 3. Особенности нектарного лесопользования в липняках южного урала 47
3.1 Природно-климатические условия произрастания липы мелколистной 47
3.2 Медоносный потенциал лесов Южного Урала 60
3.3 Участие подлесочного яруса в медоносном потенциале лесных территорий 77
3.4 Эффективность использования липняков в медоносной базе региона 87
Выводы 98
ГЛАВА 4. Рубки главного пользования в липняках зоны стационарных пасек 102
4.1 Мелколесосечная рубка в нектарных липняках 102
4.2 Состояние подроста предварительной генерации в липовых лесах ..110
4.3 Влияние сезона рубки на последующее возобновление липы 117
4.4 Изменение флористического состава и продуктивности живого напочвенного покрова липняков под влиянием рубок 122
ГЛАВА 5. Формирование нектароносных насаждении рубками ухода 143
5.1 Диагностические признаки нектарной продуктивности липы для отбора деревьев при рубках ухода 143
5.1.1 Изменчивость интенсивности цветения и нектаровыделения липы мелколистной 143
5.1.2 Оптические свойства листьев как признак полимор физма 149
5.1.3 Особенности формы кроны, ствола и физико-механические свойства древесины липы в связи с интенсивностью цветения 155
5.2 Рубки ухода вмолодняках 175
5.3 Повышение нектарной продуктивности древостоев и формирование предварительного возобновления липы при проходных рубках198
ГЛАВА 6. Теоретические основы и практические приемы выращивания товарных липняков 206
6.1 Видовая, возрастная структура и продуктивность древостоев 206
6.1.1 Одновозрастные моно- и полидоминантные липняки 206
6.1.2 Строение и продуктивность разновозрастных насаждений .219
6.2 Условия внешней среды как факторы лесообразования липовых формаций 226
6.2.1 Влияние эдафического фактора на состав и продуктивность насаждений 226
6.2.2 Применение минеральных удобрений 241
6.3 Лесные культуры как составляющая часть организации разновозрастного леса 247
ГЛАВА 7. Дифференциация ведения хозяйства в липняках 257
7.1 Формирование нектарных липняков непрерывного пользования..257
7.2 Поэтапное выращивание насаждений товарной хозсекции 261
7.3 Система лесоводственных мероприятий в липняках целевого пользования 267
Выводы 272
Заключение 273
Библиография 280
Приложения 317
- Медоносный потенциал лесов Южного Урала
- Состояние подроста предварительной генерации в липовых лесах
- Рубки ухода вмолодняках
- Условия внешней среды как факторы лесообразования липовых формаций
Введение к работе
расширенное воспроизводство древесных и недревесных продуктов леса в определенном их качественном состоянии интенсивным путем по всему возрастному ряду и в силу этого влечет за собой повышение его продуктивности.
Выносимые на защиту положения, имеющие научное и прикладное значение, обоснованы многолетними исследованиями возрастной и видовой структуры основных компонентов липовых формаций, их продуктивности и эколого-лесоводственных характеристик. Разработанная в ходе диссертационных исследований функционально-целевая модель лесопользования включает систему лесоводственных мероприятий по выращиванию леса товарной и нектарной хозяйственных секций. Особая значимость при этом отводилась изучению вопросов внутривидовой изменчивости липы по интенсивности цветения, взаимосвязи цветения и морфометрических показателей дерева. Концептуальная разработка проблемы дифференциации деревьев Tilia cordata Mill по качеству цветения (типу цветения) способствует формированию насаждений в зоне пчеловодческих пасек не абстрактно, а с помощью лесоводственных требований, подчиненных единственной целевой функции этих насаждений -обеспечения непрерывного нектароносного конвейера.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является
эколого-лесоводственное обоснование системы организационно-
хозяйственных мероприятий, обеспечивающих формирование
непрерывнопродуцирующих липняков и повышение их продукционных
показателей. Организация устойчиво функционирующих биосистем и научно-
обоснованное ведение хозяйства в них требует углубленного познания
возрастной, видовой структуры всех компонентов липовых насаждений и их
продуктивности. Формирование нектарных липняков предполагает изучение
процесса нектаровыделения и связанного с ним вопроса дифференциации
деревьев Tilia cordata Mill по качеству цветения (типу цветения). Липа
мелколистная крайне редко служила объектом подобных исследований.
