CC BY
38
ФИТОМАССА ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Колтунова А.И.*, Усольцев В.А.**, Пальмова Н.В.*, Балицкий М.И.*, Кузьмин Н.И.*, Канунникова О.В.**
(*Оренбургский ГАУ, г. Оренбург, РФ, **БС, г. Екатеринбург, РФ)
For the first time the indices of aboveground biomass in man-made forests of Scots pine, green ash and black poplar on forest-steppe of Orenburg region are obtained.
Биологическая продуктивность лесных культур в Оренбургской области ранее не изучалась, и какие-либо данные для этого региона отсутствуют. Имеются лишь материалы для естественных насаждений тополя белого [2].
Наши исследования выполнены в лесных культурах поймы р. Урал в Павловском лесничестве Оренбургского лесхоза и в Бузулукском бору Оренбургской области. В лесфонде Оренбургского лесхоза преобладают из твердолиственных -ясень зеленый и дуб черешчатый (низкоствольный), из мягколиственных - тополь черный, из хвойных - сосна обыкновенная в культурах. Бузулукский бор представлен в основном сосной обыкновенной, как естественного, так и искусственного происхождений.
Оренбургский лесхоз расположен на территории Оренбургского района Оренбургской области (51040'с.ш., 550 в.д.) в подзоне сухой степи. Климат континентальный, средняя годовая температура +2,60С, абсолютный максимум +410С и абсолютный минимум - 47 С. Среднегодовая сумма осадков 300 мм, в том числе за вегетационный период 154 мм. Количество засушливых дней - 75. Продолжительность безморозного периода составляет 135 дней. В северной части лесхоза в направлении с востока на запад протекает р. Урал, в пойме которой сосредоточена основная часть лесопокрытых площадей лесхоза. В лесфонде преобладают из твердолиственных - ясень зеленый и дуб черешчатый (низкоствольный), из мягколиственных - тополь черный, из хвойных - сосна обыкновенная в культурах.
Бузулукский бор расположен на территории Оренбургской и Самарской областей в бассейнах рек Самары, Боровки и Кутулука в районе Высокого Заволжья (52°53'-52°09'с.ш., 52°30'-53°07'в.д.) на границе лесостепной и степной лесорастительных зон. Бор расположен в блюдцевидном понижении, имеющем абсолютные отметки, на 100-160 м более низкие по отношению к окружающим его степям, что по мнению В.Г. Нестерова [1], и обеспечивает его существование на южной границе ареала сосны. Общая протяженность территории бора с запада на восток равна 94 км, с севера на юг - 54 км. Бор сохранился, несмотря на периодические повальные верховые пожары (например, в течение 1780-1840 гг. бор почти полностью выгорел). В 1920-х годах после очередного пожара около 20 тыс. га пожарищ превратились в перевеваемые песчаные ландшафты. Однако постепенно они были закультивированы, в основном сосной. Климат континентальный, средняя годовая температура + 3,6 С, абсолютный максимум +480С и абсолютный минимум -500С. Среднегодовая сумма осадков 490 мм. Продолжи-
тельность вегетационного периода составляет 145-150 дней. В целом климат благоприятен для успешного произрастания сосны, березы, осины, ольхи, тополя.
По результатам рекогносцировочного обследования культур подобраны участки для исследований, где для каждой породы в травяном типе леса заложены пробные площади по ОСТ 56-69-83 (рисунок). После перечета деревьев взяты модели по ступеням толщины для ясеня - 15, для тополя - 10, а в культурах сосны - лишь средние деревья в количестве 3-4 шт. Обработка модельных деревьев выполнена согласно методическим указаниям [4].
Рисунок 1 - Пробная площадь №1. Культуры сосны обыкновенной 33-летнего возраста в пойме р.Урал (Оренбургский лесхоз). Тип леса - сосняк травяной, класс бонитета I; средняя высота 12,8 м; средний диаметр 16,1 см; запас 224
м3/га
Спиливание отобранного дерева производилось у основания ствола. Затем измерялась общая высота дерева, по числу годичных колец определялся его возраст, измерялась протяженность кроны. Крону делили на три части вдоль ствола, с которого обрубали все ветви и взвешивали их на весах грузоподъемностью 20 кг. У отделенных от ствола ветвей секатором обрезались все облиственные побеги (т.е. древесная зелень), а оставшийся скелет кроны взвешивался отдельно. Из облиственных побегов отбиралась навеска весом до 600 г, у которой отделялась листва и определялась ее доля в древесной зелени. Ствол размечался по относительным длинам - 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9Н (где Н - общая длина дерева), вблизи отметок выпиливались диски. Производились замеры диаметра в коре и без коры с точностью до 0,1 мм с помощью металлической линейки и штангенциркуля. У диска, взятого на относительной высоте 0,4Н, измеря-
лась его толщина, диаметр и вес в коре и без коры. Отобранные образцы помещались в пакеты, на которых ставились номера пробной площади, модельного дерева и навески.
