CC BY
12
УДК 630.114.2
А. В. Юреня, ассистент (БГТУ); И. В. Соколовский, доцент (БГТУ);
М. В. Герасименко, аспирант (БГТУ); Д. Л. Микулич, студент (БГТУ)
СВОЙСТВА ПОЧВ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И СОСТАВ ДУБОВО-ЕЛОВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ
Приведены исследования почв и искусственных дубово-еловых насаждений в возрасте 3336 лет, созданных путем группового и кулисного смешения. Выявлено, что к указанному возрасту доля участия дуба в составе насаждения снижается до 14-22%, а ель занимает господствующее положение. Установлена достоверность различий химических показателей гумусового горизонта почв, где произрастает ель и дуб, в кулисах и на площадках. Закономерно снижается кислотность в почвах кулис и площадок, где произрастает дуб, по сравнению с почвами, где растет ель.
Researches of soils and oak-spruce plantings at the age of 33-36 years created by group and coulisse way of mixture are resulted. It is revealed, that to the specified age the participation of the oak as a part of planting decreases to 14-22%, and the spruce occupies dominating position. Reliability of distinctions of chemical dates of a humus horizon of soils where the spruce in comparison with an oak grows, in a coulisse and on the groups is installed. Acidity in soils of a coulisse and the groups where the oak grows, in comparison with a spruce naturally decreases.
Введение. Продуктивность и состав лесных насаждений определяются плодородием почвы. Формирование почвы, ее морфологических признаков и свойств зависит также от видового состава и количественных показателей произрастающей древесной и травянистой растительности как одного из факторов почвообразования.
Совместное произрастание различных древесных пород предполагает конкурентную борьбу между ними. Влияние одних пород на другие проявляется в виде механического (ох-лестывание) и химического (выделение фитонцидов) воздействия, а также через почву, за счет корневых выделений, накопления гумуса, который отличается качественными показателями в зависимости от состава опада и отмирающей растительности. Известно, что под хвойными насаждениями формируется грубый гумус с преобладанием фульвокислот, в то время как в лиственных насаждениях образуется более качественный гумус с увеличенным содержанием гуминовых кислот. В лиственных насаждениях широко распространены травяни-
стые растения, которые после отмирания улучшают состав гумуса, способствуют более интенсивному протеканию дернового процесса в сравнении с подзолистым.
При смешении древесных пород в составе насаждения химические свойства почв несколько изменяются в сравнении с чистыми. Это влияние заметно проявляется в верхних генетических горизонтах, где сконцентрирована основная масса корней и интенсивно протекают биологические процессы.
Основная часть. На примере искусственных дубово-еловых насаждений в возрасте 3336 лет (табл. 1), созданных способом группового и кулисного смешения на территории Не-горельского учебно-опытного лесхоза, изучены сохранность ели и дуба, состав и продуктивность древостоя, а также свойства гумусового горизонта.
На двух объектах заложено три пробные площади (ПН), различающиеся составом древостоя, схемой смешения, а также плодородием дерново-подзолистых почв.
Таблица 1
Лесоводственно-таксационная характеристика дубово-еловых культур
пп Состав, % Возраст, лет Тип леса Порода Средние Бонитет / полнота Количество деревьев, шт./га Сохранность, % Запас, м3/га
D, см H, м
1 78Е22Д 33 Е. кис. Е 13,8 13,6 I / 0,82 1524 56,1 123
д 7,6 11,3 674 24,8 35
2 61Е23Б16Д 36 Е. кис. Е 14,4 17,4 Ia / 0,75 771 42,2 115
д 8,7 13,3 721 36,0 29
Б 15,6 16,4 286 - 43
3 80Е14Д6Б 36 Е. кис. Е 15,1 18,4 Ia / 0,75 1028 32,9 169
Д 8,7 13,5 750 41,1 30
Б 12,3 14,9 136 - 12
А. В. Юреня и др.
