CC BY
85
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Предлагаемая методика расчета экологической нагрузки позволяет объективно оценивать состояние квазиприродной среды и осуществлять прогностическую и ретроспективную оценку техногенного воздействия.
Библиографический список
1. Гарицкая, М.Ю. Оценка экологического благополучия территории по состоянию растительных биогеоценозов: автореф. дисс... канд. биол. наук / М.Ю. Гарицкая. - Оренбург: ОрГМА, 2004. -184 с.
2. Луканин, В.Н. Промышленно-транспортная экология: учебник для вузов / В.Н. Луканин. - М.: Высшая школа, 2003. - 273 с.
3. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учебное и справочное пособие / В.Ф. Протасов. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 672 с.
4. Тарасова, Т.Ф. Исследование экологических нагрузок на придорожные территории города Оренбурга / Т.Ф. Тарасова, М.Ю. Гарицкая // Вестник ОГУ - 2004. - № 2. - С. 116-121.
5. Тарасова, Т.Ф. Химия окружающей среды: учеб. пособие / Т.Ф. Тарасова, М.Ю. Гарицкая, О.В. Ма-лыхина. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2001. - 41 с.
6. Цыцура, А.А. Транспортно-дорожный комплекс и его влияние на экологическую обстановку города Оренбурга / А.А. Цыцура, В.Ф. Куксанов, Е.В. Бондаренко. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2002. - 163 с.
ИНТРОДУКЦИЯ СОСНЫ БАНКСА ПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
техногенного ландшафта егорьевского месторождения фосфоритов
С.Б. ВАСИЛЬЕВ, доц. каф. лесных культур МГУЛ, канд. с.-х. наук,
Д.А. ЛЕДЕНЁВ, асп. каф. лесных культур МГУЛ
В России из хозяйственного оборота ежегодно выпадают тысячи гектар плодородной земли. Интенсификация промышленного производства часто приводит к нарушению ценных сельскохозяйственных и лесных угодий. Одним из основных факторов, влияющих на разрушение природных ландшафтов, является добывающая промышленность. Большую часть полезных ископаемых добывают открытым способом. При этом используется тяжелая техника, а работы отличаются большой землеемкостью и оказывают наиболее сильное разрушительное действие на почвенный покров.
Как уже упоминалось, часто нарушение земель происходит при разработке месторождений полезных ископаемых. Таковым является Егорьевское месторождение фосфоритов (ЕМФ) - самое крупное из четырех государственного значения по добыче фосфоритного сырья. В прежние годы в процессе рекультивации нарушенных земель на ЕМФ были заложены искусственные насаждения сосны Банкса и сосны обыкновенной, которые в настоящее время вступили в генеративную фазу. В данной работе приведены результаты изучения
svasilyev@mgul. ac. ru
семеношения группы деревьев сосны Банкса и обыкновенной в возрасте 21 года, растущей на промышленных отвалах ЕМФ.
На ЕМФ около 25 % нарушенных земель восстанавливается под сельскохозяйственные угодья (Мирзаев, Маковский, 1986), а 75 % используют для лесонасаждений. В конце 80-х годов под руководством кафедры лесных культур МГУЛ начаты испытания целого ряда новых древесных и кустарниковых видов, в том числе интродуцентов, среди которых достойное место занимает сосна Банкса [4].
В настоящее время при решении проблем лесовосстановления, лесной рекультивации и агролесомелиорации нарушенных земель все больше внимания уделяется интродукции ценных лесообразующих древесных пород. Однако использование интродуцентов в лесном хозяйстве сдерживается несколькими причинами, одна из основных - отсутствие региональных семенных баз. В свою очередь, их создание невозможно без предварительной оценки результатов первичного испытания древесных растений в дендрариях или обобщения результатов изучения опытных лесных культур интродуцентов. Отсюда вытекает
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
41
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
важность изучения биологии семеношения в новых условиях, в частности определение семенной продуктивности и качества семян [6].
Сосна Банкса (Pirns Banksiana) лучше всего растет на своей родине (Северная Америка) и достигает наиболее крупных размеров в западной части своего ареала, на бедной песчаной почве. В Европе сосну Банкса культивируют с середины XVIII в., а в России - с 1888 г.
Ареал этого североамериканского вида простирается от реки Макензи и Медвежьего озера (Канада) на северо-западе до северной части штатов Вермонт и Мэн (США) на юго-западе. Древесина у данного вида твердая, тяжелая. Она используется в строительстве, идет на пиловочник, из нее готовят сульфатную целлюлозу. Дерево высотой до 25 м и диаметром ствола 50-80 см. Вид декоративен ярко-зеленой кроной. Хвоя сильно изогнутая и скрученная, светло-зеленая, длиной 2-4 см, сохраняется на побегах 3-5 лет. Шишки косые и изогнутые, сидячие, конические, до 4,5 см, держатся на дереве, оставаясь закрытыми в течение нескольких лет. Вид устойчив к вредителям и болезням, но из-за густого ветвления часто страдает от снежных навалов. В молодости растет быстро, но после 30 лет темп роста замедляется.
Введение сосны Банкса в рекультивационные культуры ЕМФ было неслучайным, так как она мирится с суровым климатом, обладает быстрым ростом (дает по 2-3 прироста в год) по сравнению с сосной обыкновенной, крайне нетребовательна к запасу питательных веществ и на любых почвах растет хорошо: на песчаных, карбонатных, засоленных, заболоченных и даже торфянисто-болотных.
Очень перспективными считаются смешанные культуры сосны Банкса и сосны обыкновенной, особенно в тех регионах, где встречаются основные вредители и болезни сосновых сеянцев и молодых деревьев.
