CC BY
43
IK
О (Г)
УДК 574.4:502.4
К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ БИОЦЕНОЗОВ БОТАНИЧЕСКИХ САДОВ И ДЕНДРОПАРКОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОГО РЕГИОНА
А. А. Воронин, к. с.-х. н., доцент, Директор ботанического сада Воронежского государственного университета, [email protected]
В статье рассматриваются методологические подходы к организации пространства лесостепного ботанического сада. Рекомендовано использование системного анализа территорий, ланд-шафтно-экологических принципов и социально-экономической составляющей для обеспечения возможностей сохранения и восстановления различных уровней биоразнообразия экосистем, создания экологически безопасной среды, повышения востребованности сада как социально-культурного объекта. В качестве основных методических приемов изучения внешней среды ботанического сада рассматриваются: анализ баланса границ по зонам соприкосновения; анализ окружающей застройки и инфраструктуры; подробный анализ маршрутов перемещения пешеходов и транспорта. Для подготовки перспективного плана организации пространства ботанического сада рекомендовано внедрять эколого-ландшафтный подход, который позволит снизить риски деградации естественных экосистем и утраты коллекционных фондов при максимальной экономической эффективности использования его территории.
The article examines methodological approaches to the organization of the space of the forest-steppe botanical garden. It is recommended to use the system analysis of territories, landscape-ecological principles and socio-economic component to provide opportunities to preserve and restore various levels of ecosystem biodiversity, create an environmentally safe environment, and increase the demand for a garden as a social and cultural object. As the main methodological methods of studying the external environment of the botanical garden, the following are considered: analysis of the balance of borders by contact zones; analysis of the surrounding buildings and infrastructure; detailed analysis of routes for pedestrian and transport routes. To prepare a long-term plan for organizing the space of the Botanical Garden, it is recommended to introduce an ecological and landscape approach that will reduce the risks of degradation of natural ecosystems and loss of collection funds with maximum economic efficiency of using its territory.
Ключевые слова: экологическая и биологическая устойчивость, биоценозы, древесные насаждения, дендропарк, ботанический сад, лесостепной регион.
Key words: ecological and biological stability, biocenoses, tree plantations, arboretum, botanical garden, forest-steppe region.
История центров интродукции растений в л есостепном Черноземье охватывает период более 300 лет. В настоящее время здесь представлены 27 дендрологических парков и 6 ботанических садов [1]. Их искусственные насаждения включают более 700 видов древесных интродуцен-тов. В центрах интродукции лесные куль-турофитоценозы представлены возрастными насаждениями, где средний их возраст составляет более 85 лет [2].
Снижение жизненного состояния дре-востоев лесостепных центров интродукции обусловлено комплексом экологических факторов: абиотических (климат), биотических (болезни, вредители, возраст) и антропогенных (рекреация).
Значительное влияние на состояние древостоев лесостепных дендропарков и ботанических садов оказали климатические условия последнего десятилетия. Ранняя сухая весна 2007 г., летняя засуха
2010 г., последующие засушливые весны 2011—2015 гг. привели к снижению жизненности Betula pendula, Picea abies, Populus tremula, последующим вспышкам вредителей и значительному отпаду этих пород [1]. В центрах интродукции растений активно расселяются чужеродные виды эн-томовредителей ( Cameraria ohridella, Agrilus planipennis), что ведет к значительному ослаблению и массовой гибели отдельных таксонов (Aesculus hippicastanum, Fraxinus americana, F. excelsior, F. lanceolata, F. penn-sylvanica). В связи с этим актуальным является разработка системы мероприятий по повышению экологической и биологической устойчивости биоценозов дендро-парков и ботанических садов.
Цель работы — рассмотреть основные направления и возможности повышения экологической и биологической устойчивости биоценозов центров интродукции.
Система мероприятий по повышению экологической и биологической устойчивости биоценозов дендропарков и ботанических садов по своему целевому назначению подразделяется на следующие: охранные, восстановительные, защитные, санитарные, озеленительные работы и благоустройство.
Мероприятия охранного и восстановительного типа проводятся с целью сохранения природных сообществ, объектов растительного и животного мира. Санитарные мероприятия направлены на снижение угрозы распространения вредных организмов, снижение ущерба от неблагоприятных воздействий и улучшение состояния древостоев. Отсутствие санитарных мероприятий снижает санитарно-гигиенические и оздоровительные функции насаждений, повышается риск возникновения пожаров, очагов энтомовредителей и заболеваний леса.
