Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Есипов Николай Викторович

СОСТОЯНИЕ, РОСТ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭТАЛОННЫХ ДУБОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ

06.03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени

Кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск - 2009

Работа выполнена на кафедре лесной таксации и лесоустройства Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» в 2006-2009 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Михаил Павлович Чернышов

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федор Васильевич Кишенков;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Иван Васильевич Шершнев.

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции» (ФГУП «НИИЛГиС»).

Защита диссертации состоится 22 декабря 2009 г. в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.019.01 при Брянской государственной инженерно-технологической академии по адресу:

241037 г. Брянск, проспект Станке Димитрова, 3, БГИТА, зал заседаний.

Тел. 8 (4832) 74-03-59, факс 8 (4832) 74-67-44, e-mail: bgita@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной инженерно-технологической академии.

Автореферат разослан 18 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Нартов Д.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

эталонность дубовый насаждение степной

Актуальность темы. Повышение эффективности лесного хозяйства, обеспечение расширенного воспроизводства и многоцелевого использования дубовых лесов всегда были и остаются актуальной лесоводственной проблемой. Особая ее значимость выражается в том, что при решении обозначенных в Лесном кодексе РФ (2006) задач необходимо иметь дифференцированные по лесорастительным зонам эталоны лесов - лучшие образцы, на которые следует ориентироваться при формировании насаждений. Несмотря на многочисленные исследования, проведенные в дубовых лесах в 19-20 столетиях, многие лесоводственные аспекты, применительно к эталонным дубовым насаждениям остаются малоизученными. Потребность в научно обоснованных критериях и нормативах выделения эталонных дубовых насаждений, в изучении их состояния, строения и особенностей роста диктуется необходимостью выращивания в степной зоне насаждений эколого-ресурсного назначения, характеризующихся высокой устойчивостью и продуктивностью.

Цель и задачи исследований. Цель - повышение качества, долговечности и устойчивости дубовых лесов степной зоны на основе изучения санитарного состояния эталонных дубовых насаждений, выявления закономерностей их роста и строения, оценки биологической продуктивности.

Для достижения цели последовательно решались следующие задачи:

- оценить санитарное состояние и динамику дубрав степной зоны;

- обосновать критерии эталонности дубовых насаждений и их параметры;

- изучить изменения радиального прироста в эталонных дубовых насаждениях и установить зависимости от разных климатических факторов;

- разработать регрессионные модели, таблицы хода роста (ТХР) и таблицы биологической продуктивности (ТБП) эталонных дубовых насаждений;

- выполнить биоэкологическую и экономическую оценку эталонных дубовых насаждений степной зоны.

Научная новизна. На основе системного подхода получена комплексная оценка современного санитарного состояния, строения и состава эталонных дубовых насаждений степной зоны. На примере известных дубравных массивов Шипова леса и Теллермановской рощи обоснованы критерии выделения эталонных дубовых насаждений и их параметры. Методом дендрохронологического анализа выявлены особенности изменения радиального прироста эталонных насаждений и его зависимости от разных климатических факторов. Впервые для степной зоны составлены ТХР и ТБП эталонных дубовых насаждений, дана их биоэкологическая и экономическая оценка.

Практическая ценность и реализация научных разработок. Разработанные критерии и нормативы выделения эталонных дубовых насаждений предусматривают увеличение доли хозяйственно-целесообразных и устойчивых лесов региона, повышение их качества и продуктивности. ТХР и ТБП эталонных дубрав переданы в 2009 г. в Филиал ФГУП «Рослесинфорг» «Воронежлеспроект» для внедрения.

Обоснованность и достоверность выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом экспериментального материала (21 пробная площадь, около 200 кернов древесины, натурные обмеры и оценка более 4000 деревьев), математико-статистической обработкой данных с использованием современных компьютерных программ (Excel, Corel Drаw Х4, Statistica и др.).

Апробация работы. Тема диссертации соответствует научным направлениям кафедры лесной таксации и лесоустройства ВГЛТА на период до 2010 г. и являлась составной частью госконтракта МПР РФ № ББ-04-06/40к, темы 1/04 и др. Результаты исследований апробированы в Филиале ФГУП «Рос-лесинфорг» «Воронежлеспроект» и используются при изучении дисциплин «Лесоводство», «Таксация», «Лесоустройство» и «Лесоустроительное моделирование» в ВГЛТА. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов (г. Воронеж, 2007-2009 гг.) и научно-практических конференциях разного уровня (г. Новочеркасск, 2007 г.; г. Волгоград, 2008 г. и др.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных статей, в т.ч. 1 в «Лесном журнале», включенном в Перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора. Обоснование проблемы и программы исследований, выбор методов и методик проведения экспериментальных работ, а также обработка, анализ и обобщение собранного материала выполнены автором самостоятельно.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит 138 с. текста, из них таблиц - 22, рисунков - 39, состоит из общей характеристики работы, 6 глав, выводов и предложений, библиографического списка из 272 наименований, в т.ч. 12 иностранных авторов, и 20 приложений.

На защиту выносятся следующие положения:

- оценка санитарного состояния эталонных дубовых насаждений степной зоны;

- критерии и нормативы выделения эталонных дубовых насаждений;

- особенности изменения радиального прироста эталонных дубовых насаждений и его зависимости от разных климатических факторов;

- математические модели, таблицы хода роста и таблицы биологической продуктивности эталонных дубовых насаждений степной зоны;

- биоэкологическая и экономическая оценка эталонных дубовых насаждений степной зоны.

Характеристика природно-климатических условий и лесов Воронежской области

На основе анализа отечественных публикаций представлена характеристика природно-климатических условий Воронежской области. Сделан обобщающий вывод, что условия вполне благоприятны для выращивания устойчивых, долговечных и высокопродуктивных дубовых насаждений.

По материалам учетов лесного фонда разных лет давности (1956-2008 гг.) рассмотрены основные показатели лесного фонда и дубовых лесов, их динамика и тенденции. В Воронежской области на 01.01.2008 г. площадь дубрав составила 162,6 тыс. га или 45,6% покрытой лесом площади с корневым запасом 26,74 млн. м³ (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1 - Динамика площади и запасов дубовых лесов

Административные образования РФ	Площадь по годам, (тыс. га):	Измен., %	Запас по годам, (млн. м3)	Измен., %
	1966	1983	2008		1966	1983	2008
Центрально-Черноземный район, всего	582,6	599,8	547,2	-6,1	55,92	68,94	88,89	+59,0
в т.ч. Воронежская обл.	180,1	164,6	162,6	-9,7	19,49	21,24	26,74	+37,2

Рисунок 1 - Тенденции изменения площади лесов Воронежской области

Установлено, что площадь дубовых лесов в ЦЧР и Воронежской области уменьшается, ухудшаются их качество и породный состав. Низкоствольные насаждения уже занимают 57,9% площади и их доля постоянно увеличивается. Преобладают насаждения с долей участия дуба 3-5 единиц. Дубравы продолжают деградировать, а их санитарное состояние - ухудшаться.

Состояние вопроса

Биоэкологические свойства дуба черешчатого, его феноформ и экотипов достаточно хорошо изучены и описаны в многочисленных публикациях (Енькова, 1946, 1950, 1967; Ефимов, 1966, 1975, 1978; Котюков, 1960, 1968; Лосицкий, 1962, 1981; Миленин, 1997, 1999, 2000-2004; Харитонович, 1968; Ширнин, 1970, 1971, 1975, 1977, 1980, 1984, 2007; Шутяев, 1967, 1980, 1988, 1995, 1998, 2000; Юркевич, 1964 и др.).

