CC BY
56
г
Лесное хозяйство *
СТВОЛОВЫЕ И КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ В ПРИГОРОДНЫХ ЛЕСАХ Г. ХАНТЫ-МАНСИЙСКА
Е. В. КОЛТУНОВ, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, Ботанический сад УрО РАН, С. В. ЗАЛЕСОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, проректор по научной работе,
А. Ю. ДЕМЧУК, аспирант, УГЛТУ
620100, г.Екатеринбург, Сибирский тракт, д. 37; тел. 8(343) 254-63-24
Ключевые слова: лесопарк, корневая, стволовая гниль, устойчивость леса, рекреационная дигрессия. Keywords: forest park, root and stem rotting, forest resistance, recreational digression.
Уровень и масштабы антропогенного воздействия на лесные биоценозы постоянно возрастают. Последнее сопровождается ухудшением состояния лесов, снижением устойчивости, в том числе к насекомым-вредителям и инфекционным болезням [1-4]. Наиболее значительному воздействию антропогенных факторов подвергаются пригородные леса и городские лесопарки. Вместе с тем городские лесопарки, особенно в городах с высоким промышленным потенциалом, служат важным компонентом улучшения городской среды, снижения уровня загрязнения воздуха, запыленности, выполняют рекреационные и средозащитные функции.
Природный парк «Самаровский чугас», расположенный как на территории г. Ханты-Мансийска, так и вокруг него, является уникальным, вследствие того что он тесно интегрирован с окружающими городские кварталы лесами и формирует с ними единый ландшафтный комплекс. Основной задачей исследования было количественное изучение пораженности гнилевыми болезнями насаждений природного парка, так как ранее эта проблема не изучалась. Исследовались лишь видовой состав ксило-трофных базидиальных грибов в природном парке [5] и пораженность гнилями кедровников Ханты-Мансийского лесхоза [6]. Известно, что именно корневые и стволовые гнили в этих природно-географических условиях представляют наибольшую опасность для насаждений [7-14].
Материалы и методы.
Лесопатологическое обследование основывалось на закладке пробных площадей, проведении маршрутных обследований и закладке трансект. Для количественного анализа пораженности живых деревьев гнилевыми болезнями использовался метод взятия кернов из ствола и трех корневых лап [2-4]. Как известно, в лесном хозяйстве используется метод оценки заболеваемости древостоев на основе площади выявленных при визуальном обследовании очагов усыхания древостоев в результате поражения их инфекционными болезнями, а оценки реальной пораженности живых деревьев гнилями.
Однако многолетние исследования, проведенные нами, убедительно показали, что площади действующих, затухающих и затухших очагов совершенно не отражают степени пораженности живых деревьев этими патогенами [2-4,15]. Нами показано, что в лесах, где полностью отсутствовали куртины усохших древостоев, реальная пораженность живых древостоев корневыми и стволовыми гнилями, определенная
шшш.т-ауи. пагоб. ги
методом взятия кернов из ствола и корневых лап, часто достигала 60-80 % [2-4]. Это обусловлено тем, что многие гниле-вые болезни протекают в скрытой форме, обладая медленным течением и развитием инфекционного процесса, часто не давая плодовых тел грибов [8].
Взятие кернов проводилось по транс-екте, через каждые 20 метров, без выбора объекта, случайным методом. Кроме взятия кернов у каждого дерева анализировались основные таксационные показатели деревьев и древостоев, такие как диаметр, высота и возраст дерева, класс бонитета, фаутность.
Кроме количественной оценки поражен-ности древостоев корневыми и стволовыми гнилями проводилась также количественная оценка площади поражения и стадии развития болезни (по кернам). Для оценки площади поражения гнилями проводилось измерение длины пораженного участка каждого керна (в см).
Для определения стадии болезни инфекционный процесс дифференцировали на три основные стадии:
1. Начальную (признаки сильного засмо-ления керна, без изменения цвета и снижения плотности древесины).