223
На 1111 1 культуры создавались чередующимися площадками из ели и дуба размером 10x15 м. Ширина междурядий на площадках ели и дуба составила 2,3 м, шаг посадки - 0,8 м. Почва дерново-подзолистая слабооподзоленная контактно-оглеенная супесчаная на супеси рыхлой, подстилаемой с глубины 55 см суглинком средним моренным.
На 1111 2 дубово-еловые культуры создавались кулисами из ели и дуба по 2 ряда в каждой. Ширина междурядий в кулисах и между ними составила 2,0 м, шаг посадки - 0,7 м. Почва дерново-подзо-лисгая слабооподзоленная контактно-оглеенная супесчаная на супеси связной, подстилаемой с глубины 65 см суглинком легким моренным.
На IIII 3 дубово-еловые культуры также создавались кулисами из ели и дуба по 2 ряда в каждой. Ширина междурядий в кулисах ели составила 1,5 м, дуба - 2,0 м, между кулисами - 1,5 м, шаг посадки ели - 0,7 м, дуба - 1,0 м. Почва дерново-подзолистая слабооподзоленная контактно-оглеенная супесчаная на супеси связной, подстилаемой с глубины 83 см суглинком легким моренным.
В возрасте 33 и 36 лет насаждения относятся к ельникам кисличным. В составе преобладает ель, доля ее участия - более 60%, а дуба - 1428%. Насаждения произрастают по 1-1а классам бонитета с относительной полнотой от 0,75 до 0,82. В составе насаждений 1111 2 и 3 присутствует береза в виде самосева или порослевого происхождения. Так как почва на 1111 1 представлена супесью рыхлой, насаждение произрастает по первому классу бонитета.
Сохранность ели на площадках составляет 56,1% (ПП 1), а в кулисах - 42,2 и 32,9% соответственно (1111 2 и 3). Сохранность дуба на ПП 1 составляет 24,8%, тогда как на ПП 2 и 3 - 36,0 и 41,1% соответственно.
Следует отметить, что на ПП 1 дуб сохранился лишь в центре площадок, который характеризуется достаточно высокими таксационными показателями. На расстоянии 2-3 м от площадки ели дуб практически отсутствует или представлен сухостоем.
При анализе распределения деревьев по ступеням толщины на ПП 2 и 3 (рис. 1 и 2), отмечается очень незначительная асимметрия распределения деревьев ели (0,04 и -0,06), для дуба она значительно выше (коэффициент асимметрии 1,20 и -0,77). Коэффициент эксцесса для дуба составляет на ПП 2 - 1,58, на ПП 3 - (-0,43), для ели -(-0,62) и (-1,28) соответственно. Как видно из графиков, распределение деревьев ели по диаметру близкое к нормальному, что не характерно для дуба на всех пробных площадях.
Для изучения строения почвенного профиля и морфологических признаков почв на пробных площадях были заложены почвенные разрезы.
4 6 8 10 12 14 1(5 18 20 22 24 26 Ступень толщины, см
Рис. 1. Распределение деревьев по ступеням толщины (ПП 2)
44 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Ступень толщины, см
Рис. 2. Распределение деревьев по ступеням толщины (ПП 3)
Из гумусового горизонта были отобраны почвенные образцы в десятикратной повторно-сти для проведения лабораторных исследований [1]. Образцы брались в центре еловых и дубовых кулис или площадок.
Содержание гумуса определялось по методу И. В. Тюрина в модификации В. Н. Симакова; рН -на рН-метре Н1 931400; обменные кальций и магний - с помощью трилона Б; подвижные формы фосфора - на ФЭКе по методу А. Т. Кирсанова; обменного калия - по методу А. Д. Масловой на пламенном фотометре [2].
Статистический анализ полученных результатов исследования проводился по общепринятым методикам с помощью статистического пакета 8м18Йса 6.0 [3].
Жирным шрифтом выделены значения, достоверные на 95%-ном уровне /-критерия при сравнении показателей химических свойств в кулисах и площадках дуба и ели (табл. 2).