Система мероприятий в дубравах степной зоны (Новосельцев, Бугаев, 1985; Калиниченко и др., 2000; Есипов, 2008, 2009) призвана обеспечить усиление их водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических и оздоровительных функций, повышение продуктивности и устойчивости, улучшение породного состава и качества, а также непрерывное, неистощительное и рациональное использование лесов. Достижение положительных результатов возможно на основе соблюдения следующих лесоводственных принципов:

- перевод порослевых дубрав в семенные путем максимально полного использования естественного семенного возобновления и проведения мер содействия ему при рубках спелых насаждений, в том числе санитарных;

- формирование оптимального состава, густоты и структуры древостоя с учетом ТЛУ и возраста на зонально-типологической основе;

- создание смешанных с ценными сопутствующими породами лесных культур дуба на не покрытых лесной растительностью землях, в том числе проведение искусственного лесовосстановления на вырубках, когда не обеспечено формирование семенных смешанных по составу и сложных по структуре дубрав естественным путем;

- регулярное проведение рубок ухода в целях увеличения доли дуба в составе насаждений и улучшения условий для роста лучших его экземпляров;

- отбор лучших форм дуба, устойчивых к неблагоприятным факторам среды и обладающих иммунитетом к заболеваниям и вредным насекомым.

Для успешного решения задач по улучшению качества и породного состава лесов лесоводам необходимы соответствующие лучшие образцы (эталоны), которые бы были главным ориентиром и конечной целью всей совокупности мероприятий по охране, защите и воспроизводству дубовых лесов. Обоснованием насаждений-эталонов в различных зонах занимался ряд авторов (Лосицкий, Чуенков, 1973, 1980; Глебов, Мурзов, 1988; Колесников, Попов, 1973; Савицкий, 1986; Толкач, Солонович, Гельтман, 1980; Турчин, Турчина, 1997). Доказано, что разработка таких образцов должна быть комплексной и многоаспектной.

Эталоны лесных насаждений - это образцы, на которые следует ориентироваться. За эталоны принимаются лучшие насаждения, которые по составу пород, продуктивности и качеству наиболее полно отвечают целям хозяйства. К.Б. Лосицкий (1968), А.В. Богачев (1985), Л.Н. Толкачев (1986) критериями выделения эталонных насаждений считали состав, полноту и комплексную продуктивность, выражаемую запасом древесины и его сортиментной структурой, а также совокупностью недревесных ресурсов и экологических функций за оборот рубки. Для того чтобы модальные древостои стали лучшими образцами, необходимо последовательно осуществить мероприятия по их целенаправленному формированию с доведением до эталонных. Такие насаждения на определенных этапах роста эталонных дубрав считаются «хозяйственно целесообразными» (Лосицкий, Чуенков, 1973, 1980).

Таким образом, хозяйственно целесообразные дубовые насаждения - программа-минимум лесного хозяйства, а эталонные насаждения - его программа-максимум. Следовательно, важным этапом в достижении цели повышения продуктивности дубрав должен стать постепенный перевод имеющихся насаждений в хозяйственно целесообразные, а затем - в эталонные.

Программа, методика и объекты исследований

Программой исследований предусматривались:

- оценка санитарного состояния и динамики дубрав степной зоны;

- обоснование критериев эталонности дубовых насаждений и их параметров;

- изучение особенностей изменения радиального прироста и установление зависимостей от разных климатических факторов;

- разработка регрессионных моделей, таблиц хода роста и таблиц биологической продуктивности эталонных дубовых насаждений;

- биоэкологическая и экономическая оценка эталонных дубовых насаждений степной зоны.

До начала исследований были тщательно изучены литературные, статистические, лесоустроительные и планово-отчетные материалы, характеризующие дубовые леса вообще и особенности хозяйства в них.

Полевые работы заключались в закладке временных пробных площадей (ВПП) согласно ОСТ 56-69-83 в выделенных лесоустройством разных лет давности эталонных дубовых насаждениях. Визуально оценивалось санитарное состояние деревьев в соответствии с Правилами санитарной безопасности в лесах (2007) и шкалой В.В. Царалунга (2003). На каждой ВПП возрастным буравом отбиралось 20-25 кернов древесины. Дендрохронологический анализ проводился по методике С.М. Матвеева (2006). Датирование и измерение ширины годичных колец (ш.г.к.) производилось с помощью компьютерной программы Corel DRAW X4 путем предварительного сканирования зачищенной поверхности. Для датирования годичных колец применялся визуальный метод (Матвеев, 2001), заключающийся в оценке изменчивости колец под многократным увеличением.

Камеральные работы включали расчет лесоводственно-таксационных показателей и характеристики насаждений на ВПП, дендрохронологический анализ кернов древесины, построение ТХР и ТБП эталонных дубовых насаждений. В эталонных дубовых насаждениях Шипова леса заложено 13, в Воронежской нагорной дубраве - 1 и Теллермановском лесу - 7 ВПП. Выполнен дендрохронологический анализ около 200 кернов дуба.

состояние эталонных дубовых насаждений степной зоны и Дендрохронологический анализ ИХ РОСТА

Санитарное состояние дубрав обусловлено сочетанием многих факторов (Гарнага, 1997; Титаренко, 2003; Царалунга, 2003, Есипов, 2009). Для каждой ВПП по данным сплошных перечетов получили распределение общего числа деревьев и их запаса для всех пород по категориям санитарного состояния и рассчитали средний балл состояния (Бсс) по числу стволов и по их запасу.

Установлено, что распределение общего числа деревьев и их запаса на ВПП со значительным преобладанием деревьев без признаков ослабления по категориям санитарного состояния носит, как правило, в пределах каждой породы одновершинный характер.

Преобладающими видами патологий дуба в эталонных насаждениях Шипова леса и Теллермановской рощи являются усыхание скелетных ветвей кроны, водяные побеги, заросшие морозобойные трещины, раковые опухоли.

Самой редко встречающейся патологией дуба оказались комлевые дупла. Это обусловлено тем, что обследованные эталонные дубовые насаждения имеют преимущественно естественное семенное (ВПП №1-5, 8-10, 16), а также семенно-порослевое (ВПП №6-7, 12-14) или искусственное (ВПП №15, 17 и 18) происхождение. В целом санитарное состояние эталонных дубрав в Шиповом лесу значительно лучше, чем в Теллермановской роще и Воронежской нагорной дубраве, в которых число деревьев дуба без внешних признаков патологий на ряде ВПП в два раза меньше.

Лучшим санитарным состоянием характеризуются эталонные дубовые насаждения, произрастающие в свежих условиях (Д₂) по сравнению с сухими и влажными; имеющие естественное семенное происхождение, чем искусственное, семенно-порослевое или порослево-семенное; пройденные выборочными санитарными рубками (ВСР), чем не затронутые ими. Определяющим фактором состояния старовозрастных эталонных дубрав являются ВСР. Большое значение имеет своевременность и качество проведения ВСР, а также диагностика состояния и правильный отбор деревьев в рубку.

Все обследованные эталонные дубовые насаждения находятся во вполне удовлетворительном состоянии, хотя сухостойные деревья дуба и его спутников имеются на абсолютном большинстве ВПП (№2, 5-21), но их запас не превышает 20 м³/га. Это свидетельствует об эффективности проведенных ВСР. На большинстве ВПП средний балл санитарного состояния (Бсс) почти одинаков, изменяясь от 1,2 до 1,8. Его можно рассчитывать и по числу деревьев составляющих пород, и по их запасу. На всех ВПП отмечена бульшая пораженность дуба, чем сопутствующих пород. Санитарное состояние порослевых деревьев дуба хуже (Бсс=1,6-2,3), чем семенных (Бсс=1,2-1,5).

Основной мерой улучшения санитарного состояния эталонных дубовых насаждений следует считать проведение ВСР путем удаления только сухостойных деревьев всех составляющих пород (5 и 6 категории). ВСР необходимо проводить периодически, по мере накопления сухостоя по средосберегающим технологиям без нанесения повреждений оставляемым деревьям, руководствуясь требованиями действующих Правил ухода за лесами (2007) и Правил санитарной безопасности в лесах (2007).