Потребность в активном изучении интенсивности цветения и нектаровыделения липы и сознательное управление ими увеличились в связи с практическими требованиями повышения медопродуктивности лесов. Для достижения этих целей в процессе исследований решены следующие задачи:
изучены закономерности роста и формирования липняков, в том числе состояние возобновления, подлеска и живого напочвенного покрова в связи со структурой древостоев, изучены особенности адаптации компонентов липовых формаций к условиям среды (под пологом леса и на вырубках);
оценены продукционные показатели липняков в зависимости от их видовой и возрастной структуры; определена роль эдафического фактора в повышении продуктивности и устойчивости леса;
обобщены отдельные показатели развития пчеловодства, оценена роль лесов и лесоаграрных ландшафтов в медоносном потенциале Южного Урала и дана их характеристика. Изучена эффективность использования липняков в медоносной базе региона и определены основные принципы оптимизации лесопользования в пчеловодстве;
проведен системный анализ внутривидовой изменчивости липы по интенсивности цветения, исследованы зависимости между цветением, выделением нектара и морфометрическими показателями, физико-механическими свойствами древесины отдельного дерева и строением древостоя в целом;
дана оценка нектарной продуктивности липняков в зависимости от рубок ухода и рубок главного пользования. Проведены опытные мелколесосечные рубки (по методу Мурахтанова), рубки переформирования, рубки ухода различной интенсивности по возрастным этапам;
разработаны нормативные положения по формированию высокопродуктивных липняков и созданию наиболее благоприятных условий для их целевого развития и использования.
Диссертационная работа выполнялась в ходе реализации государственной научно-технической программы АН РБ «Оптимизация
функционирования и использования потенциала биологических систем Республики Башкортостан (1989-2006 годы)».
Научная новизна. Выдвигается и обосновывается функционально-целевая концепция формирования непрерывнопродуцирующих липняков. Определены теоретические основы и практические приемы дифференцированного ведения хозяйства в липняках нектарного и товарного лесопользования.
В результате экспериментальных исследований получены данные по возобновлению липы мелколистной под пологом древостоев и на вырубках, в том числе в связи с влиянием почвенных условий. Изучены особенности роста, развития и территориального распространения подлесочного яруса и живого напочвенного покрова липняков.
Выявлена качественная разнородность деревьев липы по типам цветения. Наряду с признаками формы кроны, размером листовых пластин, количеством соцветий, количеством цветков в соцветии, длиной прилистника в качестве диагностических признаков при выделении деревьев по типам цветения рассмотрены оптические свойства листа, характеристики ствола и физико-механические свойства древесины липы мелколистной.
Установлено влияние различных доз минеральных удобрений на динамику радиального прироста, фитомассу кроны и массу живого напочвенного покрова.
На основе исследования состояния липняков, пройденных поэтапными рубками ухода различной интенсивности, экспериментальными рубками главного пользования, предложена модель формирования высокопродуктивных липняков непрерывного целевого пользования с индивидуальной технологией создания и ухода за ними. Рассмотрена технология создания елово-липовых разновозрастных насаждений товарного пользования.
Практическая реализация и внедрение результатов работы осуществлены: при подготовке нормативных документов - рекомендаций по
«Экологической стабильности и постоянству лесопользования в искусственных экосистемах», «Рекомендаций по формированию нектарных липняков» (для опытно-производственной проверки), одобренных Научно-техническим Советом Министерства лесного хозяйства и природных ресурсов Республики Башкортостан (протокол №2 от 28.04.95г.; протокол №1 от 20.09.02г.); в научно-производственной деятельности лесохозяйственных предприятий региона в Аургазинском, Аскинском, Бирском, Гафурийском, Учебно-опытном и Иглинском лесхозах; в учебном процессе путем издания учебного пособия «Эколого-лесоводственные основы формирования высокопродуктивных липняков» (1998г.), рекомендованного Учебно-методическим Объединением по образованию в области лесного дела для межвузовского использования по специальности 26.04.00 - Лесное и лесопарковое хозяйство.
