Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

В Нижнем Поволжье в течение 150 лет накоплен опыт искусственного лесоразведения, испытан и используется определённый ассортимент деревьев и кустарников в различных видах насаждений в зависимости от почвенно-климатических условий и рельефа местности. В составе древесных пород 15-20 % занимает сосна, используемая в качестве главной породы на песках и песчаных почвах. В регионе наиболее известны искусственные сосновые боры на Арчедино-Донском песчаном массиве, вокруг г. Камышина Волгоградской области и Обливский бор в Ростовской области. В возрасте до 80-90 лет эти самые старые насаждения имели вполне удовлетворительное состояние, а затем начали суховершинить и усыхать. В худших условиях произрастания (глубокие, малоплодородные пески) сосновые насаждения начинают засыхать значительно раньше.

Проследим динамику состояния векового соснового насаждения созданного в 1903 - 1914 гг. на бугристых песках Камышинского уезда Саратовской губерни.

Мониторинговые исследования продолжены в 1992 году. Основанием послужило ускорение процесса усыхания сосновых насаждений 1903 - 1914 гг. посадки после засух 1991 - 1992 гг.

Процесс активно пошел в 1992 году после исключительно сильной почвенно-атмосферной засухи, вызвавшей массовое усыхание сосновых насаждений и особенно тех их участков, которые были пройдены низовыми и верховыми пожарами.

В отдельных кварталах усыхание носит массовый характер, За 1991 - 1992 гг. выпало 20% деревьев в кв. 13, кв. 18 выд. 2. Часто выпадения приурочены к прогалинам, полянам, другим открытым участкам.

В 1998 году процесс отпада резко усилился. Основной причиной послужила тяжелейшая засуха, повторявшаяся несколько лет подряд и сопутствующие ей низовые пожары, которыми пройдено за последние годы 17 га из 98, а также массовое нападение на ослабленные деревья вторичных вредителей (вершинного короеда, шестизубчатого короеда, черного соснового усача), а также грибные заболевания, вызванные, возможно, корневой губкой и опенком обыкновенным.

Проследим динамику роста и состояния соснового древостоя Нижневолжской станции на примере насаждения, заложенного в период 1903‑1905 гг., как наиболее типичного для данных лесорастительных условий.

В 1926, 1950, 1957 гг. данное насаждение обследовалось С.М. Зепаловым. В 1964 г В.Л. Казуровым, а в 1973 г лесоустроительной экспедицией "Леспроекта" при проведении лесоустроительных работ.

В 1992-1993 гг. нами проводилось детальное изучение данного квартала со сплошным перечетом, фитопатологическим обследованием, взятием модельных деревьев, закладкой почвенных разрезов и др. Как мы видим, количество деревьев выдела площадью 3,5 га уменьшилось от 3382 в 1950 г., до 1269 в 1993 г. В период с 1973 по 1993 год количество деревьев уменьшилось почти вдвое. Особенно интенсивно процесс шел в 1991‑1992 гг. В 1993 году он несколько замедлился. В основном усыхание шло по краю поляны.

Таблица 1. Состояние и рост сосновых насаждений посадки 1903 -1905 гг. в период с 1950 по 2004 гг. (площадь выдела 3,5 га)

В 1999 году комплекс перечисленных выше факторов вызвал резкое ускорение процесса усыхания деревьев и распада насаждения. Количество деревьев выдела снизилось до 471, полнота до 0.3, что создало условия для массового проникновения под полог насаждения степной растительности.

В 1992 - 1993 гг. не отмечено снижение полноты, по сравнению с 1973 г, определяемой по отношению фактических сумм площадей поперечных сечений к табличным, что объясняется особенностями роста древостоя в условиях сухой степи. Прирост в высоту почти прекратился, а по диаметру продолжается до настоящего времени. Произошло снижение бонитета с увеличением диаметра. Отсюда таксация древостоев на песчаных землях Юго-Востока требует несколько иных подходов, чем в зоне экологического оптимума и только в 1999 году, вслед за резким снижением числа деревьев снижается и полнота древостоя.

Изучение почвенного разреза в насаждении показало, что мощность песчаного наноса составляет 20 см, под ним залегает типичная каштановая легкосуглинистая почва с глубиной вскипания 78 см.

В пределах 84-сантиметрового слоя почвы по весовой массе фракции крупных и мелких корней распределены поровну, что свидетельствует о сильном преобладании мелких корней, как по длине, так и по количеству. Наибольшая масса корней (по массе) сосредоточена в слое песчаного наноса (55,5 %); второй максимум, хотя и менее выраженный, наблюдается в горизонте В. Некоторое накопление здесь корневой массы вызвано, по-видимому, вторичными причинами - нижележащий карбонатный горизонт трудно проницаем для корней.