2. Среднюю (изменение цвета древесины или его отсутствие и начало процесса биодеструкции древесины (снижение плотности).
3. Последнюю (сильная биодеструкция древесины, возникновение пустот в стволе).
Одновременно с этими методами для проведения комплексного лесопатологического обследования древостоев как на пробных площадях, так и за их границами использовался маршрутный метод. Основной целью маршрутного обследования древостоев были поиски действующих, затухающих или затухших очагов корневой и стволовой гнили.
Результаты.
Природный парк «Самаровский чугас» расположен в подзоне средней тайги Западной Сибири. Наиболее распространенными типами леса были зеленомошно-мелкотравный и зеленомошно-ягодниковый. По породному составу преобладали кедровники. Как показали результаты лесопатологического обследования насаждений природного парка «Самаровский чугас», общая пораженность древостоев стволовыми (СГ) и корневыми (КГ) гнилями варьировалась в очень широких пределах - от 0 до 100 %. Среди насаждений рекреационномемориальной зоны природного парка наиболее высокая суммарная пораженность
древостоев была выявлена нами в кварталах 110-112, где она составила 100 %. В кварталах 109 и 98 пораженность деревьев составила 80 %, в кварталах 116 и 96 - 70 %. Наиболее высокая поражен-ность деревьев стволовыми и корневыми гнилями наблюдалась в кварталах вблизи биатлонного центра.
В целом, средний уровень пораженно-сти деревьев гнилями был тесно взаимосвязан с уровнем рекреационной нагрузки на фитоценозы. Поэтому древостои, наиболее близко расположенные к городской застройке, имели наиболее высокий уровень пораженности гнилями, а древостои, более отдаленные от жилой застройки, в значительно меньшей степени были поражены гнилевыми болезнями. Так, в рекреационно-защитной зоне доля пораженных деревьев варьировалась уже в пределах 20-45 %.В наиболее отдаленной от города лесопарковой зоне (вблизи пос. Шапшинское) пораженность деревьев гнилями не превышала 20 %.
В группе кварталов, расположенных внутри города, пораженность всех древо-стоев стволовыми гнилями варьировалась в пределах от 22,2 до 60 %. В насаждениях рекреационно-защитной зоны (вблизи населенных пунктов) - от 15 до 50 %. В кварталах Шапшинской зоны распространение стволовых гнилей было также незначительным. Уровень заболеваемости варьируется от 0 до 20 %. Количественные параметры пораженности деревьев корневыми гнилями во внутригородских кварталах рекреационно-мемориальной зоны также были наиболее высокими и варьировались от 60 до 100 %. По мере снижения рекреационной дигрессии уровень пораженности древостоев корневыми гнилями заметно снижается - до 20-25 %. Обращает на себя внимание также тот факт, что в насаждениях с наиболее высоким уровнем пора-женности древостоев стволовыми и корневыми гнилями значительно выше количество деревьев, одновременно пораженных и корневой, и стволовой гнилью. В таких древостоях доля пораженных деревьев достигает 60 %.
Состояние древостоев в группе кварталов насаждений природного парка за пределами рекреационно-мемориальной зоны более благополучное, но характер распределения заболеваемости гнилями остается неравномерным. Так, в насаждениях вдали от автомобильных дорог и населенных пунктов средняя суммарная пораженность древостоев корневыми и стволовыми гнилями составляла лишь 25,0-30 %, в кварталах вблизи от населенных пунктов, особенно
47
Лесное хозяйство *
Ч 20
Стадии развития гнили Рисунок 1
Распределение деревьев, пораженных стволовыми гнилями, по стадиям развития инфекционного процесса (1, 2, 3 - стадии болезни). Справа - деревья с незначительным уровнем пораженности стволовыми гнилями, слева - деревья с высоким уровнем пораженности стволовыми гнилями
Стадии развития корневой гнили Рисунок 2
Распределение деревьев, пораженных корневыми гнилями, по стадиям развития болезней в зависимости от уровня пораженности. Слева - деревья с низким уровнем пораженности, справа - с высоким
0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80
Ступени толщины, см
Рисунок 3
Распределение деревьев кедра, пораженных гнилями: в зонах интенсивной рекреационной
нагрузки (слева) и антропогенной нагрузки (справа)
в местах с большим количеством сосны кедровой (места повышенного уровня антропогенной нагрузки вследствие сезонного сбора кедрового ореха), она возрастает до 45-70 %.