Динамика годичного прироста дуба по диаметру и ширины годичных колец (ш.г.к.) во многом определяется его биоэкологическими особенностями, возрастными периодами (табл. 2), географической зональностью и лесорастительными условиями. Лимитирующим фактором для степной зоны является количество осадков. Средний коэффициент вариации (С, %) ш.г.к. составил 15%. За весь исследуемый дендрохронологический ряд (190 лет) средняя ш.г.к. в эталонных дубравах составила - 1,62±0,07 мм, ширина поздней древесины (ш.п.д.) - 1,16±0,06 мм, ширина ранней древесины (ш.р.д.) - 0,46±0,01 мм. Таким образом, поздняя древесина составляет 71,6% всей ш.г.к. и с возрастом ее доля уменьшается.

С увеличением возраста эталонных дубовых насаждений естественного происхождения уменьшается общая ш.г.к., ш.п.д., доля поздней древесины в общей ш.г.к., среднее квадратическое отклонение (у) и С. Доля поздней древесины в общей ш.г.к. колеблется от 67,8% в 161-190 лет до 77,3% в 1-40 лет. Максимальное среднее значение ш.р.д. отмечается в 1-40 лет и составляет 0,638±0,020 мм, а минимальное - в 41-140 лет (0,399±0,005 мм).

В периодах роста 141-160 лет и 161-190 лет ее абсолютные значения почти одинаковы (0,408±0,009 мм и 0,404±0,008 мм соответственно).

Таблица 2 - Показатели изменчивости ширины годичных колец, поздней и ранней древесины в старовозрастных эталонных дубравах Шипова леса

Показатели	Величины показателей по возрастным периодам
	1-40 лет	41-140 лет	141-160 лет	161-190 лет
Ширина годичного кольца
Мср±mм, мм	2,809±0,189	1,309±0,021	1,302±0,030	1,254±0,025
у, мм	1,194	0,206	0,135	0,139
C, %	42,5	15,7	10,4	11,1
P, %	6,7	1,6	2,3	2,0
t	15	62	43	50
Ширина поздней древесины
Мср±mм, мм	2,171±0,172	0,910±0,017	0,894±0,024	0,850±0,019
у, мм	1,089	0,166	0,106	0,105
C, %	50,2	18,2	11,9	12,4
P, %	7,9	1,9	2,7	2,2
t	13	54	37	45
Ширина ранней древесины
Мср±mм, мм	0,638±0,020	0,399±0,005	0,408±0,009	0,404±0,008
у, мм	0,127	0,049	0,041	0,045
C, %	19,9	12,3	10,0	11,1
P, %	3,1	1,3	2,2	2,0
t	32	80	45	51
Доля поздней / ранней древесины в общей ширине годичного кольца, %
	77,3 / 22,7	69,5 / 30,5	68,7 / 31,3	67,8 / 32,2

Доля ранней древесины в общей ш.г.к. имеет минимальное значение в 1-40 лет (22,7%). В остальных возрастных периодах наблюдается небольшое увеличение ее значений с 30,5 до 32,2%.

Статистическая обработка данных измерений ш.г.к., ш.п.д. и ш.р.д. для старовозрастных эталонных дубрав Шипова леса в трех вариантах (по возрастным периодам, классам возраста и 20-летним ретроспективным периодам роста) показала, что:

- уменьшение средней ш.г.к., ш.п.д. и ш.р.д. происходит у старовозрастных эталонных дубрав до 70-80 лет;

- в целом средняя ш.р.д. большую часть жизни остается практически постоянной, имея небольшое увеличение в начале роста по сравнению с остальным периодом;

- доля п.д. в общей ш.г.к. уменьшается, а доля р.д. пропорционально увеличивается с возрастом дерева;

- наибольшие значения коэффициента вариации ш.г.к., ш.п.д. и ш.р.д. отмечаются в раннем возрасте.

Относительное постоянство ш.р.д. в абсолютных значениях на протяжении всего дендрохронологического ряда, а также уменьшение доли п.д. в общей ш.г.к. с возрастом полностью согласуются с результатами исследований Н.Е. Косиченко (1999).

Средние значения радиального прироста эталонных дубрав Шипова леса приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Средние значения радиального прироста старовозрастных эталонных дубрав Шипова леса по годам (мм) (ТЛУ - Д₂, ТЛ - Д_сн)

Годы	Ширина годичных колец (г.к.), поздней (п.д.) и ранней (р.д.) древесины по годам, мм
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.	г.к.	п.д.	р.д.
1810																									5,8	5,1	0,7	6,0	5,0	1,0
1820	5,76	4,63	1,13	5,03	4,2	0,83	3,5	2,83	0,67	5,83	5,03	0,8	3,8	3,13	0,67	2,98	2,33	0,65	2,63	2,1	0,53	3,3	2,58	0,72	2,55	1,9	0,65	1,86	1,26	0,6
1830	1,8	1,32	0,48	1,87	1,42	0,45	2,45	1,88	0,57	2,03	1,5	0,53	2,43	1,85	0,58	2,37	1,74	0,63	2,31	1,77	0,54	2,39	1,71	0,68	2,96	2,31	0,65	2,88	2,16	0,72
1840	2,42	1,8	0,62	2,49	1,91	0,58	2,23	1,63	0,6	2,47	1,87	0,6	2,6	1,93	0,67	2,49	1,83	0,66	2,44	1,8	0,64	2,24	1,6	0,64	2,51	1,82	0,69	1,91	1,34	0,57
1850	1,91	1,36	0,55	2,17	1,6	0,57	2,03	1,48	0,55	2,16	1,57	0,59	1,99	1,38	0,61	2,08	1,54	0,54	1,77	1,23	0,54	1,9	1,38	0,52	2,0	1,43	0,57	1,99	1,47	0,52
1860	2,02	1,5	0,52	1,59	1,1	0,49	1,63	1,15	0,48	1,92	1,42	0,5	1,59	1,18	0,41	1,54	1,1	0,44	1,35	0,93	0,42	1,82	1,3	0,52	1,5	1,06	0,44	1,42	0,98	0,44
1870	1,5	1,02	0,48	1,59	1,13	0,46	1,4	1,01	0,39	1,61	1,13	0,48	1,31	0,92	0,39	1,38	0,99	0,39	1,32	0,9	0,42	1,32	0,97	0,35	1,26	0,89	0,37	1,31	0,9	0,41
1880	1,29	0,88	0,41	1,46	1,03	0,43	1,08	0,72	0,36	1,21	0,86	0,35	1,34	0,91	0,43	1,42	0,99	0,43	1,23	0,84	0,39	1,06	0,73	0,33	1,03	0,69	0,34	0,97	0,65	0,32
1890	1,13	0,78	0,35	0,98	0,66	0,32	1,23	0,85	0,38	1,22	0,82	0,4	1,23	0,84	0,39	1,07	0,74	0,33	1,19	0,86	0,33	1,06	0,74	0,32	1,27	0,88	0,39	1,35	0,97	0,38
1900	1,2	0,79	0,41	1,17	0,81	0,36	1,21	0,84	0,37	1,32	0,91	0,41	1,09	0,78	0,31	1,07	0,74	0,33	1,25	0,87	0,38	1,13	0,81	0,32	1,19	0,81	0,38	1,39	0,96	0,43
1910	1,27	0,87	0,4	1,11	0,74	0,37	1,45	1,06	0,39	1,27	0,88	0,39	1,2	0,81	0,39	1,42	1,01	0,41	1,31	0,92	0,39	1,21	0,84	0,37	1,31	0,91	0,4	1,2	0,84	0,36
1920	1,12	0,77	0,35	1,02	0,68	0,34	1,36	0,98	0,38	1,26	0,85	0,41	1,19	0,8	0,39	1,37	0,99	0,38	1,22	0,81	0,41	1,29	0,86	0,43	1,32	0,95	0,37	1,2	0,82	0,38
1930	1,36	0,96	0,4	1,39	0,93	0,46	1,44	1,0	0,44	1,61	1,17	0,44	1,25	0,84	0,41	1,32	0,93	0,39	1,24	0,86	0,38	1,21	0,88	0,33	1,24	0,84	0,4	1,12	0,74	0,38
1940	1,28	0,87	0,41	1,38	1,0	0,38	1,23	0,84	0,39	1,26	0,84	0,41	1,19	0,85	0,34	1,2	0,79	0,41	1,12	0,73	0,39	1,31	0,83	0,48	1,24	0,82	0,42	1,16	0,78	0,38
1950	1,24	0,83	0,41	1,33	0,91	0,42	1,28	0,84	0,44	1,31	0,89	0,42	1,28	0,89	0,39	1,32	0,92	0,4	1,38	0,99	0,39	1,27	0,86	0,41	1,46	1,05	0,41	1,4	0,92	0,48
1960	1,33	0,88	0,45	1,44	0,97	0,47	1,66	1,19	0,47	1,36	0,91	0,45	1,47	1,01	0,46	1,33	0,93	0,4	1,15	0,82	0,33	1,2	0,82	0,38	1,22	0,84	0,38	1,28	0,9	0,38
1970	1,22	0,83	0,39	1,2	0,83	0,37	1,08	0,69	0,39	1,3	0,9	0,4	1,17	0,78	0,39	1,22	0,83	0,39	1,28	0,89	0,39	1,26	0,89	0,37	1,33	0,91	0,42	1,16	0,78	0,38
1980	1,39	0,97	0,42	1,12	0,78	0,34	1,25	0,83	0,42	1,19	0,79	0,4	1,09	0,72	0,37	1,3	0,89	0,41	1,19	0,77	0,42	1,41	0,97	0,44	1,49	0,99	0,5	1,47	0,98	0,49
1990	1,51	1,0	0,51	1,35	0,93	0,42	1,24	0,84	0,4	1,48	1,06	0,42	1,34	0,9	0,44	1,26	0,83	0,43	1,19	0,78	0,41	1,22	0,83	0,39	1,14	0,74	0,4	0,98	0,64	0,34
2000	1,22	0,84	0,38	1,22	0,83	0,39	1,07	0,76	0,31	1,17	0,78	0,39	1,11	0,76	0,35	1,09	0,72	0,37	1,23	0,85	0,38	1,41	1,04	0,37

