Научное сопровождение производственных опытов в лесных культурах зеленого пояса г. Нур-Султан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научное сопровождение производственных опытов в лесных культурах зеленого пояса г. Нур-Султан

С.А. Кабанова, А.Н. Кабанов, А.А. Хасенов, М.А. Данченко

Казахский научно-исследовательский лесного хозяйстваи агролесомелиорации, Щучинск, Казахстан

ТОО «Астана орманы», Нур-Султан, Казахстан3Томский государственный университет, Томск, Российская Федерация

Аннотация

Природно-климатические условия расположения зеленого пояса столицы Казахстана города Нур-Султан являются неблагоприятными для произрастания древесных и кустарниковых пород из-за низкой плодородности почвы, резко-континентального климата и других факторов. Цель исследований -- выбор ассортимента устойчивых интродуцентов в зеленом поясе г. Нур-Султан. В задачу мониторинга роста и состояния искусственных насаждений входил выбор ассортимента устойчивых хвойных интродуцентов. Объектами исследований были лесные культуры хвойных интродуцентов, посаженные в 2011 г. однолетними сеянцами с закрытой корневой системой (ЗКС) и трехлетними сеянцами с открытой корневой системой (ОКС).

По результатам наблюдений за сохранностью, таксационными показателями и состоянием искусственных насаждений выявлено, что для почвенно-климатических условий региона исследований наиболее приспособленными оказались интродуценты рода Ель -- ель черная и сибирская. Также хорошим жизненным состоянием характеризовался дуб черешчатый, но в первые годы после посадки он подвергался значительным повреждениям поздне-весенними заморозками и объеданию грызунами. Лиственница сибирская, несмотря на то, что большинство растений погибло в первые годы после посадки, в настоящее время приспособилась к почвенно-климатическим условиям и достаточно хорошо растет и имеет удовлетворительное состояние. Сохранность интродуцентов, посаженных однолетними сеянцами с закрытой и открытой корневой системой, практически не различалась и в 8-летнем возрасте составила соответственно 62,6 и 64,9%. Выявлено, что лучше высаживать культуры сеянцами более старшего возраста (3--4-летними), так как выращивание однолетних саженцев ЗКС требует больших финансовых и трудовых вложений из-за продолжительных ручных уходов.

Следовательно, для создания искусственных насаждений в зеленом поясе г. Нур-Султана можно рекомендовать ель сибирскую, ель черную и дуб черешчатый. При их выращивании необходимо проводить тщательные агротехнические уходы и защиту от грызунов.

Ключевые слова: пригородные леса, хвойные интродуценты, сохранность, рост

Введение

дерево хвойный лесопользование пересадка

Пригородные леса в виде зеленых зон вокруг городов и других населенных пунктов несут неоспоримую пользу -- снижают влияние неблагоприятных погодных и экологических факторов, улучшают эстетическую обстановку, используются в качестве рекреации для отдыха населения и выполняют множество других функций [1--3]. Поэтому повсеместно уделяется большое внимание созданию, сохранению и реконструкции пригородных лесов [4--6]. Природно-климатические условия города Нур-Султан (Казахстан) являются неблагоприятными для произрастания древесных и кустарниковых пород из-за низкой плодородности почвы, резко-континентального климата и других факторов [7, 8]. По этим причинам требуются большие трудовые и финансовые затраты по созданию, содержанию и сохранению искусственных насаждений пригородной зоны, а из-за засоленности почв необходимо включение в ассортимент солеустойчивых растений [9]. Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации совместно с ТОО «Астана орманы» участвует в закладке и мониторинге научнопроизводственных опытов в искусственных насаждениях зеленого пояса [10, 11].

Цель исследований -- определение наиболее приспособленных к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям в зеленом поясе столицы Казахстана древесных интродуцированных пород. С помощью мониторинга роста и состояния искусственных насаждений решали задачу выбора ассортимента устойчивых хвойных интродуцентов.