Сравнительный анализ стадий развития стволовой гнили в насаждениях природного парка показал, что незначительно пораженные стволовыми гнилями древостои природного парка имели преимущественно первую и вторую стадии развития инфекционного процесса. Первую стадию имели 40 % пораженных деревьев, вторую стадию -50,4 %. Третья стадия (с биодеструкцией древесины) наблюдалась лишь у 9,6 % деревьев, пораженных стволовыми гнилями (рис. 1). В отличие от этой группы, в насаждениях с высокой степенью поражен-ности и значительным уровнем антропогенной трансформации фитоценозов, распределение древостоев по стадиям развития гнили носит совершенно другой характер. Первая стадия инфекционного процесса была обнаружена нами лишь у 4,01 % пораженных стволовыми гнилями деревьев, вторая стадия - у 36,34 % деревьев и третья стадия - у 59,64 % деревьев (рис. 1).
Таким образом, в значительно пораженных стволовыми гнилями древостоях наблюдалось явное доминирование древо-стоев с третьей стадией развития инфекционного процесса. В гораздо меньшей степени выявлена вторая стадия развития гнили и совсем исключением в этих древо-стоях была первая стадия развития инфекционного процесса.
Сравнительный анализ стадий развития корневой гнили в насаждениях природного парка показал, что древостои с незначительной пораженностью корневыми гнилями и низким уровнем антропогенной трансформации отличались тем, что в них заметно доминировала первая стадия поражения (у 49,6 % деревьев). Вторая стадия выявлена у 30,6 % и третья стадия -у 21,6 % деревьев (рис. 2). В группе насаждений, значительно нарушенных антропогенными факторами и высоким общим уровнем пораженности древостоев корневыми гнилями, выявлена совершенно другая картина распределения стадий развития гнили. Так, в этой группе первая стадия корневой гнили зафиксирована лишь у 11,64 % деревьев (рис. 2).
На второй стадии инфекционного процесса выявлено 25,88 % деревьев и на третьей стадии - 64,04 %, что было в три раза выше, чем в предыдущей группе. Совершенно очевидно, что при сравнительно одинаковом возрасте древостоев более быстрое развитие инфекционного процесса наблюдается именно в наиболее нарушенных антропогенными факторами и наиболее ослабленных древостоях.
Сравнение средней ширины зон поражения деревьев стволовыми гнилями показало, что в древостоях с высоким уровнем антропогенной нарушенности и высокой средней пораженностью стволовыми гнилями средняя ширина зоны поражения ствола гнилью составляла 29,04 см (по диаметру), тогда как в древостоях с низкой пораженностью стволовыми гнилями, где преобладали первая и вторая стадии развития инфекционного процесса и был
48
относительно низким уровень антропогенной трансформации, средняя ширина зоны поражения стволовыми гнилями была значительно ниже и составляла 8,18 см.
С учетом того что наиболее ценной древесной породой природного парка является кедр (сосна сибирская), который отличается значительной продолжительностью жизни, высокими эстетическими свойствами и длительным плодоношением, особенно актуальным было изучение пораженно-сти кедра гнилевыми болезнями. Как показали результаты, наиболее высокий уровень пораженности гнилями обнаружен в кварталах внутри города (вблизи биатлонного центра). Он варьировался (СГ+КГ) от 50 до 80 %. Здесь корневые гнили заметно преобладали над стволовыми, нередко не менее чем в два раза. Обращает на себя внимание также высокая доля деревьев со старыми следами околота (от 60 до 100 %) и общим высоким уровнем фаутности в наиболее пораженных участках леса.