Исследуемые старовозрастные эталонные дубовые насаждения являются довольно устойчивыми к внешним факторам. На протяжении минувших 100 лет они давали относительно стабильный прирост по диаметру. Лишь в последнее 10-летие наметилось его снижение.

Колебания ш.г.к. имеют равномерный характер. Резких изменений амплитуды колебаний не наблюдается во всем анализируемом ряду. Наоборот, длительный период колебания происходят более или менее на одном уровне, и абсолютные значения прироста изменяются (убывают и возрастают) через некоторые промежутки времени до более или менее близких значений.

В динамике прироста ш.г.к., выраженного в абсолютных единицах (мм), четко прослеживается возрастной тренд в виде гиперболы (рис. 2).

Рисунок 2 - Изменчивость ш.г.к. эталонных дубрав Шипова леса в зависимости от возраста с линией возрастного тренда (степенная аппроксимация)

Установлено, что интенсивное гиперболическое падение прироста наблюдается до 70-80-летнего возраста. Затем прирост стабилизируется и сглаживающая кривая идет практически параллельно горизонтальной оси с плавным уменьшением его в последний 10-летний период, что выражается стремлением гиперболы к горизонтали линии (RІ = 0,7852). Сглаживание линии возрастного тренда производилось степенной, логарифмической и полиномиальной функциями 3-6 степени. Из полученных уравнений опытные данные как по ш.г.к., так и по ш.п.д. наиболее точно аппроксимирует полином 6-й степени. При нем отмечается максимальное значение величины достоверности аппроксимации RІ= 0,849-0,851.

Для оценки связей климатических факторов с радиальным приростом дуба были выбраны следующие показатели: солнечная активность, суммы осадков за год и за вегетационный период, гидротермический коэффициент (ГТК) Г.Т. Селянинова. Для установления зависимости ш.г.к., ш.п.д. и ш.р.д. от нескольких климатических факторов выполнен корреляционный анализ попарных связей. Корреляционная связь между ш.г.к., ш.п.д. и ш.р.д. с солнечной активностью характеризуется как слабая (з = 0,19-0,25). Значительная связь отмечается между ш.г.к. и ш.п.д. с осадками за вегетационный период (r = 0,54-0,55) и ГТК (r = 0,66-0,68). С осадками за год наблюдается умеренная связь (r = 0,40-0,45). Ш.г.к. в целом и поздней древесины показывают идентичную корреляционную зависимость от климатических факторов.

В большинстве случаев установлена связь, близкая к линейной (различия между значениями r и з не высоки). Нелинейная связь отмечается только с солнечной активностью, т. к. r отрицательный и близок к 0, особенно с ш.р.д. (r = -0,05-0,14).

Особенности хода роста эталонных дубовых насаждений

Все имеющиеся ТХР дубрав Европейской части РФ (Шустов, 1992; Нау-менко, 1958, 1967; Дударев, 1969, 1974, 1992; Швиденко и др., 2006) составлены преимущественно для нормальных (сомкнутых, полных) и реже модальных древостоев. ТХР для эталонных дубовых насаждений отсутствуют.

Моделирование хода роста и построение ТХР эталонных дубовых насаждений выполнено с помощью компьютерной программы USS4 (табл. 4).

Исходной математической моделью для моделирования роста и продуктивности эталонных дубовых насаждений приняли функцию Митчерлиха. При установлении формы и тесноты корреляционной связи между средней высотой (Н_ср) и возрастом (А) обоих ярусов эталонных дубовых древостоев I класса бонитета оказалось, что она прямая, криволинейная и очень высокая:

- I ярус: H_ср = EXP (3,5679) Ч (1-EXP(-0,0180 Ч A))^1,1142 (1),

при: r = 0,92±0,035; з = 0,94±0,027 и t_r = 26 > 2;

- II ярус: H_ср = EXP (3,1740) Ч (1-EXP(-0,0250 Ч A))^1,0538 (2),

при: r = 0,92±0,043; з = 0,93±0,037 и t_r = 21 > 2.

Зависимость Д_ср эталонных дубовых насаждений от Н_ср математически достаточно точно выражается уравнением полинома 2-й степени и между ними отмечается прямая, криволинейная и очень высокая связь:

- I ярус: Д_ср = 0,0521H²_ср - 0,279H_ср + 4,9823; R² = 0,9912 (3),

при: r = 0,97±0,014; з = 0,98±0,009 и t_r = 69 > 2;

- II ярус: Д_ср = 0,1185H²_ср - 2,5115H_ср + 25,872; R² = 0,983 (4),

при: r = 0,98±0,011; з = 0,99±0,006 и t_r = 89 > 2.

Зависимость Д_ср от А достаточно точно описывается уравнениями полиномов 5 и 3 степени для I и II ярусов соответственно:

Д_ср=-8Ч10^-10А⁵+5Ч10^-7А⁴- 0,0001А³+0,0079А² +0,1901А + 1,2048; R² = 1 (5);

Д_ср = 5Ч10^-6А³ - 0,0028А² + 0,6504А - 21,677; R² = 0,9998 (6).