Основные положения, выносимые на защиту:
фитоценотический анализ и закономерности строения липняков, в связи с особенностями структуры древостоев и ведущих факторов абиотической и биотической среды;
медоносный потенциал лесов и лесоаграрных ландшафтов Южного Урала;
диагностические признаки нектарной продуктивности липы для отбора деревьев при рубках ухода (биометрические и биохимические маркеры нектарной продуктивности липы);
концепция формирования разновозрастных непрерывнопродуцирующих липняков целевого пользования и пути повышения их продуктивности.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований изложены в 43 публикациях автора, в том числе в учебном пособии и четырех монографиях. Докладывались и обсуждались на конференциях:
международных: «Проблемы совершенствования лесопользования на современном этапе» (Архангельск, 1996), «Лес -2000» (Брянск, 2000), «Интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по проблемам ускоренного воспроизводства, использования и
модификации древесины» (Воронеж, 2000), «Перспективы развития производства продовольственных ресурсов и рынка продуктов питания» (Уфа, 2002), «Ksztaltowanie і ochrona s'rodowiska les'nego» Publikacja wydana pod auspicjami IUFRO-International Union of Forest Research Organizations (Poznan, 2003);
всероссийских: «Проблемы динамической типологии лесов» (Архангельск, 1995), «Комплексная продуктивность лесов и организация многоцелевого (многопродуктового) лесопользования» (Воронеж, 1996), XI съезд русского географического общества (Санкт-Петербург, 2000), «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (Красноярск, 2000), «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003); «Уралэкология. Природные ресурсы» (Уфа-Москва, 2005); «Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (Уфа, 2006);
межвузовских: «Лесоводственно - экономические проблемы расширенного воспроизводства лесных ресурсов» (Москва, 1994), «Восстановление лесов, ресурсо- и энергосберегающие технологии лесного комплекса» (Воронеж, 2000);
региональных: «Проблемы экологического мониторинга» (Уфа, 1995), «Леса Башкортостана: Современное состояние и перспективы» (Уфа, 1997), «Аграрная наука на рубеже тысячелетий» (Ижевск, 2001), «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (Уфа, 2002).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 316 стр. основного текста, 363 стр. - вместе с приложениями. Включает введение, 7 глав, выводы и заключение; список библиографии из 461 наименования, в том числе 31 на иностранных языках; содержит 79 таблиц, 44 иллюстрации и 25 таблиц приложения.
Медоносный потенциал лесов Южного Урала
Издавна районы распространения липы были основными местами разведения и содержания пчел. Первое описание пчеловодства на Южном Урале дано в статье П.И.Рычкова «О содержании пчел». В истории пчеловодства различают несколько этапов: дикое, бортевое, колодное и рамочное (пасечное). Первые сведения о башкирском бортничестве -начальной форме пчеловодства, основанной на содержании пчел в дуплах (бортях) деревьев для получения меда известны с 17 века. Расцвет его приходится на 18-19 века, о чем П.И.Рычков в 1770 году писал, что едва ли сыщется такой народ, который мог бы превзойти башкир в пчелиных промыслах. С вырубкой лесов, развитием земледелия бортничество потеряло свое значение и с конца 19 века уступило место колодному, а с конца 40-х годов 20-го столетия пасечному (рамочному) пчеловодству. С целью сохранения и изучения бортевых пчел в естественном состоянии с 1986 года организован государственный заповедник Шульган-Таш на базе
Прибельского филиала (1958) Башкирского государственного заповедника. На сегодняшний день пасеки республики имеют два производственных \ направления: медовотоварное - в районах горно-лесной и лесостепной зон с концентрированным медосбором с липы; опыленческо-медовое - в районах интенсивного земледелия степной и лесостепной зон (Шакиров, 1992). В 60-е годы в общественном секторе республики имелось 200-220 тысяч пчелиных семей. Несколько меньшим количеством пчелиных семей обладал и частный сектор. В настоящее время в Башкортостане во всех категориях хозяйств насчитывается 251,2 тыс. пчелиных семей. В лесах Башкортостана произрастает более 20 лесообразующих пород. Наибольший удельный вес здесь имеют широколиственные и хвойно-широколиственные леса. Лесистость составляет 22%, лесообеспеченность на ч одного человека - 0,47 га покрытой лесом площади (Хайретдинов, 1990). Леса представлены в основном сосной, елью, дубом низкоствольным, березой, осиной и липой мелколистной. Общая площадь сосняков с каждым годом возрастает, так как на Южном Урале она является главной культивируемой породой, однако площадь естественных сосняков сокращается из-за интенсивных рубок и неудовлетворительного естественного возобновления. По данным учета лесного фонда 01.01.1998 хвойные породы занимают 1172,5тыс.га. Сосновые леса в прошлом занимали rv обширные площади во всех природно-климатических зонах региона. В настоящее время они доминируют в горных районах Южного Урала. Увеличение площади сосновых лесов достигается, главным образом, за счет создания лесных культур. Елово-пихтовые леса занимают 374,7 тыс. га. Основные их массивы находятся на Уфимском плато и в высокогорной части Южного Урала. В результате усиленной эксплуатации их площади резко сократились. Однако за счет производства культур в последние годы наблюдается некоторая стабилизация их ареала. Лиственничников в регионе немного - всего 41,4 тыс.га. Сохранившиеся небольшие урочища лиственничников объявлены заповедными и исключены из расчета главного пользования.