За пределами городской зоны общая пора-женность кедра гнилями быстро снижается и варьируется от 20 до 40 %. Около пос. Шапшинское пораженность кедра гнилями не превышает 16 %.
При этом, как видно из рис. 3, с увеличением диаметра ствола количество деревьев, пораженных гнилями, значительно возрастает, как и отмечается многими авторами [6]. Но при сходном распределении по диаметрам больных деревьев в зоне заметной рекреационной нагрузки и здоровых вблизи пос. Шапшинское в зоне слабой рекреационной нагрузки средняя поражен-ность кедра гнилями в первой группе составляет в среднем 72,6 %, а во второй - 5,3 %.
Из этого следует, что важнейшим фактором поражения гнилями является антропогенное воздействие, значительно снижающее резистентность кедра к гнилям.
Пораженность деревьев пихты в насаждениях рекреационно-мемориальной зоны, особенно вблизи биатлонного центра, также
'М'М'М. т-эуи. пэгоб. ги
Лесное хозяйство **
очень высока и достигала 100 % (КГ+СГ). При этом до 50 % деревьев были инфицированы одновременно и корневыми, и стволовыми гнилями. Практически все ветровальные и буреломные деревья пихты на территории природного парка были поражены гнилями в последней фазе развития. В других функциональных зонах пораженность пихты снижается до 20-50 %, при этом преобладала стволовая гниль. Аналогичные параметры пораженности отмечены и у ели.
Таким образом, в целом исследования убедительно показали, что действующих и затухших очагов гнилевых болезней в природном парке «Самаровский чугас» и пригородных лесах вокруг г. Ханты-Мансийска не обнаружено. Вместе с тем высокий уровень рекреационной дигрессии в наиболее посещаемых участках парка вызывает значительное снижение устойчивости
древостоев, которое сопровождается значительным поражением их корневыми и стволовыми гнилями. Скрытый характер развития инфекции, по нашему мнению, обусловлен инфицированием деревьев генотипами с пониженной агрессивностью вследствие снижения иммунитета древо-стоев из-за высокого уровня рекреационной дигрессии. Но на большей части территории парка, удаленной от населенных пунктов, уровень пораженности деревьев гнилями не очень значителен и не представляет большой опасности для насаждений.
Мы предполагаем, что массовая пора-женность насаждений, ослабленных антропогенным воздействием, в целом отражает определенную тенденцию к постепенной трансформации отношений в системе кси-лотрофной микобиоты (отдельных видов) и древесных растений в сторону роста
пораженности живых деревьев грибами по мере сильного снижения устойчивости дре-востоев.
Как показали результаты, возрастной фактор, несмотря на явный его вклад в уровень пораженности деревьев гнилями в условиях природного парка, тем не менее не имел ключевого значения. Основным фактором, детерминирующим уровень заболеваемости гнилями, в сходных лесорастительных условиях было антропогенное воздействие, значительно снижающее уровень иммунитета деревьев к гни-левым болезням. С учетом этого целесообразна реализация комплекса мероприятий по оздоровлению лесопарка, особенно на участках с интенсивной рекреационной дигрессией.
Литература
1. Колтунов Е. В., Пономарев В. И., Федоренко С. И. Экология непарного шелкопряда в условиях антропогенного воздействия. Екатеринбург : Наука, 1998. 216 с.
2. Колтунов Е. В., Залесов C. В., Лаишевцев Р. Н. Корневая и стволовая гнили сосны обыкновенной (Pinus silvestris) в городских лесопарках г. Екатеринбурга // Леса России и хозяйство в них. Екатеринбург : Изд-во УГЛТУ и БС УрО РАН, 2007. Вып. 1.