Связь между суммой площадей сечений (УG) и H_ср эталонных дубовых древостоев прямая, криволинейная и очень высокая:

- I ярус: ?G = - 0,0083H²_ср + 1,1952H_ср + 3,572; R² = 0,9951 (7),

при: r = 0,997±0,0014; з = 0,998±0,0009 и t_r = 712 > 2;

- II ярус: ?G = -0,0003H²_ср + 0,5104H_ср - 1,2686; R² = 0,9961 (8),

при: r = 0,998±0,0011; з = 0,999±0,0006 и t_r = 907 > 2.

Корреляционным анализом между УG и А эталонных дубрав установлена очень высокая, прямая и криволинейная связь. Уравнения имеют вид:

- I ярус: УG =2Ч10^-10А⁵-2Ч10^-7А⁴+5Ч10^-5А³- 0,0078А²+ 0,7213А + 2,466 (9),

при: r = 0,91±0,039; з = 0,93±0,031, t_r = 23 > 2 и R² = 1;

- II ярус: УG =10^-10А⁵-9Ч10^-8А⁴+ 3Ч10^-5А³- 0,0047А²+0,4988А- 14,147 (10),

при: r = 0,93±0,037; з = 0,95±0,027, t_r = 25 > 2 и R² = 0,9999.

Таблица 4 - Фрагмент таблицы хода роста эталонных дубовых насаждений степной зоны (ТЛУ - Д₂, ТЛ - Д_сн, Бонитет - I. Экотип - Д_н)

А, лет	Ярус	Состав по ярусам	Растущая часть древостоя	Отпад	Общая продуктивность, м3/га
			Нср, м	Дср, см	N, шт./га	УG, м2/га	F	М, м3/га	Изменение М, м3/га	n, шт./га	Мо, м3/га	УМо, м3/га	Мобщ	Прирост
									среднее	текущее					средний	текущий
10	I	7Д2Яо1Кло	4,8	4,8	7538	9,0	0,608	26	2,60	-	-	6	6	32	3,20	3,20
20	I	8Д2Яо+Кло	9,3	6,9	3347	14,0	0,529	69	3,45	4,30	4191	9	15	84	4,20	5,20
30	I	9Д1Яо+Кло	13,4	10,6	1732	18,3	0,503	123	4,10	5,40	1615	13	28	151	5,03	6,70
40	I	10Д ед. Яо, Кло	16,9	15,1	1048	21,6	0,491	179	4,48	5,60	684	23	51	230	5,75	7,90
50	I	10Д+Яо+Кло	19,8	19,9	716	24,1	0,484	231	4,62	5,20	332	32	83	314	6,28	8,40
60	I	10Д+Яо+Кло	22,3	24,7	534	26,2	0,480	280	4,67	4,90	182	31	114	394	6,57	8,00
70	I II	10Д+Яо+Кло 4Кло(30)3Клп2В1Лп Итого	24,4 12,3	29,2 12,9	424 473	27,8 5,0 32,8	0,477 0,502	324 31 355	4,63 1,03 5,66	4,40 - 4,40	110 - 110	28 1,5 29,5	142 1,5 143,5	466 32,5 498,5	6,66 1,08 7,74	7,20 - 7,20
80	I II	9Д1Кло+Яо 4Кло(40)3Клп2В1Лп Итого	26,2 14,6	33,4 14,5	351 365	29,1 6,2 35,3	0,474 0,476	361 43 404	4,51 1,08 5,59	3,70 1,20 4,90	73 108 181	24 2,5 26,5	166 4,0 170,0	527 47,0 574,0	6,59 1,18 7,77	6,10 1,45 7,55
90	I II	9Д1Кло+Яо 5Кло(50)3Клп1В1Лп Итого	27,8 16,7	37,5 17,0	302 295	30,2 7,1 37,3	0,473 0,461	397 55 452	4,41 1,10 5,51	3,60 1,20 4,80	49 70 119	21 3,9 24,9	187 7,9 194,9	584 62,9 646,9	6,49 1,26 7,75	5,70 1,59 7,29
100	I II	10Д+Яо+Кло 5Кло(60)3Клп1В1Лп Итого	29,1 18,3	41,0 19,6	266 249	31,1 7,9 39,0	0,472 0,451	427 65 492	4,27 1,08 5,35	3,00 1,00 4,00	36 46 82	17 3,9 20,9	204 11,8 215,8	631 76,8 707,8	6,31 1,28 7,59	4,70 1,39 6,09
120	I II	8Д1Яо1Кло 6Кло(80)2Клп1В1Лп Итого	31,1 20,5	46,7 24,2	221 203	32,6 9,1 41,7	0,470 0,440	477 82 559	3,98 1,03 5,01	2,30 0,70 3,00	21 21 42	13 2,7 15,7	230 17,3 247,3	707 99,3 806,3	5,89 1,24 7,13	3,60 0,97 4,57
140	I II	8Д2Яо ед. Кло 6Кло(100)2Клп1В1Лп Итого	32,5 21,8	50,9 27,5	189 171	33,7 9,8 43,5	0,469 0,435	514 93 607	3,67 0,93 4,60	1,80 0,50 2,30	15 15 30	10 2,4 12,4	252 22,3 274,3	766 115,3 881,3	5,47 1,15 6,62	2,90 0,74 3,64
160	I II	9Д1Яо 7Кло(120)2Клп1Лп+В Итого	33,4 22,7	53,8 29,9	166 149	34,6 10,3 44,9	0,468 0,431	541 101 642	3,38 0,84 4,22	1,20 0,40 1,60	11 9 20	8 1,8 9,8	268 26,4 294,4	809 127,4 936,4	5,06 1,06 6,12	2,00 0,58 2,58
180	I II	9Д1Яо 8Кло(140)1Клп1Лп+В Итого	34,0 23,1	55,7 31,1	149 132	35,4 10,5 45,9	0,468 0,431	563 105 668	3,13 0,75 3,88	1,10 0,20 1,30	8 8 16	8 1,6 9,6	284 29,8 313,8	847 134,8 981,8	4,71 0,96 5,67	1,90 0,36 2,26
200	I II	10Д 9Кло(160)1Лп+Клп ед. В Итого	34,4 23,4	57,1 32,0	136 121	36,0 10,7 46,7	0,467 0,429	578 107 685	2,89 0,67 3,56	0,70 0,10 0,80	6 5 11	7 1,0 8,0	298 31,9 329,9	876 138,9 1014,9	4,38 0,87 5,25	1,40 0,20 1,60

Установление зависимости запаса насаждений (М) от Н_ср производилось только для предварительного расчета видового числа (F). Применительно к эталонным дубовым древостоям установлено, что связь между М и Н_ср очень тесная, прямая и криволинейная, а уравнения связи имеют вид:

- I ярус: M = 0,278H²_ср + 7,0463H_ср - 16,903; R² = 0,9995 (11),

при: r = 0,990±0,0046; з = 0,995±0,0023 и t_r = 215 > 2;

- II ярус: M = 0,442H²_ср - 9,0529H_ср + 79,45; R² = 0,9998 (12),

при: r = 0,995±0,0028; з = 0,997±0,0017 и t_r = 355 > 2.

Полученные по данным уравнениям значения запаса использовали для получения динамики видовых чисел по формуле: F = М : (УG Ч H).

Исследованиями многих авторов доказано, что F и видовая высота (НF) тесно связаны с Н_ср насаждений (Захаров, 1967; Загреев, 1976; Анучин, 1968, 2004). Между НF и Н_ср насаждений существует явно выраженная линейная зависимость:

- I ярус: HF = 0,4412H + 0,8315; R² = 0,9987 (13);

- II ярус: HF = 0,4285H + 0,1518; R² = 0,98 (14).

Полученные на этом этапе откорректированные F заносятся в ТХР и используются для выявления динамики запаса по формуле: М = F Ч УG Ч H.