Древостой кедра представлены лесными культурами, площадь которых составляет 100 га. Медовый баланс хвойных лесов невысок, первостепенное значение в них имеют непокрытые лесом площади (сенокосы, редины и луговое разнотравье). Твердолиственные леса образуют низкопродуктивные насаждения. Их площади за последние годы имеют тенденцию к сокращению, что связано со сменой пород, незначительной долей их в искусственном лесоразведении, а также неблагоприятными климатическими условиями. Их площади сократились и составляют 470,3 тыс. га. Но они значительно богаче по флористическому составу древесных и кустарниковых пород и занимают сравнительно плодородные почвы. В связи с участием в составе твердолиственных пород спутников - медоносов и благодаря богатой флоре напочвенного покрова роль этих насаждений в пчеловодстве весьма высока. Около 60% лесопокрытой площади приходится на мягколиственные породы. Преобладающими среди них являются береза и осина, которые приходят на смену хвойным породам в результате рубок. Как отмечает Е.С.Мурахтанов (1972), современные леса региона являются вторичными и производными дубрав. Смена дуба липой представляет собой единый лесообразовательный процесс. В лиственных лесах лидерство принадлежит березе - 1306,7 тыс. га. Ольха, осокорь и древовидные ивы произрастают во всех природных зонах, занимая наиболее пониженные местопроизрастания с сырыми и мокрыми почвами. Нет необходимости подчеркивать, что в настоящее время в пользование пчеловодством вовлечен не весь потенциал лесного фонда, а лишь его определенная часть. Принято считать, что для пчеловодства используются леса в радиусе 3-х км от стационарных пасек (Черевко, 2001). Однако необходимо учесть, что функции нектарных ресурсов выполняют также леса, прилегающие к населенным пунктам, полезащитные, овражно-балочные насаждения, придорожные полосы. Исходя из чего, к нектарным насаждениям необходимо относить все лесные массивы в зоне стационарных пасек, а также леса, не предусмотренные для этих целей, но фактически используемые в пчеловодческой деятельности.
Площади таких насаждений составляющие более 300 тыс.га, одновременно выполняют водоохранные, средообразующие и другие функции, с которыми чаще всего соприкасается человек в своей хозяйственной и культурной жизни. Являясь неизменными хранителями вод и защитниками почв - двух важнейших основ жизни человека, для миллионов людей леса данной категории - бесценная основа для восстановления здоровья и эффективный регулятор продолжительности жизни. Кроме того, это лесные участки с наибольшей интенсивностью ведения хозяйства, большей частью, искусственно воспроизведенные и воспроизводимые, с повышенной продуктивностью. Учитывая все мнгообразие лесных территорий, подвергнута корреляционному анализу взаимосвязь выхода товарного меда с некоторыми показателями насаждений: с общей площадью лесов, нелесными площадями лесов, типом леса (каждому типу леса присваивался свой индекс), составом насаждений, возрастом и полнотой древостоев. Из анализируемых шести показателей наиболее тесную связь с выходом товарного меда обнаруживают не столько общая площадь лесов, сколько состав и возраст насаждений (г = 0,76-0,81 при Sr=0,04-0,07), близки к ним по значимости полнота (г=0,73) и тип леса (г = 0,69). Таким образом, значение лесов для пчеловодства в значительной степени определяется породным составом насаждений. В этом
Состояние подроста предварительной генерации в липовых лесах
Устойчивость-кругооборот-структура - эта та цепочка представлений, на которой должно базироваться выявление связей между подсистемами внутри фитоценоза, где устойчивость рассматривается, как свойство поддерживать специфический для биосистем кругооборот вещества, энергии и структуры, а структура - как носитель информации. Под устойчивостью фитоценоза понимают способность фитоценозов противостоять внешним изменениям среды в целях сохранности числа видов, их количественных соотношений в данном растительном сообществе и взаимосвязей в течение некоторогоинтервала времени (Миркин, Розенберг, 1985). М.Ф. Реймерс (1982) экологическую устойчивость определяет, как способность экосистем сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов. Составляющими устойчивости фитоценоза является устойчивость популяции и микроценозов, которая достигается за счет отсутствия резких колебаний численности видов и гетерогенности популяций.