Материалы и методы

Объектами исследований являлись лесные культуры хвойных интродуцентов 2011 г. посадки. Хвойные интродуценты были получены из питомников России в виде одно- и трехлетних сеянцев с открытой (ОКС) и закрытой (ЗКС) корневой системой. Следует отметить, что ель сибирская была посажена с ЗКС в однолетнем возрасте, а сеянцы с ОКС имели возраст 3--4 года. Кроме интродуцентов, были высажены сеянцы ОКС аборигенной для условий г. Нур-Султана породы -- сосны обыкновенной.

Мониторинг проводился на постоянных пробных площадях, заложенных в наиболее репрезентативных местах лесных культур. На каждой пробе было не менее 200 деревьев, за которыми вели сплошные наблюдения. Измерялись количественные признаки: высота деревьев определялась мерной рейкой с точностью до 1 см, диаметр ствола -- штангенциркулем с точностью до 0,1 см. У инт- родуцированных культур, не достигших высоты до 2 м включительно, диаметр стволика измерялся у основания корневой шейки, а у деревьев выше 2 м -- на высоте 1,3 м [12, 13].

Визуально определялось плодоношение и состояние деревьев по 5-балльной системе, высший балл присваивался деревьям с наибольшим плодоношением и лучшим состоянием. Сохранность культур вычислялась как отношение числа живых к числу погибших деревьев, причем 50% сомнительных деревьев относилось к погибшим, 50% -- к живым.

Результаты исследований и обсуждения

В 2019 г. средняя сохранность хвойных интродуцентов, посаженных однолетними сеянцами с ЗКС, изменялась от 19,6 до 62,6%. У ели Энгельмана имелось большое число сомнительных деревьев, что говорит о нестабильности состояния растений. Наибольшей сохранностью отличалась ель сибирская (62,6%), причем сомнительных деревьев наблюдалось только 0,3%, остальные растения имели хорошее состояние (4,2 балла). Пихта бальзамическая в текущем году выпала полностью, в 2018 г. ее сохранность составляла 8,8%. Следует отметить слабый рост и большой отпад пихты бальзамической сразу после посадки.

Среди хвойных интродуцентов с ОКС посадки лидирует ель сибирская, сохранность которой в текущем году продолжает оставаться на высоком уровне (64,9%). Наименьший показатель по сохранности (16,5%) выявлен у пихты сибирской. При обследовании отмечено, что она сильно подвержена воздействию солнечной радиации (ожег хвои), в отдельных случаях доводящей до гибели растения. Интродуцент для зеленого пояса лиственница сибирская и аборигенная порода сосна обыкновенная (ОКС) имели невысокую сохранность -- 28,1 и 23,4% соответственно.

Сохранность дуба черешчатого (ОКС) на 1% превысила сохранность 2018 г. и составляла 88,4% в 2019 г., что связано с порослевым возобновлением саженцев. Большое число сомнительных деревьев дуба черешчатого связано с повреждениями стволов грызунами и влиянием на состояние деревьев поздне-весенних заморозков.

При сравнении средней сохранности саженцев ЗКС и ОКС видно, что изучаемый показатель был больше у саженцев ОКС (44,3%), чем у саженцев ЗКС (35,8%) (табл. 1).

Таблица 1. Средняя сохранность лесных культур в зеленом поясе г. Нур-Султана

Таблица 2. Рост лесных культур в зеленом поясе г. Нур-Султан

Примечание: * Диаметр измерялся на высоте 1,3 м.

Хотя сохранность ели черной была невысокой, ее состояние было в целом удовлетворительным (3,9 балла). Кроме того, у данной породы имелось плодоношение. Число шишек на 1 растении колебалось от 3 до 45 шт. Размеры шишек составили в среднем 2,0...2,5 см по длине и 1,31,5 см по диаметру. Деревья с имеющимся плодоношением имели очень декоративный вид из-за красно-фиолетового окраса и красивой формы шишек. Впервые плодоношение было отмечено в 2018 г., на 7 году жизни.

