Головецький М.П. Формування високопродуктивних і біологічно стійких штучних насаджень сосни у свіжих борах Півночі Київського Полісся : Головецкий м.п. Формирование высокопродуктивных и биологически стойких искусственных насаждений сосны в свежих борах Севера Киевского Полесья

Краткое содержание

1. Проблеми формування високопродуктивних та біологічно стійких насаджень сосни звичайної  (огляд літератури)

Проаналізовано й узагальнено матеріали, які стосуються лісорослинних умов північної частини Полісся України з наявністю значної площі борів. Детальна їх характеристика на лісівничо-екологічній основі наводиться у працях  Д.В.Воробйова і П.С.Погребняка [1929], Д.В.Воробйова [1953], Д.Д.Лавриненка [1954], П.С.Погребняка [1959, 1968, 1993], М.М.Горшеніна й А.І.Бутейко [1962], Б.Ф.Остапенка, І.П.Федця, В.П.Пастернака [1998], П.В.Литвака [2001] та інш.

Висновок про те, що основним способом лісовідновлення соснових насаджень тут на фоні їх слабкого природного поновлення є штучний [Гордієнко М.І., Рибак В.О., Гордієнко Н.М. та інші, 1996; Гордиенко М.И., Шаблий И.В., Шлапак В.П. 1995; Редько Г.И., Родин А.Р., Трещевский И.В., 1995] є достатньо обгрунтованим. Однак, на думку інших вчених [Побединский А.В., 1968; Лосев М.В., 2000; Шеляг-Сосонко Ю.Р., 2001] це положення з позиції збереження біологічного різноманіття суперечить основним вимогам сучасного світового лісівництва, яке орієнтується у лісовідновленні саме на природне поновлення. Це свідчить про те, що проблема вибору лісогосподарської системи у соснових лісах Полісся України на перспективу може бути вирішена лише на підставі більш поглиблених досліджень як сучасних тенденцій ходу природного лісопоновлення, так і впливу окремих складових процесу штучного лісовідновлення та лісовирощування на продуктивність деревостанів та родючість лісових грунтів, особливо у бідніших лісорослинних умовах.

2.      Програма, умови, методика й об’єм досліджень

З врахуванням поставленої мети досліджень та стану розробки питання була розроблена наступна програма дисертаційної роботи:

1.      Вивчити природне поновлення сосни у свіжому бору: поновлення під наметом насаджень; збереження підросту й супутнє поновлення в процесі поступової рубки; збереження підросту й наступне поновлення на зрубах.

2.      Проаналізувати результати штучного лісовідновлення сосни у свіжому бору: ріст і продуктивність штучних деревостанів; змішані культури сосни; розміщення садивних місць.

3.      Визначити вплив штучного лісовідновлення  у свіжому бору на зміну властивостей грунтів: морфологічні ознаки; механічний склад, водно-фізичні та фізико-хімічні властивості.

4.      Вивчити вплив рекреаційного лісокористування на грунти, надземний покрив, підріст, стан, радіальний приріст дерев та товарність штучних деревостанів сосни.

5.      Диференціювати режими господарювання в середньовікових і пристигаючих культурах сосни, включаючи радіаційно забруднені деревостани і лісову продукцію.

Збір експериментальних матеріалів проводився методом закладки пробних площ за загальноприйнятими у лісовій таксації методиками [Анучин Н.П., 1977]. У насадженнях штучного походження враховувались особливості їх створення [Огиевский В.В., Хиров А.А., 1964; Гордиенко М.И., 1979]: пробні площі закладались прямокутної форми, для змішаних культур – з включенням усього циклу змішування. Тип умов місцезростання визначався за лісотипологічною класифікацією Алєксєєва-Погребняка [Воробьев Д.В., 1953; Погребняк П.С., 1959]. Детально характеризувались підріст, підлісок, живий надгрунтовий покрив, лісова підстилка [Воробьев Д.В., 1967]. Запас лісової підстилки на пробній площі з розподілом на фракції вивчався на 10 облікових площадках розміром 1х1 м, розташованих у шаховому порядку [Роде А.А., Смирнов В.Н., 1972].

Для дослідження механічних і фізико-хімічних властивостей грунтів закладались розрізи на глибину 1,0-1,5 м до материнської породи з відбором зразків для аналізу . Лабораторні аналізи виконувались у 3-кратній повторності, що забезпечило допустиме відхилення від середньо-арифметичних величин [Урбах В.Ю., 1964]. Механічний склад грунтів визначався за методикою М.А.Качинського [1956], вміст гумусу – за Тюриним, азот – колориметричним способом, рухомі фосфати й обмінний калій – за Кирсановим, рН сольове – потенціометричним методом, гідролітична кислотність і сума обмінних основ – за Каппеном-Гільковіцем [Аринушкина Е.В., 1970]. Вологість грунту на різній глибині визначалась термоваговим методом, причому зразки грунту відбирались буром три рази протягом вегетаційного періоду в 5-кратній повторності. Твердість грунту визначали за допомогою твердоміра Рев'якіна на глибинах 5, 10, 15, 20, 25, 30 см у 30-кратній повторності.

Визначення насиченості грунту фізіологічно активними корінцями (діаметром 2 мм і менше) здійснювали за методом М.А.Качинського [1930] у модифікації П.С.Погребняка [1954] і Д.Д.Лавриненка [1952].