С позиций современной лесоводственной науки процессом, отражающим способность фитоценозов к восстановлению структуры, степени ее стабильности в определенных условиях биотопа и в значительной степени определяющим всю последующую динамику и продуктивность древостоев, является естественное возобновление. Поэтому представление об общих закономерностях формирования липняков невозможно без изучения процесса возобновления в связи с характеристиками структуры природных сообществ древесных растений и ведущих (лимитирующих) факторов абиотической и биотической среды. Изучение естественного возобновления принято проводить по типам леса (Колесников, 1956; Сукачев, 1931, 1965), представляющим совокупность более или менее однородных биогеоценозов, характеризующихся сходной структурой и общими тенденциями динамики.
Среди приспевающих, спелых и перестойных насаждений липы Учебно-опытного лесхоза по наличию подроста всех пород последнее место занимает снытьево-костяничниковый тип леса. Здесь только 57% площади имеет подрост (табл. 4.16). В снытьевом липняке подрост произрастает на 98% площади, из которого 36% хозяйственно-ценных пород. Однако только 5% площади липняков с предварительным возобновлением, как по количеству, так и по качеству обеспечит восстановление лесов хозяйственно-ценными породами. В последние годы лесоводственная практика настойчиво требует четкой установки факторов, определяющих особенности лесовосстановления. Успех естественного воспроизводства зависит не только от типа леса, но и от таких характеристик как возраст, полнота древостоя, качество субстрата и обилие растений нижних ярусов фитоценоза.
Успешность начальной, решающей фазы возобновления древесных растений во многом зависит от качества ложа для прорастания семян и ускорения проростков (Санников, 1976), определяемого преобладающим типом почвенного субстрата. На основании предшествующих исследований (Будыко, 1974; Гейгер, 1960) можно предполагать, что значительное различие в свойствах почв (особенно активной поверхности субстрата) должны сопровождаться качественной дивергенцией всех производных комплексов и, в конечном счете, приводить к формированию специфических условий среды для возобновления. Значение лесорастительного эффекта каждой почвы позволяет конкретизировать дифференцированные приемы лесовосстановления и лесоразведения применительно к вполне определенным и объективным уровням почвенного и климатического плодородия. Игнорирование же принципа дифференцированного подхода неизбежно приводит к утверждению шаблона, наносящего существенный ущерб лесовосстановлению. Прежде всего, необходимо предусмотреть более полное использование насаждениями естественных производительных сил почвы и климата и в то же время обеспечение наибольшего защитного и средообразующего эффекта. Хотя климатические факторы обладают значительными интервалами и быстротой изменчивости во времени, древесные породы быстрее приспосабливаются к изменяющимся условиям климата, образуя многочисленные наследственно-закрепившиеся экотипы. Отношениепород к эдафическим факторам более консервативно, и изменение свойств, закрепленных в наследственности по отношению к элементам минерального питания, происходит более медленно. Важным вопросом при лесовосстановлении и лесоразведении является вопрос о целевом назначении создаваемых насаждений. Лесорастительные условия территории, на которой создается насаждение, способны дать наиболее производительное насаждение наилучшего качества древесины, если