Рассмотрим данные по высоте, приросту и диаметру культур интродуцентов, высаженных с ОКС (табл. 2).

Среди хвойных интродуцентов ОКС в 2019 г. наибольшим диаметром и высотой обладала лиственница сибирская -- 2,3 и 243,8 см соответственно, деревья имели хорошее состояние. Рост всех хвойных интродуцентов и сосны обыкновенной изменялся на очень высоком уровне по диаметру (коэффициент вариации V составил 40,5_43,0%) и на повышенном и очень высоком -- по высоте (V = = 24,6_47,4). Больше всего различались деревья по высоте в культурах пихты сибирской. Высота дуба черешчатого, как более быстрорастущей породы, составила в среднем 278,6 см, а средний диаметр -- 2,6 см, но в данных культурах также наблюдалась сильная дифференциация деревьев по росту. Сосна обыкновенная, как более адаптированная к местным условиям произрастания порода, имела хорошие показатели роста как по высоте, так и по диаметру.

Среди культур с посадкой ЗКС по высоте преобладали ель черная и ель сибирская, высота которых практически не различалась. Ель Энгельмана при небольшой высоте (121,5 см) имела наибольший диаметр (2,3 см), что связано с биологическими особенностями вида. Ель колючая отставала по высоте от других видов ели, но по диаметру незначительно уступала ели черной и ели Эн- гельмана.

Можно сравнить ель сибирскую, посаженную с закрытой и открытой корневой системой. Ель сибирская, посаженная с ЗКС, отстает на 10,4% по высоте и на 44,4% по диаметру от ели сибирской ОКС. Но на основании полученных данных нельзя сделать вывод о приоритетности посадки сеянцев с ОКС, так как биологический возраст саженцев в культурах различается на 2 года.

Поскольку показатели роста значительно различаются, проведен анализ минимальных, максимальных и средних значений (табл. 3).

У хвойных саженцев ОКС минимальная и средняя высота встречаются наиболее часто, растений с максимальной высотой немного-- от 0,3 до 0,9%. Только у дуба черешчатого деревья с максимальной высотой (до 580 см) встречаются в 39,7% случаях от общего числа измеренных деревьев.

У всех хвойных интродуцентов ЗКС высота основной массы растений относится к минимальным и средним показателям, растений с максимальной высотой имеется 0,2_0,9%.

За интродуцентами ведутся наблюдения с момента их посадки, на рис. 1 и 2 наглядно видна динамика роста в высоту всех изучаемых древесных пород. Саженцы ОКС дуба черешчатого, начиная со второго года жизни, превышали все остальные саженцы по высоте.

Таблица 3. Пределы значений роста интродуцированных лесных культур

На втором месте по темпам роста была аборигенная порода -- сосна обыкновенная. Лиственница сибирская, значительно отставая в росте от сосны обыкновенной, к настоящему времени догнала ее по высоте, которая повысилась на 35%. Такой же резкий скачок наблюдался в период 2014--2015 гг., тогда высота лиственницы сибирской увеличилась на 43,2% и на 56% -- у дуба черешчатого. Высота ели сибирской варьировала по годам наблюдений в пределах 21,5...26,7%, в 2019 г. ее высота увеличилась на 33,5%. Это связано, в первую очередь, с погодными условиями 2019 г., когда было много дождливых дней с высокой температурой воздуха. Кроме того, растения благополучно пережили послепосадочный стресс и местную акклиматизацию.

и сибирская -- росли практически одинаково, ели Энгельмана и колючая незначительно отставали от вышеуказанных пород по высоте. Причем ель Энгельмана до нынешнего года отставала от других видов, а сейчас сравнялась с ними по высоте.