Особенностью смешанных культур является быстрый рост сосны Банкса в молодом возрасте, что подтверждает Е.А. Кобецкий (1962, 1966) и выполненные нами исследования (табл. 1).
Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что в обоих случаях сосна Банкса имеет
преимущество в росте над сосной обыкновенной.
Известно, что в комплексе экологических факторов, влияющих на рост и развитие растений, одним из важнейших является почва. После добычи фосфоритного сырья и этапа технической рекультивации нарушенные земли ЕМФ в основном представлены субстратами, сложенными из смеси мелкозернистых кварцевых песков.
Одной из важнейших характеристик почвенного плодородия является содержание гумуса в почве. По данным исследований, содержание гумуса на исследуемых участках очень низкое и составляет 0,20-0,24 %. Однако этот факт свидетельствует о наличии гумусообразовательного процесса.
Основные питательные вещества - азот, фосфор и калий - находятся в почве в усвояемых и неусвояемых растениями формах их соединений.
Вскрышные породы ЕМФ включают ничтожное количество азота, потому содержание его доступной формы оценивается как очень низкое. Содержание подвижного азота (N(NH4+NO3)) составило 1,16-3,10 мг/100 г. Агрохимический анализ техногенных субстратов позволил установить, что содержание доступного фосфора (P2O5) в течение всего вегетационного периода составило
4.0- 8,2 мг/100 г. Количество обменного калия (K2O) в субстратах пробных площадей за весь вегетационный период находилось на уровне
9.0- 11,4 мг/100 г почвы.
Таким образом, по данным исследований, субстраты не являются токсичными и по агрохимическим свойствам вполне пригодны для произрастания как местных, так и интро-дуцированных пород.
Минеральное питание имеет большое значение для физиологии дерева. Рост и развитие растений в целом и минеральный состав его органов определяют генетические особенности вида. Концентрация питания в различных органах дерева различная. В связи с этим при анализе важно выбрать именно тот орган, который наиболее точно характеризует потребность растений в элементах питания. Наиболее достоверные результаты дает метод листовой диагностики.
42
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 1
Основные показатели роста сосен обыкновенной и Банкса в смешанных культурах
Регион исследования Возраст культур, лет состав Порода Высота, м Диаметр, см
Юго-восток Литвы, 14 С 3,9 3,8
(Кобецкий, 1966) 5Соб5Сб Сб 5,5 5,7
ЕМФ 12 С 4,0 5,4
5Соб5Сб Сб 4,45 6,1
Таблица 2
отношение содержания основных макроэлементов за вегетационный период в однолетней хвое древесных пород на рекультивируемых землях ЕМФ
Порода Соотношение содержания
N/P N/K P/K
Сосна Банкса 9,7 2,0 0,20
Сосна обыкновенная 9,9 1,8 0,18
Определение NPK из одной навески в хвое исследуемых пород проводилось согласно ускоренному методу сжигания растений по К.Е. Гинзбургу, Г.М. Щегловой, Е.А. Вуль-фиусу (1963). Для анализа отбирали 1-3-летнюю хвою на каждой пробной площади с 10 деревьев. Образцы брались с ветвей, с южной стороны в середине кроны.
Как считает Wehrmann (1961), для сосны нормальным является соотношение N/P, равное 10-11, а в засушливые годы - 9,2-9,5, что вполне согласуется с нашими данными. Оптимальные отношения для сосны Банкса и сосны обыкновенной, произрастающих на техногенных субстратах ЕМФ, представлены в табл. 2.
Так как шишки сосны Банкса способны оставаться на деревьях в нераскрытом виде несколько лет, для анализа отбирались шишки двух возрастов - 2008(2-летние) и 2009(1-летние) гг. (по 100 штук), а также шишки сосны обыкновенной 2009(1-летние) года. Замеры шишек производились с точностью до 0,01 мм. Биометрические показатели исследуемых шишек представлены в табл. 3.
Для извлечения семян шишки нагревали в сушильной камере при температуре 45-50 еС до полного раскрытия.
Результаты проведенных исследований существенно не отличаются от данных, приведенных в работе Репина, Попкова (2004) по Дальнему Востоку.
По ГОСТу 13056.2-89 «Семена деревьев и кустарников. Методы определения
чистоты», чистота семян сосны Банкса составляет 95 %, сосны обыкновенной - 96 %.
Проращивание семян проводилось в соответствии с ГОСТ 13056.6-97 «Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести». Проращивали семена на специальном аппарате. Переменную температуру ложа (20-30°С) поддерживали путем подогрева воды в Копенгагенском аппарате в течение 6 ч с 24 до 36°С и последующего охлаждения до 24 °С в течение 18 ч. Температуру ложа проверяли в начале, середине и конце нагрева воды. Ложе для проращивания семян: подкладки с фитилями, фильтровальную бумагу поддерживали во влажном состоянии. Подсчеты проростков проводили на 3,5,7,10 и 15 сутки.
По данным наших исследований, у семян сосны Банкса сбора 2008(2-летние) энергия прорастания - 14 %, всхожесть - 26 %; у семян сосны Банкса сбора 2009(1-лет-ние) энергия прорастания - 65 %, всхожесть - 83 %; у семян сосны обыкновенной сбора 2009(1-летние) энергия прорастания - 51 %, всхожесть - 73 %.
Согласно ГОСТу 14161-86 «Семена хвойных древесных пород. Посевные качества. Технические условия», семена сосны Банкса 2009 г. относятся ко 2 классу качества. А семена сосны обыкновенной к 3 классу качества. Массу 1000 штук семян определяли по ГОСТу 13056.4-67 «Семена деревьев и кустарников. Методы определения массы 1000 семян», для сосны Банкса она равна 3,38 г, для сосны обыкновенной - 5,61 г.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
43