эти насаждения являются приспособленными к эдафическим и климатическим условиям и сильны в данных условиях в ценотическом отношении. Два оптимума производительность и устойчивость могут совмещаться, а могут и не совмещаться. Только эти условия не ограничивают собой область применения той или иной породы, но имеют значение при решении вопроса о главной породе создаваемых насаждений. При этом особое внимание уделяется сохранению подроста предварительной генерации. Изучение возобновления под пологом основных лесообразующих пород по подтипам почв показало наличие тесной связи между типом почвы и количеством возобновления липы мелколистной, которую выражает коэффициент корреляции r=0,63 (Sr=0,08). В пределах древесных пород, составляющих материнский полог, коэффициент корреляции между количеством подроста липы и подтипом почвы изменяется от г= 0,58 до г= 0,76. На черноземах под пологом сосновых и липовых древостоев заметно снижение в составе подроста доли липы и, наоборот, увеличение клена (рис. 4.13). Породный состав возобновления под пологом леса почти на всех почвах представлен широколиственными видами: липой, кленом, ильмом. Под сосной, дубом, березой отсутствует достаточное количество благонадежного возобновления материнской породы, прослеживается постепенная смена пород.«Угнетенность подроста в лесу есть как бы алгебраическая сумма всех влияний, которые он испытывает под пологом самого сильного конкурента -материнского организма», - писал Г.Ф.Морозов в "Учении о лесе" (1930). Развитие подроста под пологом материнского древостоя очень сильнозаторможено по сравнению с развитием сеянцев на открытом месте (Рысин, 1970). Причину этого многие исследователи видят в недостатке света. Специфика отношений древесных растений к свету во многом определяет организацию лесов, причем потребности в свете и способность выдерживать затенение существенно меняются в онтогенезе (Алексеев, 1975).
Рубки ухода вмолодняках
Анализ изменчивости деревьев липы по интенсивности цветения позволяет сделать вывод, что преимущественная роль в выделении нектарных липняков принадлежит степени количественной выраженности целевого признака, в частности, числу репродуктивных органов. Однако немаловажное значение при рассмотрении вопроса интенсивности цветения имеет и срок проявления этого признака у отдельного дерева. Поэтому при изучении типов цветения возникает необходимость анализа условий, способствующих более раннему нектарообразованию и формированию древостоев с превалированным выражением в них обильноцветущих деревьев. Для чего были заложены пробные площади в 3-летних (п.п. №1) и 11-летних (п.п. №2) молодняках Аургазинского лесхоза, сформированных на вырубках осинников с небольшой примесью липы. Способ рубки древостоя -сплошная узколесосечная. Очистка лесосек от порубочных остатков проведена огневым способом: сбор в кучи с последующим сжиганием. Состав древостоя п.п.1 до рубки: 90с1Лп+Б. Возраст древостоя на год рубки 50 лет. Запас - 200 м3 1га. Подрост 7Кл2Лп10с+В, подлесок редкий с преобладанием лещины обыкновенной. Сплошная узколесосечная рубка в 10 выд. (п.п. №2) проведена в 1988 году. Очистка лесосек - огневым способом. Состав древостоя на пробной площади № 2 был представлен чистыми осинниками с примесью липы, возраст древостоя на год рубки 50 лет. Запас насаждений на гектар - 270 м3. Подрост под пологом отсутствовал, подлесок состоял из лещины обыкновенной. Сплошная рубка в обоих насаждениях проводилась в позднеосенний период.