Охранные мероприятия в условиях центров интродукции обязательно включают удаление чужеродных видов растений (Acer negundo, Robinia pseudoacacia So-lidago canadensis, Impatiens parviflora и др.), которые являются активными конкурентами для аборигенных видов растений, а также ликвидацию стихийных мест отдыха и второстепенных троп.
К санитарным мероприятиям, которые в первую очередь рекомендованы для большинства л есостепных д ендропарков и
некоторых ботанических садов, отнесена очистка лесных местообитаний от захламления (неликвидная и дровяная древесина) и иного загрязнения (коммунально -бытовые отходы). Для проведения мероприятий по очистке выявляются участки с образованием снеголома, ветровала, бурелома и других повреждений деревьев, а также замусоренные территории.
В качестве ключевого санитарного мероприятия для лесных биоценозов выступают санитарные рубки. Сроки и технологии проведения санитарных рубок зависят от биологии ключевых вредителей и болезней, лесоводственной характеристики насаждения, обеспеченности его естественным возобновлением.
Для древостоев дендропарков и ботанических садов очень важен выбор конкретных способов защиты насаждений. При наличии очагов опасных видов вредителей и инфекционных болезней после рубок рекомендуется применять дополнительные меры по их локализации. В культурах Pinus sylvestris необходимо проводить антисептирование пней, в очагах сосудистых заболеваний — удаление порубочных остатков с территории и их последующее уничтожение [3].
Для старовозрастных и уникальных экземпляров древесных интродуцентов необходимо проведение мероприятий по индивидуальной защите: обработка ран, обрезка отдельных усыхающих, поврежденных ветвей и удаление плодовых тел дереворазрушающих грибов, пломбирование дупел.
Основанием для разработки плана мероприятий по локализации и ликвидации очагов вредных организмов являются данные энтомо-фитопатологических обследований, в которых прогнозируемое суммарное повреждение вредителями (вредными организмами) угрожает жизнеспособности насаждений [4, 5].
В связи с режимом особой охраны территорий д ендропарков и ботанических садов предлагаются адаптированные организационно-технические элементы технологии повышения экологической и биологической устойчивости их насаждений: введение критериев для выявления участков энтомо-фитопатологической угрозы; порядка организации и проведение энто-мо-фитопатологического мониторинга;
О»
О
О -1 S
О
порядка назначения мероприятий по локализации и ликвидации очагов энтомо-вредителей и фитопатогенов; техники выполнения санитарных мероприятий, не требующих проведения рубок: окорка пней после санитарной рубки, изолирование пораженных растений, обрезка и уничтожение пораженных органов, сбор и уничтожение плодовых тел древесных грибов, опавших листьев и хвои, привлечение насекомоядных птиц, расселение муравьев, отлов энтомовредителей с помощью фе-ромонных ловушек и ловчих деревьев.
С учетом статуса особо охраняемых природных территорий (ООПТ) дендро-парков и ботанических садов разрешается санитарная рубка погибших экземпляров (сухостой), а также деревьев 4 категории жизненного состояния. При валке деревьев не допускается применение тяжелой техники. Для трелевки, временного складирования и вывоза крупных стволов, с учетом режима ООПТ, не допускается прорубка технологических коридоров и применение тяжелой техники. Под погрузочные площадки и трелевочные волока необходимо использовать просветы в пологе, тропиночную сеть, для вывозки продукции — существующую дорожную сеть. Рекомендуются следующие способы очистки мест рубок: в сырых местообитаниях — разбрасывание измельченных порубочных остатков; во всех иных местообитаниях — вывоз и утилизация порубочных остатков. Сжигание порубочных остатков не допускается.
Для того, чтобы исключить развитие деструктивных изменений в насаждениях дендропарков и ботанических садов, необходимо подготовить экологическое обоснование и разработать концепцию санитарных рубок, оптимизировать технологию и в конечном итоге внести коррективы в рекомендательную базу их применения.