Таблица 1 - Таксационные показатели и фитомасса чистых культур
Таксационные показатели Фитомасса в абсолютно сухом состоянии, т/га
Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Густота, экз/га Площадь сечений, м2/га Запас, м3/га Класс бонитета Стволы в коре Кора стволов Скелет кроны Листва (хвоя) Итого
С Оренбургский лесхоз, пойма р. Урал
Ясень зеленый
14 5,8 3,55 4932 4,9 18 I 10,6 - 2,95 1,34 14,9
35 8,4 5,90 6065 16,6 98 III 58,6 - 1,12 0,66 60,4
Тополь черный
10 6,0 4,40 2027 3,1 13 1а 5,47 0,71 0,67 0,17 4,73
23 14,2 13,1 988 13,4 86 !Ь 36,4 3,25 2,28 0,39 19,1
Сосна обыкновенная
33 12,8 16,1 1433 29,3 224 I 90,8 5,34 16,1 10,3 117,2
34 14,3 17,2 1386 32,2 188 I 87,0 7,96 24,8 9,40 121,2
44 23,0 22,4 865 34,0 383 !а 153,1 - 9,09 6,92 169,1
аузулукский бор
Сосна обыкновенная
4 1,0 2,90* 5278 3,48* 1,3 IV 0,46 - 0,54 1,62 2,62
5 1,1 2,45* 10116 4,78* 2,1 IV 0,76 - 0,42 1,66 2,84
6 2,80 3,87* 5932 6,98* 2,5 III 0,91 - 0,70 2,87 4,48
7 2,55 3,12 7348 4,96 8,7 II 3,31 - 1,79 4,42 9,52
11 5,80 7,56 5471 24,6 65 !а 25,9 - 12,0 23,0 60,9
Аман-Карагайский бор в Тургайском прогибе (Кустанайская обл., Казахстан) [3]
Сосна обыкновенная
5 0,8 - 13400 - 2,0 IV 0,63 - 0,74 2,30 3,67
11 2,8 3,0 10500 - 20 III 6,30 - 3,09 4,50 13,9
* - Замеры у шейки корня.
После сушки навесок и дисков до постоянной массы рассчитывались показатели содержания сухого вещества и условной (базисной) плотности, по которым определена масса фракций (ствол, в том числе кора; листва и скелет кроны) в абсолютно сухом состоянии каждого модельного дерева. Запасы фитомассы на 1 га определены для ясеня и тополя регрессионным методом с использованием алло-метрических (степенных) уравнений (Я варьирует от 0,992 для ствола до 0,847 для скелета кроны), а для сосны - по отношению площадей сечений моделей (суммарной) и всех деревьев по перечету в расчете на 1 га [5]. Результаты сведены в табл. 1.
Сопоставление показателей фитомассы сосны в культурах двух боров - Бузу-лукского и Аман-Карагайского - показывает, что в возрасте 5 лет в сухих условиях произрастания фитомасса различается незначительно, с некоторым превышением во втором случае, в основном, за счет более развитых крон. В возрасте 11 лет во влажных условиях Бузулукского бора (1а класс бонитета) надземная фито-
масса сосны в 4,4 раза выше по сравнению с сосной в сухих условиях Аман-Карагайского бора (III класс бонитета), несмотря на почти вдвое меньшую густоту.
Показатели содержания абсолютно сухого вещества во фракциях кроны обработаны статистически, и результаты сведены в табл. 2. Данные табл. 2 могут быть использованы при дальнейших определениях фитомассы крон в культурах ясеня, тополя и сосны, а табл. 1 - в расчетах приходной части углеродного цикла в лесах Оренбургской области.
Таблица 2 - Содержание абсолютно сухого вещества в фракциях фитомассы, %
Листья (хвоя) Скелет кроны
Среднее Среднее квадра- Точность Среднее Среднее квадрати- Точность
значение тическое отклонение опыта значение ческое отклонение опыта
Ясень зеленый
43,5 7,4 1,7 64,1 3,8 1,6
Тополь черный
41,2 5,4 3,1 55,8 3,7 2,7
Сосна обыкновенная
47,4 4,4 2,1 47,7 4,3 2,5
Литература
1. Нестеров В.Г. Общий очерк Бузулукского бора // Бузулукский бор. Т. 1: Общий очерк и лесные культуры. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1949. -С. 5-32.
2. Оськина Н.В., Беспалов В.П. Биологическая продуктивность белотополевников в пойме р. Урал // Лесоведение. -1992. -№ 6. -С. 39-47.
3. Усольцев В. А. Формирование банков данных о фитомассе лесов. -Екатеринбург: УрО РАН, 1998. -541 с.
4. Усольцев В. А., Залесов С.В. Методы определения биологической продуктивности насаждений. -Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. -147 с.
5. Madgwick H.A.I. Estimating the above-ground weight of forest plots using the basal area ratio method // N. Z. J. Forest Sci. 1982. Vol. 11. No. 3. -P. 278-286.
Работа поддержана РФФИ, грант № 07-07-96010.