Почва - чернозем оподзоленный, среднегумусовый, среднемощный на тяжелых делювиальных карбонатных суглинках, по механическому составу - тяжелый суглинок, мощность гумусового горизонта 43-46 см. Таким образом, первоначальные условия пробных площадей № 1 и № 2 идентичны по площади (по 0,7га), по составу материнского древостоя и по проведенным рубкам главного пользования, что позволяет сравнивать динамику развития лесоводственно-таксационных показателей производных после вырубки насаждений. При геоботаническом анализе видового состава и количественной представленности травяного покрова на учетных площадках в каждой секции пробных площадей №1 и №2 выявлены незначительные различия ее видового состава. Живой напочвенный покров п.п.№1 представлен в подавляющем большинстве снытью обыкновенной (65-75%), п.п.№2 - снытью обыкновенной и копытнем европейским (70-75%) (табл.5.37). К видам с достаточно низкой степенью встречаемости относятся: шалфей луговой, гравилат городской, одуванчик лекарственный. По видовому составу и набору жизненных форм подлесок на исследуемых участках не отличается большим разнообразием. Среди господствующей и обильно развитой лещины обыкновенной (Corylus avellana L), в довольно заметном количестве развиваются черемуха обыкновенная (Padus avium Mill), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa Scop). Она оказывает значительное влияние на изменения плотности и видового состава травяного яруса. Колебания в численности подлеска существенны (табл. 5.38-5.40). Возобновительные процессы на пробных площадях идут удовлетворительно. Подрост представлен разнообразным видовым составом. В связи с тем, что под пологом липа мелколистная возобновлялась слабо, ее участие в предварительном возобновлении незначительно. Количественное доминирование липы в последующем возобновлении обусловлено хорошим ростом пневой послерубочной поросли, что обеспечило формирование липовых молодняков на смену существовавшим до рубки осинникам. u Проведенная рубка может классифицироваться, согласно ОСТу 56-108-98 «Лесоводство. Термины и определения», рубкой переформирования, направленной на коренное изменение состава древостоя: состав древостоя до рубки - 90с1Лп+Б; ЮОс+Лп (50лет), после рубки состав на п.п.№1 -4ЛпЗОс2Кл1В,ед.Б, Ив; на п.п.№2 - 4Лп40с1Кл1В+Б,ед.Дн,Ив. Поскольку исследуемые липняки порослевого происхождения, то они имеют гнездовой характер размещения стволов в древостое. Эти гнезда являются той первоначальной биогруппой деревьев, в которой наиболее ясно выражен процесс взаимодействия как отдельных деревьев одного гнезда друг на друга, так и самих гнезд, в результате чего формируется порослевой древостой в целом. Количество деревьев в гнезде в процессе формирования древостоя не остается постоянным.
П.А.Соколов (1978) считает, что наибольшее количество липы в порослевом гнезде зависит от условий роста: в липняках II класса бонитета наибольшее число стволов в гнезде составляет 26 шт., III класса - 44 и IV класса бонитета - 56 шт. Е.С.Мурахтанов (1977) определяет зависимость между диаметром пней и количеством поросли прямолинейной. По его мнению, возобновление на вырубках в значительной мере зависит от среднего диаметра и возраста насаждений, поступивших в рубку: число поросли на пне с увеличением возраста и среднего диаметра возрастает. Наибольшее количество поросли дают пни, диаметром 12-14 см, высотой 12-16 см (табл.5.41, 5.42). Максимальное количество поросли на одном пне встречается при диаметре 36 см - 57 поросли. Для получения общего представления о формировании молодняков на пробных площадях вычислены их лесоводственно-таксационные показатели (табл. 5.43-5.46). При определении оптимального числа стволов в порослевом гнезде, обладающих хорошо развитой кроной с высокой интенсивностью цветения, на каждой площади выделено по семь секций, где в порослевых гнездах рубками ухода различной интенсивности оставлено по 21, 16, 10, 9, 5, 4, 3, 2, 1 поросли на пне. Интенсивность рубки определяет величину
Условия внешней среды как факторы лесообразования липовых формаций