Содержание гумуса в почве еловых кулис или на площадках несколько ниже по сравнению с почвами в кулисах дуба. Однако достоверность различий между этими показателями выявлена только на ПП 3.
Почвы характеризуются сильнокислой реакцией среды, однако под елью актуальная кислотность выше, чем под дубом. В кулисах ели почва иногда имеет очень сильнокислую реакцию среды (ПП 3). Достоверность различия подтверждается /-критерием в почвах всех пробных площадей.
Таблица 2
Агрохимические свойства гумусового горизонта
пп Порода на площадке или кулисе Среднее Ошибка среднего Точность опыта, % Ошибка точности опыта, % /-критерий
Гумус, %
1 д 1,56 0,08 5,13 1,18 1,97
Е 1,23 0,07 5,69 1,31
2 д 1,34 0,07 5,22 1,20 2,27
Е 1,03 0,07 5,22 1,20
3 Д 1,77 0,09 5,08 1,17 3,68
Е 1,29 0,06 4,65 1,06
рН в КС1
1 Д 4,50 0,14 3,11 0,70 3,24
Е 4,18 0,10 2,39 0,54
2 Д 4,38 0,12 2,74 0,62 3,41
Е 4,07 0,15 3,69 0,84
3 Д 4,41 0,12 2,72 0,61 6,12
Е 3,96 0,05 1,26 0,28
Сумма обменных оснований Са2+ и М^2+, мг-экв на 100 г почвы
1 Д 3,20 0,15 4,69 1,07 5,50
Е 4,48 0,22 4,91 1,12
2 д 3,32 0,16 4,82 1,10 2,77
Е 3,95 0,18 4,56 1,04
3 Д 4,00 0,17 4,25 0,97 5,66
Е 4,80 0,18 3,75 0,85
Содержание подвижного фосфора, мг на 100 г почвы
1 Д 3,29 0,15 4,56 1,04 5,30
Е 2,71 0,12 4,43 1,01
2 д 6,06 0,30 4,95 1,13 4,83
Е 4,97 0,20 4,02 0,91
3 Д 1,02 0,36 35,29 14,75 2,62
Е 1,30 0,21 16,15 4,46
Содержание обменного калия, мг на 100 г почвы
1 Д 7,80 0,27 3,51 0,79 5,05
Е 9,36 0,54 5,78 1,34
2 Д 11,08 1,50 13,56 3,55 2,68
Е 14,18 1,58 11,18 2,79
3 Д 8,34 0,47 5,60 1,29 9,07
Е 11,10 0,49 4,46 1,02
Содержание обменных оснований в почвах еловых кулис и площадок несколько выше в сравнении с кулисами или площадками дуба.
Содержание подвижного фосфора на всех пробных площадях очень низкое. Наибольшее содержание фосфора отмечается в почвах дубовых площадок и кулис, наименьшее - в почвах еловых (1111 1 и 2).
Содержание обменного калия в гумусовом горизонте находится на уровне средней обеспеченности данным элементом питания.
Заключение. При выращивании дубово-еловых культур ель значительно обгоняет по высоте и диаметру дуб и в 33-36 лет превышает его по высоте на 2-4 м при ширине междурядий 2 м, занимает в насаждении господствующее положение. Дуб в составе насаждения занимает 14-22% от запаса, имеет угнетенное состояние.
Породный состав дубово-еловых культур влияет на агрохимические свойства почв. Дуб способствует увеличению содержания гумуса в почве. Закономерно снижается кислотность в дубовых кулисах и на площадках в сравнении с еловыми.
Литература
1. Юреня, А. В. Методика отбора среднего образца при анализе кислотности и гумуса дерново-подзолистых почв / А. В. Юреня // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. - 2009. - Вып. XVII. -С.221-222.
2. Блинцов, И. К. Практикум по почвоведению / И. К. Блинцов, К. Л. Забелло. - Минск, 1980. - 207 с.
3. Зайцев, Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике / Г. Н. Зайцев. -М.: Наука, 1984. - 424 с.
Поступила 14.04.2010