Вивчення успішності природного поновлення сосни під наметом стиглих деревостанів та на зрубах виконувалось з використанням лінійного методу [Софронов М.А., Волокитина А.В., 2000], а на площах з кількістю підросту понад 1000 шт. на 1 га - додатково вивчалось на облікових площадках розміром 2х2 м, розташованих у шаховому порядку в кількості 25 шт. на ділянці. Процеси природного поновлення сосни вивчені на 50 пробних площах, де було закладено 50 трансект і 7600 облікових площадок.

На пробних площах визначалася за сумою біоморфологічних ознак категорія стану кожного дерева та розраховувався загальний індекс стану насаджень [Санітарні правила в лісах України, 1995]. Визначено категорію стану 6800 дерев на 64 пробних площах

Вплив рекреації на компоненти штучних соснових біоценозів (лісова підстилка і верхні шари грунту, надгрунтовий покрив, стан і поточний приріст деревостанів) вивчався за методикою УкрНДІЛГА [Ромашов Н.В., 1988] з визначенням стадії рекреаційної дигресії насадження. Динаміка поточного радіального приросту аналізувалась за  методикою дендрохронології [Битвинскас Т.Т., 1974].

Враховуючи знаходження району досліджень у зоні впливу Чорнобильської АЕС, на пробних площах були відібрані для аналізу на забруднення радіонуклідами (¹³⁷Cs) зразки грунту, а на лісосіках поточного року та в місцях заготівель – зразки деревини, деяких видів лікарської сировини, свіжих їстівних грибів на підставі діючих нормативів [Інструкція з відбору, 1998]. Аналіз вмісту ¹³⁷Cs виконано на багатоканальному спектрометрі LP-4900B з напівпровідниковим детектором ДГДК-80В у радіологічній лабораторії Поліського філіалу УкрНДІЛГА.

Обстеження штучних соснових насаджень проведене на площі біля 2,5 тис.га. Закладено 83 пробні площі, 17 грунтових розрізів, відібрано 153 зразки грунту, в яких виконано 306 аналізів фізико-хімічних властивостей та 210 аналізів фізичних і водних показників грунтів. Вологість грунту визначена для 612 зразків. У 20 монолітах вивчалось розповсюдження фізіологічно активних коренів. На 340 площадках визначено масу підстилки за фракціями. Твердість грунту виміряна на трьох трансектах в 620 точках.

Проведено аналіз радіального приросту  42 модельних деревах та  600 кернів. Визначено вміст ¹³⁷Cs в 240 зразках грунту, деревини і недеревної продукції лісу.

Обробка матеріалів досліджень здійснювалась за допомогою комп'ютерних прикладних програм з використанням методів математичної статистики, в т.ч. кореляційного і регресійного аналізів.

3. Природне поновлення сосни звичайної у свіжому бору

Облік самосіву і підросту сосни,  проведений на площі 317,1 га під наметом переважно пристигаючих і стиглих материнських насаджень, виявив, що частка площі, де нараховувалось 1,0 тис. шт. і більше сходів та самосіву, складала 26,3 %. Вірогідного зв’язку кількості підросту з віком материнського деревостану в діапазоні 80-130 років не виявлено (r=0,37). Більш тісною (r=0,58) є кореляція загальної кількості підросту з повнотою деревостану.

Загальна кількість самосіву і підросту коливалась від 1,0 до 8,6 тис. шт. на 1 га, в т.ч. сосни – від 1,0 до 8,1 тис. шт. Найбільша частка самосіву та підросту відноситься до групи висоти до 20 см і сформована 1 –3-річними екземплярами. До груп висоти 21-100 і 101-200 см відноситься 4-7-річний підріст, 201-300 см – 8-13-річний, а висоту понад 300 см має найменш представлений підріст 14-23 (інколи 27-32) років. Насадження сосни, де кількість підросту перевищує 1 тис. шт. на 1 гектар, мають повноту 0,5-0,7.

У першій половині вегетаційного періоду вологість верхнього 20-см шару грунту досить висока (8,97-16,68 %) і достатня для проростання насіння сосни. Влітку вологість піщаних грунтів у свіжому борі зменшилась у декілька разів (2,54-6,20 %), що призводить до в'янення і загибелі значної частини сходів. Наприкінці вегетаційного періоду кількість сходів продовжує зменшуватись і в кінці вересня  становить 15,0-60,9 % від їх початкової кількості.

У перші 15 років життя ріст підросту за висотою й діаметром уповільнений, річний приріст його в абсолютних величинах у 4-5 разів нижчий, ніж приріст  лісових культур такого ж віку. В наступні роки хід росту окремих екземплярів підросту після зрідження деревостану прискорюється. Після першого прийому поступової рубки інтенсивність росту поновлення зрівнюються з інтенсивністю росту лісових культур, а в деякі періоди навіть перевищують останніх. Вірогідно, що  до віку стиглості таксаційні показники лісових культур і збереженого підросту вирівняються

Наступне відновлення сосни на зрубах відбувається дуже повільно. Після суцільних рубок зберігається не більше 0,3 тис шт. підросту на 1 га, значна частина якого до того ж  пошкоджена.