В заповедных зонах ботанических садов для сохранения свойственной естественному лесу структуры и биологического разнообразия необходимо сохранять сухостойные, дуплистые и отставшие в росте деревья, выворотни, упавшие деревья и другие элементы естественного лесного ландшафта. Удалению подлежат все зависшие деревья и ветви во всех функциональных зонах ботанического сада, кроме заповедной зоны. В естественных выделах
не рекомендуется проводить обрезку нижних ветвей, кронирование деревьев, изре-живание почвозащитного подлеска, «омолаживание» кустарников. Сохранение разнообразия биогенных остатков важно для обеспечения круговорота веществ, биологической активности и плодородия лесных почв, являющихся местообитаниями большого числа полезных и редких видов живых организмов.
В лесных фитоценозах могут применяться: индивидуальный уход за подрос -том с созданием благоприятного светового режима для возобновления основных ценообразователей; посадка или посев аборигенных лесных травянистых растений и кустарничков в соответствии с типом лесного сообщества; размещение на затененных участках с повышенной влажностью измельченных порубочных остатков, опавших ветвей, фрагментов пней, стволов, сучьев с грибами и мхами.
Измельчение стволов и ветвей в щепу должно проводиться вне зон прохождения прогулочных дорог и учебных маршрутов, историко-культурных и учебно-экскурсионных зон.
Для ООПТ дендропарков и ботанических садов приоритетным является биологический метод защиты насаждений от энтомовредителей, который связан с регуляцией численности вредных живых организмов полезными. Биологическая регуляция численности энтомовредителей происходит в природе естественным путем, но может иметь целевой и регулируемый характер. Биологический метод основан на следующих положениях: сохранение энтомофагов (хищных и паразитических членистоногих), привлечение энтомофагов в лесные ценозы; внутри-ареальное переселение энтомофагов; применение интродукции и акклиматизации энтомофагов; применение энтомофагов методом колонизации; использование муравьев; использование позвоночных животных; использование энтомопатогенов (грибы, нематоды, простейшие, бактерии, вирусы).
Таким образом, адаптированная к условиям дендропарков и ботанических садов технология повышения экологической и биологической устойчивости насаждений организационно-технически
состоит из следующих рекомендуемых элементов:
1) техника выполнения работ по сани-тарно-оздоровительным мероприятиям, не связанных с рубкой деревьев;
2) техника выполнения работ по выявлению участков, назначенных для проведения санитарно-оздоровительных мероприятий;
3) техника выполнения работ по отбору деревьев в санитарную рубку;
4) техника выполнения работ по таксации отобранных в рубку деревьев;
5) техника выполнения работ по валке намеченных в рубку деревьев;
6) техника выполнения работ по трелевке и вывозу крупных порубочных остатков;
7) техника выполнения работ по очистке мест рубок от порубочных остатков;
8) техника выполнения работ по обеспечению пожарной безопасности при проведении санитарно-оздоровительных мероприятий;
9) меры по обеспечению охраны труда при проведении санитарно-оздоровитель-ных мероприятий.
Для восстановления функций возрастных дендрологических коллекций центров интродукции рекомендованы рубки формирования лесопаркового ландшафта, которые включают осветление и прочистки, прореживание и проходные рубки.
По интенсивности санитарные рубки могут быть представлены тремя уровнями: высоким, средним и низким. Высокий уровень включает полное удаление ветровала, сухостоя, отмирающих, аварийных живых деревьев, древесно-кустарниковой
поросли, плодоносящих экземпляров чужеродных инвазионных видов, разрежение загущенных древостоев, удаление деревьев, ослабленных вредителями и фи-топатогенами, удаление единичных деревьев хорошего роста и развития в порядке разреживания густых биогрупп. Такие рубки рекомендованы в пределах возрастных дендрологических коллекций и экспозиций.
Средний уровень интенсивности рубок ухода и санитарных рубок включает те же мероприятия и отличается только выборочным удалением ветровала, сухостоя и поросли. Рубки средней интенсивности проведены в пределах микрозаповедника «северная байрачная дубрава».
Низкий уровень интенсивности рубок ухода и санитарных рубок включает практически те же мероприятия. Отличается тем, что удаление ветровала, сухостоя и аварийных деревьев проводится только в тех местах, где они сильно затрудняют прохождение посетителей по экологическому маршруту или представляют угрозу для их здоровья и жизни. Поросль и ослабленные деревья удалению не подлежат. Низкой интенсивности рубки рекомендованы для заповедных, где сохраняются зональные типы фитоценозов.