Влияние эдафического фактора на состав и продуктивность насаждений Неопровержимым фактором является тесная зависимость состояния насаждений от почвенных условий их местообитания (Васильев, 195 5; Зеликов, Соколов, 1981; Иванов, 1968, 1970, 1988).С экологической точки зрения А.Крюденер (1916), Г.Ф.Морозов (1972), Г.Н.Высоцкий (1960), ДБ.Воробьев (1953), П.СПогребняк (1963) и др. основополагающим фактором лесообразования определяют условия произрастания. В системе "лес-почва" представляет интерес два аспекта отношений: во-первых, влияние лесорастительных свойств почв на состав, форму, продуктивность, устойчивость фитоценоза; во-вторых, изменение лесорастительных свойств почв под эдификаторным воздействием древесных пород. О влиянии лесорастительных свойств почв на состав, продуктивные показатели и качество лесов писал еще в 1765 году А.А.Нартов в статье "О посеве леса". Фитоценологический подход к решению проблемы наметился в работах В.Н.Сукачева (1965), который считал, "что в лесном биогеоценозе, несомненно, древостой является основным и ведущим фактором". Почва является хорошим "информатором", это чувствительный и интегральный индикатор состояния всей окружающей среды (Обухов, 1990). В целом экологические закономерности формирования различных типов микробиотопов, лежащие в основе дифференциации структуры и эколого-динамических рядов возобновления и развития биогеоценозов (Дылис и др., 1964), еще недостаточно вскрыты. По почвенно-географическому районированию юго-западная часть Башкортостана (лесостепная и степная часть Южного Урала) отнесена к Заволжской лесостепной провинции оподзоленных, выщелоченных и типичных среднемощных черноземов. Характерными почвообразующими породами являются отложение
Уфимского и Казанского ярусов Пермской системы, и они представлены делювиальными, элювио-делювиальными и аллювиальными глинами, суглинками, мергелями и песчаниками. Встречаются также делювиальные карбонатные глины, легкие суглинки, элювиальные известняки и песчаники. Почвообразующие породы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией (рН КС1 7,0-7,5), высокой степенью насыщенности (97,9-98,9%) при незначительной гидролитической кислотности (0,6-0,9% мг-экв, на 100 гр почвы) и преобладанием в составе поглощенных оснований Са"1-1" (Габдрахимов, 1990). Основные типы почв и их характеристики рассмотрены на примере Учебно-опытного лесхоза, где на площади 10393 га расположены 17 различных подтипов почв, отличающихся по мощности лесной подстилки, подподстилочного слоя, гумусового горизонта, механическому составу и содержанию гумуса. На водораздельных пространствах наиболее часто встречается сочетание оподзоленных черноземов с тяжелосуглинистыми разновидностями лесных темно-серых почв. Выщелоченные черноземы, как правило, встречаются под пашнями и сенокосами левобережного Прибелья, вклиниваясь отдельными участками в лесные массивы. Комплексность почвенного покрова чаще всего наблюдается в пределах одного типа по степени гумусированности и оподзоливания. Основной почвенный фон территории лесхоза представлен серыми лесными почвами.
Признается образование серых лесных почв под широколиственными и хвойными лесами, по морфологии занимающих промежуточное положение между дерново-подзолистыми и оподзоленными черноземами. Черноземные почвы, обладающие огромным потенциальным плодородием, встречаются в комплексе с темно-серыми и серыми лесными почвами. На этих почвах образуются сложные, смешанные леса из дуба, липы, осины, клена, ильмовых с богатым кустарниковым покровом. Общими характерными особенностями морфологии черноземов являются темная окраска, зернистая и комковато-зернистая структура мощного гумусового горизонта (до 80-90 см), наличие карбонатов в нижней части почвенного профиля. Из черноземов самыми богатыми по флористическому составу являются выщелоченные. Критерием единства, мерилом тождества условий местопроизрастания и показателем плодородия почв служит, в первую очередь, растительность, ее состав, структура, производительность (Зеликов, Ефименко, 1973; Мигунова, 1986) Так, к бедным, малоплодородным относятся почвы, коренная растительность которых представлена только олиготрофами. Из лесной растительности это, в основном, чистые сосновые древостой (боры): к богатым относятся почвы, на которых мего- и мезотрофы полностью вытесняют сосну (дубравы, липняки). Лесорастительные свойства почв являются интегральными показателями, обуславливающими разнообразие растительности в пределах однородных по климату территорий.
Имеются вполне определенные закономерности в характере пространственного размещения различных древесных пород по почвенному покрову. В результате специального анализа материалов лесоустройства и изучения распределения основных лесообразующих пород по типам почв Учебно-опытного лесхоза БГАУ установлено, что каждому почвенному покрову соответствует определенный состав древостоя (табл.6.67). Так, на черноземных почвах преобладают осина и липа. Следовательно, типичные черноземы, да и другие подтипы черноземов, осваиваются в основном осиной, а потом к ним присоединяются наиболее требовательные к почвенным условиям липа и дуб. Опоясывание черноземами лесных массивов (постепенное наступление леса на поля, луга) подтверждают эту гипотезу.