Степень заселенности того или иного горизонта почвы корневой системой можно представить отношением весовой массы корней (а еще лучше их количества) к толщине слоя почвы, в котором она располагается. Этот признак в известной мере характеризует избирательную способность корневой системы к использованию питательных веществ в отдельных горизонтах.

Наибольшая заселенность (как по весу корневой массы, так и по суммарной длине корней) единицы объема почвы приурочена к подстилке (100%) и песчаному наносу (97%). В последнем тонкие и толстые корни по весу занимают одинаковое положение.

Таким образом, основная масса мелких корней сосредоточена в слое песчаного наноса в горизонте В. Отсюда подстилка и песчаный нанос являются основными источниками водного, азотного и зольного питания деревьев. Раскопка корневых систем также показала, что основная часть скелетных корней отходит от главного корня в пределах от 14 до 45 см. При сильных засухах, как, например в 1972, 75, 91, 92, 98, 99 гг., происходит иссушение почвенного слоя с наибольшей корневой массой, что ведет к нарушению водного питания деревьев, расстройству и гибели отдельных деревьев и насаждений.

В настоящее время наиболее интенсивный отпад отмечен в старых кварталах 1902 - 1908 гг. посадки 13, 12, 18, 20. Эти кварталы и все насаждения в целом имеют схожие почвенно-экологические условия. Агротехника создания и ухода за культурами также была примерно одинакова. Следовательно, можно предположить, что сосновые насаждения достигли предельного для данных условий возраста, и пошел процесс их естественного отпада.

Причинами, ускорившими этот процесс, послужили возросшая антропогенная нагрузка, участившиеся пожары, засухи 1991, 92, 98, 99 гг. и т.д.

Возможно, что в кварталах, не затронутых пока массовыми отпадами, эти процессы активно пойдут через 3-5 лет. Положение усугубляется массовым проникновением степной растительности под полог древостоя, что ослабляет фитоценоз и ведет к нарушению сложившегося равновесия.

Обследование состояния подроста, проведенное в 1999 году показало, что в насаждении имелось 6 куртин подроста в возрасте от 5 до 20 лет общей площадью 0,2 га, все остальные куртины были пройдены низовыми пожарами и погибли. Это еще раз говорит о невозможности естественного возобновления древостоя. В дальнейшем погибли и эти куртины. Обследование 2004 г. показало, что во влажные 2000-2003 годы самосев вновь появился на площади 0,4 га, однако можно предположить, что в дальнейшем и он погибнет по указанным выше причинам.

В 1998 году в связи с тем, что отпад носил характер напоминающий очаги корневой губки, было проведено обследование насаждений кв. 13, 18, 17 с выпадами, напоминающими очаги корневой губки. Так же как и в очагах корневой губки имелись деревья ослабленные, усыхающие и усохшие, однако плодовых тел обнаружено не было.

Известно, что корневая губка вызывает отмирание пораженных корней дерева. Обычно это сопровождается обильным внешним и внутренним смоловыделением. Поэтому древесина в начальной стадии поражения пропитывается смолой, приобретает красноватый оттенок, образует смоляные пробки, которые препятствуют току питательных веществ к кроне. Концы корней отмирают и сгнивают, поэтому в очагах много ветровальных деревьев.

Нами было обследовано 24 ветровальных дерева в кварталах 13, 18, 20, 12, 17, 19. Плодовых тел не обнаружено. Выраженное гниение древесины отмечено у 8 деревьев, 12 деревьев поражено вторичными вредителями.

Как известно сосна проявляет большую устойчивость к корневой губке, только при отмирании 80 % корней у дерева появляются видимые признаки болезни. Многими исследователями отмечается устойчивость к корневой губке, как отдельных деревьев, так и целых сосновых экосистем.

По мнению А.И. Воронцова непосредственной причиной усыхания деревьев в очагах корневой губки являются вторичные вредители.

Таким образом, причиной массового усыхания сосновых насаждений является комплекс факторов. Остановить этот процесс рядом лесоводственных и агротехнических мер не представляется возможным.

Необходимо, основываясь на объективных данных разработать концепцию существования сосновых биогеоценозов в сухой степи. Данная концепция должна обосновать реализацию биологических ресурсов породы в данных условиях и определить тот предел по почвенным, лесорастительным, возрастным условиям, за которыми существование насаждения нецелесообразно с разных точек зрения. В перспективе, видимо, более целесообразно создание гетерогенных насаждений с включением других видов гибридов и форм сосны, а также устойчивых и долговечных лиственных пород.