Заключение

По результатам наблюдений за сохранностью, таксационными показателями и состоянием искусственных насаждений выявлено, что для почвенно-климатических условий региона исследований -- зеленого пояса г. Нур-Султана наиболее приспособленными оказались интродуценты рода Ель -- черная и сибирская. Также хорошим ростом и жизненным состоянием характеризовался дуб череш- чатый, хотя в первые годы после посадки он подвергался значительным повреждениям поздне-весенними заморозками и объеданию грызунами. Слабым ростом, низкой приживаемостью и сохранностью отличались пихты сибирская и бальзамическая. Лиственница сибирская, несмотря на то, что большинство растений погибло в первые годы после посадки, в настоящее время приспособилась к почвенно-климатическим условиям и достаточно хорошо растет и имеет удовлетворительное состояние. Сохранность ели сибирской, посаженной однолетними сеянцами с закрытой и трехлетними сеянцами с ОКС, в 8-летнем возрасте составила соответственно 62,6 и 64,9%. Хотя рост и сохранность елей, высаженных различным по виду посадочным материалом, варьировались минимально, все же лучше высаживать культуры сеянцами более старшего возраста (3--4-летним), так как выращивание однолетних саженцев ЗКС сопровождается продолжительным ручным уходом, требующим больших финансовых и трудовых вложений. Следовательно, для создания искусственных насаждений в зеленом поясе г. НурСултана можно рекомендовать ель сибирскую, ель черную (3--4-летними сеянцами) и дуб черешчатый (1--2-летними сеянцами). При их выращивании необходимо проводить тщательные агротехнические уходы и защиту от грызунов.

References

1. Lukarevskaya TV. Rasteniya v usloviyakh goroda [Plants in city]. Moscow: Lesnaya Nov' Publ.; 2005. (In Russ).

2. Baturina RR. Filtration ability of urban plantations. In: Plodovodstvo, semenovodstvo, intro- duktsiya drevesnykh rastenii: materialy VII Mezhdunar. nauch. konf. [Fruit growing, seed growing, introduction of wood plants: materials of the VII Intern. scientific conf.]. Krasnoyarsk: SibGTU Publ.; 2004. p. 21--24. (In Russ).

3. Chernyshenko OV. Poglotitel'naya sposobnost' i gazoustoichivost' drevesnykh rastenii v usloviyakh goroda [Absorption capacity and gas resistance of woody plants in a city] [Dissertation] Moscow; 2001. (In Russ).

4. Ferrari B, Corona P, Mancini LD, Salvati R, Barbati A. Taking the pulse of forest plantations success in peri-urban environments through continuous inventory. New Forests. 2017; 48(4):527--545. doi: 10.1007/s11056-017-9580-x

5. Salvati L, Ferrara C, Mavrakis A, Colantoni A. Toward forest “sprawl”: monitoring and planning a changing landscape for urban sustainability. Journal of Forestry Research. 2016; 27(1):175--184. doi: 10.1007/s11676-015-0144-7

6. Pausas JG, Blade C, Valdecantos A. Pines and oaks in the restoration of Mediterranean landscapes of Spain: New perspectives for an old practice -- a review. Plant Ecology. 2004; 171(1--2):209--220. doi: 10.1023/B:VEGE.0000029381.63

7. Danchenko MA, Kabanova SA. Ekologo-ekonomicheskie osnovy ustoichivogo lesopol'zovaniya [Ecological and economic bases of sustainable forest management]. Almaty: ALOS Publ.; 2011. (In Russ).

8. Azbaev BO, Rakhimzhanov AN, Razhanov IR, Suyundikov ZO. The history of afforestation in the sanitary protection zone of Astana. In: Lesovosstanovlenie v Povolzh'e: sostoyanie iputi sovershenstvovaniya [Reforestation in the Volga region: state and ways of improvement]. Yoshkar-Ola: PGTU Publ.; 2013. p. 14--18. (In Russ).