Связь между F и А оказалась криволинейной, высокой и обратной:

- I ярус: F=2Ч10^-13А⁶-10^-10А⁵+4Ч10^-8А⁴-6Ч10^-6А³+0,0004А²-0,0162А+0,73 (15),

при: r = - 0,66±0,129; з = 0,80±0,083, t_r = 5 > 2 и R² = 0,9941;

- II ярус: F=10^-13А⁶-10^-10А⁵+5Ч10^-8А⁴-10^-5А³+0,0011А²-0,0642А+2,0902 (16),

при: r = - 0,85±0,077; з = 0,94±0,032, t_r = 11 > 2 и R² = 0,9992.

Проведенный корреляционный анализ между HF и А эталонных дубовых древостоев I бонитета показал, что между этими показаниями существует криволинейная, прямая и очень высокая связь, которая графически выражается постепенно затухающими выпуклыми кривыми:

- I ярус: HF = -8Ч10^-9А⁴ +6Ч10^-6А³-0,0017А² +0,2509А +0,5639; R² = 1 (17),

при: r = 0,92±0,035; з = 0,96±0,018 и t_r = 26 > 2;

- II ярус: HF=-8Ч10^-9А⁴+7Ч10^-6А³-0,0021А²+0,295А-6,4997; R² = 0,999 (18),

при: r = 0,92±0,043; з = 0,97±0,016 и t_r = 21 > 2.

В результате корреляционного анализа между М и А эталонных дубовых древостоев была установлена очень высокая, прямая и криволинейная связь:

- I ярус: М=6Ч10^-11А⁶-5Ч10^-8А⁵+10^-5А⁴-0,002А³+0,1249А²+1,9915А-5,3268 (19),

при: r = 0,96±0,018; з = 0,97±0,014, t_r = 53 > 2 и R² = 1;

- II ярус: М=-4Ч10^-9А⁵+3Ч10^-6А⁴-0,0007А³+0,0785А²-2,9452А+26,957 (20),

при: r = 0,95±0,027; з = 0,96±0,022, t_r = 35 > 2 и R² = 0,9999.

Расчет среднего объема стволов отпада, запаса стволов отпада и суммы запасов стволов отпада производился по известным формулам в лесной таксации (Анучин, 2004; Верхунов, Черных, 2007). Связь числа стволов отпада с возрастом выражается функцией:

- I ярус: n_о = 3Ч10⁷ЧА^-2,9318; R² = 0,9967 (21);

- II ярус: n_о = 10⁸ЧА^-3,1771; R² = 0,9799 (22).

Расчет динамики общей производительности (), среднего () и текущего () приростов производился по методике П.В. Воропанова (1966). Все рассчитанные показатели обобщены и сведены в ТХР смешанных по составу и сложных по строению эталонных дубовых насаждений естественного семенного происхождения I бонитета степной зоны Европейской части РФ (табл. 4). Приведенные в ней средние таксационные показатели рассчитаны для ярусов, кроме возраста, который устанавливался для главных пород.

Для установления среднего состава каждого яруса предварительно было произведено графо-аналитическое выравнивание доли каждой породы в определенном возрасте (рис. 3).

Рисунок 3 - Динамика состава I (а) и II (б) ярусов эталонных дубрав с возрастом

Полнота обоих ярусов равномерно увеличивается с возрастом (I ярус - 0,70-0,85, II ярус - 0,19-0,34).

Эколого-экономическая оценка эталонных дубовых насаждений степной зоны

Повышение эффективности использования лесного фонда и лесных ресурсов тесным образом связано с их количественной, качественной и экономической оценкой. Для организации лесного хозяйства в дубовых насаждениях важное значение имеют результаты оценки их биологической продуктивности. При этом необходимо учитывать древесину и все другие лесные ресурсы, включая полезные функции леса. С этой целью выполнен расчет запасов недревесной продукции, растущей древесины, отпада, экологических показателей эталонных дубрав I бонитета в натуральных единицах, а также общей и среднегодовой их стоимости в денежном выражении.

С целью оценки лесохозяйственно-экономического значения эталонных дубовых древостоев степной зоны определены показатели биологической продуктивности 1 га смешанных по составу и сложных по строению эталонных дубрав в возрасте 10-200 лет I класса бонитета (табл. 5).

Таблица 5 - Показатели биологической продуктивности 1 га эталонных дубрав степной зоны I бонитета (фрагмент)

Возраст, лет	Ярус	Запас растущей части древостоев, м3/га	Сумма запасов отпада, м3/га	Древесная зелень, кг	Дубильное корье, кг	Экологические показатели, т/га
				всего	в т.ч. листья		выделение	задержание пыли
							О2	БАВ
10	I	26	6	7540	1066	780	3,1	0,046	6,893
20	I	69	15	11730	1518	2070	8,4	0,120	17,645
30	I	123	28	9840	2460	3690	14,8	0,212	31,503
40	I	179	51	9487	3401	5370	21,9	0,312	46,834
50	I	231	83	11550	4158	6930	27,8	0,398	59,768
60	I	280	114	10360	4760	8400	33,8	0,484	72,702
70	I II	324 31 355	142 1,5 143,5	11340 2480 13820	5508 620 6128	9720 - 9720	39,3 3,6 42,9	0,562 0,056 0,618	84,419 9,549 93,968
80	I II	361 43 404	166 4,0 170,0	10830 2279 13109	5776 817 6593	10830 - 10830	43,8 5,0 48,8	0,626 0,076 0,702	95,403 13,254 108,657
100	I II	427 65 492	204 11,8 215,8	9821 2405 12226	6832 1105 7937	12810 - 12810	51,6 7,4 59,0	0,738 0,112 0,85	110,853 19,611 130,464
120	I II	477 82 559	230 17,3 247,3	7155 2460 9615	7155 1312 8467	14310 - 14310	57,4 9,5 66,9	0,824 0,144 0,968	124,297 25,143 149,44
140	I II	514 93 607	252 22,3 274,3	6682 2139 8821	6682 1488 8170	15420 - 15420	61,7 10,7 72,4	0,888 0,160 1,048	128,737 28,128 156,865
160	I II	541 101 642	268 26,4 294,4	5951 1515 7466	5410 1515 6925	16230 - 16230	65,3 11,6 76,9	0,936 0,174 1,11	137,732 30,828 168,560
200	I II	578 107 685	298 31,9 329,9	4046 1177 5223	4624 1070 5694	17340 - 17340	70,0 12,3 82,3	1,0 0,186 1,186	150,0 32,64 182,64

Минимальная стоимость товарной продукции эталонных дубовых древостоев I бонитета в 1,7 раза больше, чем у модальных.

С возрастом насаждений происходит увеличение экологических показателей. Это еще раз подтверждает целесообразность сохранять существующие эталонные дубовые древостои на корню как можно дольше.

Предстоящая в будущем оценка углеродного бюджета лесов мира на разных уровнях пространственного обобщения лесного покрова, исходя из протокола Киото, предопределяет необходимость таксации и учета фитомассы, чистой первичной продукции и ряда других показателей лесных экосистем, которые ранее при учете лесов России не определялись. Для этой цели разработаны ТБП эталонных дубовых насаждений степной зоны (табл. 6).