Разработка адаптированных к условиям лесостепных дендропарков и ботанических садов организационно-технических элементов технологии повышения биологической устойчивости биоценозов и их внедрение в широкую практику позволит не только сохранить их биологическое разнообразие на разных уровнях, но и значительно повысить их экосистем-ную роль.
О»
О
О -1 S
Библиографический список
1. Воронин А. А. Ботанические сады и дендрологические парки лесостепного региона: история и перспективы // Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений: Материалы 3-й заочной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 80-летию Ботанического сада им. проф. Б. М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета (г. Воронеж, 15 октября 2017 г.) / Под науч. ред. В. Н. Калаева, А. А. Воронина. Воронеж: Роза ветров. — 2017. — С. 3—8.
2. Воронин А. А. К изучению культурофитоценозов урочища Черниково Новодеревеньковского района Орловской области / А. А. Воронин, Л. А. Лепешкина // Лесотехнический журнал. — 2017. — Т. 7. — № 2 (26). — С. 55—61.
3. Горобец А. И. Система эколого-санитарных мероприятий по защите от вредителей и болезней древесно-кустарниковых ценозов ботанического сада им. проф. Б. М. Козо-Полянского Воронежского государственного университета: монография / А. И. Горобец, В. В. Цараланга, А. А. Воронин и др.; Мин-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». — Воронеж, 2016. — 152 с.
4. Царалунга В. В. Исследование патологий в развитии ботанического сада им. проф. Б. М. Козо-По-лянского Воронежского государственного университета / В. В. Царалунга, А. А. Воронин и др. — М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». — Воронеж, 2016. — 203 с.
5. Царалунга В. В. Лесопатологическое состояние древостоя географического парка ботанического сада им. проф. Б. М. Козо-Полянского Воронежского государственного университета / В. В. Цара-лунга, Н. Л. Прохорова, А. А. Воронин // Лесотехнический журнал. — 2017. — Т. 7. — № 1 (25). — С. 33—41.
TO THE QUESTION OF INCREASING ENVIRONMENTAL AND BIOLOGICAL STABILITY OF BIOCENOSES OF BOTANICAL GARDENS AND DENDOPARKS IN THE CONDITIONS OF THE FOREST-STEP REGION
A. A. Voronin, Cand. of Agricul. Sc., Associate Professor,
Head of the Botanical Garden at the of Voronezh State University, [email protected] References
1. Voronin A. A. Botanical Gardens and Dendrological Parks of the Forest-steppe Region: History and Perspectives // Modern problems of introduction and conservation of plant biodiversity: Materials of the 3 correspondence scientific-practical conference with international participation dedicated to the 80th anniversary of the Botanical Garden named after M. Sh. prof. B. M. Kozo-Polyanskiy Voronezh State University (Voronezh, October 15, 2017). Voronezh: Roza Vetrov. — 2017. — P. 3—8.
2. Voronin A. A., Lepeshkina L. A. To the study of culturophytocenoses of the Chernikovo tract of the Novodeverenkovskiy district of the Orel region // Forestry Journal. — 2017. — V. 7. — № 2 (26). — P. 55—61.
3. Gorobec A. I., Caralunga V. V., Voronin A. A. System of ecological and sanitary measures for protection against pests and diseases of woody-shrubby cenoses of the Botanical Garden named after. prof. B. M. Kozo-Polyanskiy Voronezh State University: monograph. Ministry of Education and Science RF, FGBOU VO "VGLTU". Voronezh. — 2016. — 152 p.
4. Caralunga V. V., Voronin A. A., Arefev Yu. F. Study of pathologies in the development of the Botanical Garden. prof. B. M. Kozo-Polyansky Voronezh State University. Ministry of Education and Science RF, FGBOU VO "VGLTU". Voronezh. — 2016. — 203 p.
5. Caralunga V. V., Prohorova N. L., Voronin A. A. Forest pathological condition of the stand of the geographical park of the Botanical Garden. prof. B. M. Kozo-Polyansky Voronezh State University // Forestry Journal. — 2017. — V. 7. — № 1 (25). — P. 33—41.