9. Suyundikov ZO. Technology of creation and maintenance of forest plantations of Astana green zone. In: Tekhnologii sozdaniya zashchitnykh nasazhdenii v prigorodnoi zone g. Astany [Technologies of creation of protective plantings in the suburban area of Astana]. Astana; 2012. p. 3--5. (In Russ).

10. Mukanov BM. Scientific support for the creation of a green zone of Astana. In: Tekhnologii sozdaniya zashchitnykh nasazhdenii v prigorodnoi zone g. Astany [Technologies of creation of protective plantings in the suburban area of Astana]. Astana; 2012. p. 21--23. (In Russ).

11. Kabanova SA, Nysanbaev EN, Danchenko MA, Kabanov AN. The outcomes of the pilot projects on tree replantation into the spaces between strips and introduction coniferous intro- ducents in the green zone of Astana. Advances in current natural sciences. 2016; (9):56--61. (In Russ).

12. Ogievsky VV, Khirov AA. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul'tur [Examination and study of forest crops]. Leningrad; 1967. (In Russ).

13. Danchenko АМ. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul'tur [Examination and study of forest crops]. Tomsk: TGU Publ.; 2008. (In Russ).

Библиографический список

1. Лукаревская Т.В. Растения в условиях города. М.: Лесная новь, 2005. Т. 1. 145 с.

2. Батурина Р.Р. Фильтрационная способность городских насаждений // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: материалы VII Междунар. науч. конф. Красноярск: СибГТУ, 2004. С. 21--24.

3. Чернышенко О.В. Поглотительная способность и газоустойчивость древесных растений в условиях города: автореф. дис.... д-ра биол. наук. М.: МГУЛ, 2001. 200 с.

4. Ferrari B., Corona P., Mancini L.D., Salvati R., Barbati A. Taking the pulse of forest plantations success in peri-urban environments through continuous inventory // New Forests. 2017. Vol. 48. № 4. Р. 527--545. doi: 10.1007/s11056-017-9580-x

5. Salvati L., Ferrara C., Mavrakis A. Toward forest “sprawl”: monitoring and planning a changing landscape for urban sustainability // Journal of Forestry Research. 2016. Vol. 27. № 1. Р. 175-- 184. doi: 10.1007/s11676-015-0144-7

6. Pausas J.G., Blade C., Valdecantos A., Colantoni A. Pines and oaks in the restoration of Mediterranean landscapes of Spain: New perspectives for an old practice -- a review // Plant Ecology. 2004. Vol. 171. № 1--2. Р. 209--220

7. Данченко М.А., Кабанова С.А. Эколого-экономические основы устойчивого лесопользования. Алматы: АЛОС, 2011. 122 с.

8. Азбаев Б.О., Рахимжанов А.Н., Ражанов И.Р., СуюндиковЖ.О. История лесоразведения в санитарно-защитной зоне г. Астаны // Лесовосстановление в Поволжье: состояние и пути совершенствования. Йошкар-Ола, 2013. С. 14--18.

9. Суюндиков Ж.О. Технология создания и содержания лесонасаждений зеленой зоны г. Астаны // Технологии создания защитных насаждений в пригородной зоне г. Астаны. Астана, 2012. С. 3--5.

10. Муканов Б.М. Научное обеспечение создания зеленой зоны г. Астаны // Технологии создания защитных насаждений в пригородной зоне г. Астаны. Астана, 2012. С. 21--23.

11. Кабанова С.А., Нысанбаев Е.Н., Данченко М.А., Кабанов А.Н. Итоги опытно-производственных работ по пересадке деревьев в межкулисные пространства и введению хвойных интродуцентов в зеленой зоне г. Астаны // Успехи современного естествознания. 2016. № 9. С. 56--61.

12. Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур. Л., 1967. 50 с.

13. Данченко А.М. Обследование и исследование лесных культур. Томск: ТГУ, 2008. 20 с.

Размещено на Allbest.ru