Таблица 6 - Таблица биологической продуктивности эталонных дубовых насаждений степной зоны I бонитета (фрагмент)

Возраст	Ярус	Фитомасса насаждения, т·га-1	Общая продуктивность фитомассы, т·га-1	Текущий прирост фитомассы, т га-1 год-1	Углерод фитомассы, т·га-1	Чистая первичная продукция, г С·м-2 ·год-1
		Древостой	Подрост и подлесок	Напочвенный покров	Всего			Наличного насаждения	По общей продуктивности
		Ствол в коре	В т. ч. кора	Древесина кроны	Листва	Итого надземной	Корни	Всего					Наличного насаждения	По общей продуктивности	Всего	В т.ч. ствол	Всего	В т.ч. ствол
10	I	16,6	2,4	5,0	1,7	23,3	16,2	39,5	0,2	0,9	40,6	66,9	4,06	6,69	20,1	8,3	32,6	10,1	544
20	I	42,9	5,7	10,3	3,0	56,2	29,0	85,2	0,3	1,2	86,7	171,1	4,61	10,42	43,1	21,5	83,2	26,5	628
30	I	81,0	9,9	16,3	4,4	101,7	40,6	142,3	0,6	1,4	144,3	355,0	5,76	18,39	70,0	40,5	172,9	55,3	727
40	I	110,3	13,6	20,9	5,0	136,2	50,7	186,9	0,9	1,6	189,4	475,2	4,51	12,02	94,3	55,1	230,2	71,8	801
50	I	142,0	16,8	25,3	5,7	173,0	58,8	231,8	1,2	1,9	234,9	713,5	4,55	23,83	113,2	71,0	343,2	101,1	854
60	I	172,5	20,7	29,1	6,2	207,8	64,7	272,5	1,4	2,0	275,9	863,6	4,10	15,01	137,2	86,2	416,5	122,1	899
70	I II	196,4 19,1 215,5	23,1 2,8 25,9	32,6 5,5 38,1	6,6 1,3 7,8	235,6 25,9 261,5	69,8 12,9 82,7	305,4 38,8 344,2	1,9 0,3 2,2	2,1 0,7 2,8	309,4 39,8 349,2	1072,0 77,9 1149,9	3,35 - 3,35	20,84 - 20,84	151,3 19,8 171,1	98,3 9,6 107,9	513,6 37,7 551,3	141,5 10,1 151,6	905 201 1106
80	I II	224,2 26,4 250,6	26,7 3,7 30,4	34,7 7,0 41,7	6,9 1,5 8,4	265,8 34,9 300,7	74,0 15,1 89,1	339,8 50,0 389,8	2,2 0,4 2,6	2,2 0,7 2,9	344,2 51,1 395,3	1244,2 115,6 1359,8	3,48 1,13 4,61	17,22 3,77 20,99	171,5 25,4 196,9	112,3 13,2 125,5	598,1 55,9 654,0	163,4 14,6 178,0	909 206 1115
90	I II	236,0 33,8 269,8	29,5 4,7 34,2	37,3 8,3 45,6	7,1 1,7 8,8	280,4 43,8 324,2	77,8 17,3 95,1	358,2 61,1 419,3	2,4 0,6 3,0	2,3 0,8 3,1	362,9 62,5 425,4	1430,5 161,0 1591,5	1,87 1,14 3,01	18,63 4,54 23,2	184,4 31,0 215,4	122,2 16,9 139,1	683,9 77,7 761,6	176,6 19,5 196,1	901 213 1114
100	I II	268,6 40,0 308,6	32,0 5,5 37,5	39,3 9,4 48,7	7,3 1,8 9,1	315,2 51,2 366,4	81,1 18,8 99,9	396,3 70,0 466,3	2,6 0,7 3,3	2,4 0,8 3,2	401,3 71,5 472,8	1619,1 205,9 1825,0	3,84 0,90 4,74	18,86 4,49 23,35	199,8 35,5 235,3	134,1 20,0 154,1	776,1 99,1 875,2	195,6 23,7 219,3	895 212 1107
110	I II	285,5 46,4 331,9	34,3 6,3 40,6	41,1 10,4 51,5	7,5 1,9 9,4	334,1 58,7 392,8	84,1 20,3 104,4	418,2 79,0 497,2	2,8 0,8 3,6	2,5 0,9 3,4	423,5 80,7 504,2	1789,0 253,9 2042,9	2,22 0,92 3,14	16,99 4,80 21,79	212,5 40,1 252,6	142,9 23,2 166,1	854,3 122,1 976,4	206,3 27,7 234,0	882 211 1093
120	I II	304,3 50,9 355,2	36,3 6,9 43,2	42,5 10,9 53,4	7,6 1,9 9,5	354,4 63,7 418,1	86,8 21,0 107,8	441,2 84,7 525,9	2,9 1,0 3,9	2,5 1,0 3,5	446,6 86,7 533,3	1976,1 298,7 2274,8	2,31 0,60 2,91	18,71 4,48 23,19	222,8 43,2 266,0	152,2 25,4 177,6	945,3 143,3 1088,6	219,9 30,7 250,6	872 206 1078
130	I II	320,3 54,8 375,1	38,3 7,5 45,8	43,7 11,4 55,1	7,6 1,9 9,5	371,6 68,1 439,7	89,0 21,6 110,6	460,6 89,8 550,4	3,3 1,1 4,4	2,6 1,0 3,6	466,5 91,9 558,4	2147,5 345,1 2492,6	1,99 0,52 2,51	17,14 4,64 21,78	235,5 45,8 281,3	160,3 27,4 187,7	1024,7 165,4 1190,1	230,6 33,3 263,9	860 203 1063
140	I II	333,1 58,3 391,4	40,1 7,9 48,0	44,7 11,8 56,5	7,7 2,0 9,7	385,5 72,1 457,6	91,0 22,1 113,1	476,5 94,2 570,7	3,6 1,2 4,8	2,7 1,0 3,7	482,8 96,4 579,2	2333,2 391,9 2725,1	1,63 0,45 2,08	18,57 4,68 23,25	240,6 48,0 288,6	166,5 29,1 195,6	1113,8 187,5 1301,3	239,0 35,6 274,6	852 201 1053
150	I II	348,5 61,2 409,7	42,0 8,3 50,3	46,0 12,1 58,1	7,7 1,9 9,6	402,2 75,2 477,4	92,9 22,5 115,4	495,1 97,7 592,8	3,7 1,4 5,1	2,7 1,1 3,8	501,5 100,2 601,7	2506,0 438,7 2944,7	1,87 0,38 2,25	17,28 4,68 21,96	253,5 49,9 303,4	174,4 30,6 205,0	1195,0 209,6 1404,6	249,6 37,6 287,2	842 198 1040
160	I II	356,0 64,2 420,2	43,8 8,8 52,6	47,1 12,4 59,5	7,6 1,9 9,5	410,7 78,5 489,2	94,7 22,9 117,6	505,4 101,4 606,8	3,8 1,5 5,3	2,8 1,1 3,9	512,0 104,0 616,0	2680,2 488,2 3168,4	1,05 0,38 1,43	17,42 4,95 22,37	254,8 51,8 306,6	178,0 32,1 210,1	1277,4 233,1 1510,5	253,2 39,5 292,7	833 198 1031
180	I II	377,2 67,9 445,1	47,3 9,5 56,8	48,4 12,7 61,1	7,5 1,9 9,4	433,1 82,5 515,6	98,5 23,2 121,7	532,0 105,7 637,7	3,9 1,7 5,6	2,9 1,2 4,1	538,8 108,6 647,4	3047,5 580,0 3627,5	1,00 0,21 1,21	18,30 4,69 22,99	268,6 54,1 322,7	188,6 33,9 222,5	1450,9 276,5 1727,4	266,0 41,8 307,8	826 196 1022
200	I II	394,8 70,3 465,1	50,3 9,8 60,1	49,7 12,7 62,4	7,5 1,8 9,3	452,0 84,8 536,8	101,7 23,0 124,7	553,7 107,8 661,5	4,0 1,8 5,8	3,0 1,2 4,2	560,7 110,8 671,5	3409,4 659,9 4069,3	1,18 0,10 1,28	18,64 3,88 22,52	279,8 55,1 334,9	197,1 35,0 232,1	1621,5 315,7 1937,2	275,1 42,9 318,0	819 191 1010

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Дубовые леса представляют большую народнохозяйственную ценность. Они не только служат источником очень ценной древесины, но и эффективно выполняют многочисленные экологические и социальные функции, роль которых в условиях степной зоны постоянно возрастает. Площадь дубовых лесов в регионе имеет тенденцию к уменьшению. За последние 40 лет, несмотря на предпринимаемые меры по искусственному лесовосстановлению и разведению дуба, она уменьшилась на 6,0%.