С. 238-246.
3. Колтунов Е. В., Залесов С. В., Лаишевцев Р. Н. Основные факторы пораженности сосны корневыми и стволовыми гнилями в городских лесопарках // Защита и карантин растений. 2008. № 2. С. 56-58.
4. Колтунов Е. В., Залесов С. В. Корневые и стволовые гнили сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula Roth.) в Нижне-Исетском лесопарке г. Екатеринбурга // Аграрный вестник Урала. 2009. № 1 (55). С. 73-76.
5. Ставишенко И. В., Залесов С. В. Флора и фауна природного парка «Самаровский Чугас». Ксилотрофные базидиальные грибы. Екатеринбург : Изд-во УГЛТУ, 2008. 103 с.
6. Арефьев С. П. О ростовых факторах формирования устойчивых к гнилям кедровников // Хвойные бореальной зоны. 2009.
№ 1. С. 82-87.
7. Алексеев В. А. [и др.]. Состояние пихтовых лесов Кузнецкого Алатау // Лесное хозяйство. 1999. № 4. С. 51-52.
8. Бисирова Э. М. Гнилевые болезни кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в припоселковых кедровниках Томской области // Макромицеты бореальной зоны. Красноярск : СибГТУ, 2009. С. 133-137.
9. Броун И. В. Вредители и болезни древесных насаждений дендропарка «Александрия» НАН Украины // Проблемы совр. дендрологии. М., 2009. 753 с.
10. Стороженко В. Г Структура грибных дереворазрушающих биотрофных сообществ лесных экосистем // Грибные сообщества лесных экосистем : мат-лы координац. исследований. М. ; Петрозаводск, 2000. С. 224-251.
11. Стороженко В. Г Гнилевые фауты коренных лесов Русской равнины. М., 2001. 57 с.
12. Селочник Н. Н. Лесопатологическое состояние дубрав лесостепи // Лесоведение. 1999. № 1. С. 60-67.
13. Селочник Н. Н. Усыхание дуба на территории СНГ // Лесохоз. информ. 2002. № 3. С. 42-44.
14. Федоров Н. И. Корневые гнили хвойных пород. М. : Лесная промышленность, 1984. 160 с.
15. Колтунов Е. В. Корневые и стволовые гнили сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula Roth.) в Нижне-Исетском лесопарке г. Екатеринбурга // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2009. № 1. С. 35.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОДТОПЛЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ СОСНЯКА НА ОСУШАЕМОМ МЕЗООЛИГОТРОФНОМ БОЛОТЕ
С. В. ЗАЛЕСОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, проректор по научной работе, А. Д. КОРЕПАНОВ, аспирант, УГЛТУ
г. Екатеринбург, Сибирский тракт, д. 37
Ключевые слова: продолжительность подтопления, почвенный горизонт, корневая система, осушаемое мезоолиго-трофное болото.
Keywords: duration of underflooding, soil horizon, a sinner, drained mesooligotrophic bog.
Для характеристики условий роста и развития древостоев, кроме данных по режиму грунтовых вод в течение сезона года, важное значение имеет продолжительность затопления корневых систем. Наибольшее влияние на условия роста оказывает подтопление корнеобитаемого слоя в период активного роста древостоев (май-
m-avu.narod. ги
июнь), однако подтопление почвенных горизонтов за время вегетации (май-сентябрь) также имеет немаловажное влияние на условия роста и развития древостоев.
Цель и методика исследований.
Целью исследований является изучение влияния осушительной сети на продолжительность подтопления почвенных
горизонтов сосняка на осушаемом мезоо-лиготрофном болоте.
Уровень грунтовых вод (УГВ) определялся по методике, разработанной С. Э. Вомперским [1]. Для этого участок нивелировался и определялась средняя отметка точки замера уровня грунтовых вод. Для замера уровня грунтовых вод на
49