2. Главными критериями эталонности дубовых насаждений следует считать: породный состав, продуктивность, густоту, форму, хозяйственную ценность, санитарное состояние, устойчивость к неблагоприятным факторам и долговечность. Параметры каждого критерия должны быть оптимальными применительно к каждой выделенной категории защитных лесов, заданной цели хозяйства и соответствующим условиям произрастания.

3. Для степной зоны в типе леса дубняк снытьевый (Д_сн) и типе лесорастительных условий свежая дубрава (Д₂) нормативами выделения эталонных дубовых семенных насаждений являются (в порядке соподчиненности):

- доля участия дуба в составе - 7 ед. и более;

- оптимальный состав (8-9Д 1-2Сп) и сложная форма (2 яруса);

- класс бонитета - II и выше;

- полнота - 0,8 и выше;

- запас древесины - максимально возможный для данного ТЛУ;

- сумма площадей сечений - максимально возможная;

- класс товарности - 1, в отдельных случаях 2;

- количество здоровых деревьев дуба - 85% и более;

- наивысший (соответственно возрасту) текущий и средний приросты.

4. Состояние дубовых лесов региона в целом находится на грани неудовлетворительного. Дубравы продолжают деградировать, а их санитарное состояние - ухудшаться. Четко прослеживается связь устойчивости и долговечности насаждений. Постоянное поддержание насаждения в хорошем санитарном состоянии предопределяет его большую долговечность. Для увеличения долговечности дубовых насаждений необходимо повысить их устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды, болезням и вредителям путем улучшения состояния выборочными санитарными рубками.

5. За весь 190-летний период роста изученных эталонных древостоев средний период колебаний радиального прироста составляет 3,6 года, т.е. колебания являются плавными или нормальными с низкой частотой. Плавность колебаний прироста является одной из важнейших характеристик устойчивости, жизнеспособности древостоя, так же, как и равномерная, без резких перепадов амплитуда колебаний ш.г.к. Четко прослеживающийся возрастной тренд в динамике прироста, представленный кривой, имеющей вид гиперболы, является одной из важнейших и неотъемлемых характеристик здорового древостоя.

6. В изученных эталонных дубовых древостоях между отдельными таксационными показателями существуют многочисленные, с разной степенью тесноты корреляционные связи, прямые и обратные по направленности, прямо- и криволинейные по форме. Выявленные закономерности, модели распределения и корреляционные связи таксационных показателей характеризуют более 30 математических моделей и местная ТХР, которые целесообразно использовать при таксации и выделении эталонных дубрав и проектировании в них лесохозяйственных мероприятий. ТХР характеризует рост и продуктивность смешанных по составу и сложных по строению эталонных дубовых насаждений естественного семенного происхождения I бонитета.

7. В эталонных дубовых насаждениях с возрастом происходит увеличение объема экологических показателей. Учитывая дефицит лесов в степной зоне, следует сохранять эталонные дубовые насаждения на корню как можно дольше. Запас древесины в эталонных насаждениях к возрасту рубки превышает запас существующих модальных спелых насаждений в 1,2-1,5 раза. Ожидаемая экономическая эффективность увеличения доли эталонных дубовых насаждений выразится в улучшении качественного состава лесов, усилении их водоохранных и защитных функций.

8. Разработанные ТХР и ТБП эталонных дубовых насаждений степной зоны могут служить нормативно-справочной базой при оценке приростов фитомассы по фракциям и чистой первичной продукции дубовых лесов.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в научных рецензируемых журналах по перечню ВАК РФ

1. Мусиевский, А.Л. Культуры дуба в Шиповом лесу Воронежской области [Текст] / А.Л. Мусиевский, Н.В. Есипов, И.А. Никифоров // ИВУЗ. Лесной журнал. - 2008. - № 6. - С. 59-64.

Статьи в других научных изданиях

2. Чернышов, М.П. Дубравы Центрального федерального округа России: оценка состояния и ресурсного потенциала [Текст] / М.П. Чернышов, Н.В. Есипов // Организационно-методические вопросы деятельности научно-образовательного центра в области переработки и воспроизводства лесных ресурсов : материалы Всероссийской науч.-практич. конф. с междунар. участием, 13-15 сентября 2006 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2006. - С. 245-248.

3. Чернышов, М.П. Состояние и динамика дубовых лесов Воронежской области [Текст] / М.П. Чернышов, М.А. Кумакова, Н.В. Есипов // Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов : материалы междунар. науч.-практич. конф. 23-25 октября 2006 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2006. - С. 255-258.

4. Бугаев, В.А. Долговечность и устойчивость дубрав Шипова леса [Текст] / В.А. Бугаев, А.Л. Мусиевский, Н.В. Есипов // Проблемы деградации дубрав и современные системы ведения лесного хозяйства в них : материалы науч.-практич. семинара, 28-30 марта 2007 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2007. - С. 50-53.

5. Чернышов, М.П. Ресурсный потенциал дубрав Центрального федерального округа РФ [Текст] / М.П. Чернышов, Н.В. Есипов // Проблемы деградации дубрав и современные системы ведения лесного хозяйства в них : материалы науч.-практич. семинара, 28-30 марта 2007 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2007. - С. 301-304.

6. Есипов, Н.В. Обоснование параметров эталонных дубовых насаждений для Центральной лесостепи [Текст] / Н.В. Есипов, М.П. Чернышов // Проблемы и перспективы развития лесомелиораций и лесного хозяйства в Южном ФО : материалы всерос. науч.-практич. конф., посвящ. 100-летию основания Новочеркасской государственной мелиоративной академии (25-27 апреля 2007 г.). - Новочеркасск, 2007. - С. 40-44.

7. Чернышов, М.П. Особенности управления многоцелевым лесопользованием в дубравах Центрального Черноземья [Текст] / М.П. Чернышов, Н.В. Есипов // Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России : сб. науч.-исслед. работ по материалам школы-конф. - Воронеж : ВГЛТА, 2007. - С. 230-233.

8. Есипов, Н.В. Старовозрастные дубравы Теллермановского леса: пути сохранения региональных памятников природы [Текст] / Н.В. Есипов // Экологические аспекты сохранения исторического и природно-культурного наследия : материалы Всероссийской науч.-практич. конф., 4 апреля 2008 г., ФГОУ ВПО «Волгоградская академия государственной службы». - Волгоград: ВАГС, 2008. - С. 88-90.

9. Есипов, Н.В. Эталонные дубравы Шипова леса [Текст] / Н.В. Есипов, М.П. Чернышов // Музей-заповедник: экология и культура : материалы Третьей Международной науч.-практич. конф. (Ст. Вешенская, сентябрь, 2008 г.). - С. 135-137.

10. Бугаев, В.А. Формирование дубрав в Шиповом лесу [Текст] / В.А. Бугаев, А.Л. Мусиевский, Н.В. Есипов // Лесная таксация и лесоустройство. - 2008. - № 2 (40). - С. 94-97.

11. Есипов, Н.В. Характеристика эталонных дубрав Воронежской области смешанного происхождения [Текст] / Н.В. Есипов // Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России : сб. науч.-исслед. работ по материалам школы-конференции. - Воронеж : ВГЛТА, 2008. - С. 38-41.

12. Мусиевский, А.Л. Культуры дуба I класса возраста в Тульских засеках [Текст] / А.Л. Мусиевский, Н.В. Есипов, И.А. Никифоров // Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России : сб. науч.-исслед. работ по материалам школы-конференции. - Воронеж : ВГЛТА, 2008. - С. 123-126.