CC BY
51
УДК 630.116.64 А.А. Обидин
ТЕКУЩИЙ ПРИРОСТ СОСНОВЫХ ЛЕСОПОЛОС И СНЕГОНАКОПЛЕНИЕ
Ключевые слова: сухая степь, лесные полосы, сосна обыкновенная, текущий прирост, снегонакопление, обрезание сучьев.
Введение
В степных земледельческих районах Алтайского края характерной особенностью климата является недостаток осадков, неравномерное выпадение их в году и сильно выраженный ветровой режим. Здесь важно обеспечить целенаправленное использование зимних осадков, которые в Кулундин-ской степи составляют более 30% годовых [1-3].
Полезащитное лесоразведение является одним из источников защиты почвы от воздействия разрушающих факторов. Однако под влиянием процесса аридизации продолжительность жизни лиственных лесных полос, которые так широко распространены в Алтайском крае, сокращается. Так, срок службы березовой лесополосы в Приобье составляет 80 лет, в то время как в сухой степи продолжительность ее жизни 40-45 лет.
Существует мнение, что в степных условиях требуется создавать хвойные лесные полосы с применением сосны обыкновенной, по причине ее большей устойчивости к ряду факторов, а также из-за большей продолжительности жизненного цикла [4]. Эта порода довольно пластична и имеет широкий спектр адаптивных возможностей. Сосна устойчива к заморозкам, не требовательна к почве, светолюбива и в отличие от березы не подвержена ветровалу. По отношению к влаге порода нетребовательна, что является большим преимуществом в условиях степных условиях [5].
Следует отметить, что защитных лесных насаждений из хвойных пород в Алтайском крае создано за все годы 400 га (0,5% от общей площади лесополос).
Сосна не вводилась в лесополосы по причине довольно медленного роста в молодом возрасте, и предполагалось, что большое количество снега будет откладываться в середине насаждений и в зонах их
интенсивного влияния, что препятствует проведению весенних полевых работ [6]. Но рубками ухода в них можно формировать нужную ветропроницаемость, потому что эта порода не дает поросли и на месте срезанных боковых ветвей новые не отрастают [7]. В степи дальность влияния лесополосы на поле зависит от ее высоты, и поэтому установить зависимость текущего прироста в высоту от снегонакопления в ней имеет прикладное значение.
Объекты и методы
Цель исследования: изучить характер
снегонакопления внутри сосновых лесополос и оценить его влияние на текущий прирост деревьев по высоте, что позволит определить оптимальный вариант сосновых лесных полос по конструкции.
В условиях сухой степи исследованию подверглись сосновые лесные полосы на каштановых средне суглинистых почвах с различными схемами посадки, произрастающие на территории СПК «Кулундин-ский», в Кулундинском районе (табл. 1).
Пробные площади (ПП) закладывались в наиболее типичных участках в соответствии с требованиями методов лесной таксации [8].
В каждой лесополосе были заложены следующие варианты.
Очищение от сучьев части ствола от поверхности земли до высоты 1,0 м, от 0,5 до 1,0 м, и контроль (без очистки ствола).
В марте 2010 и 2011 гг. была проведена снегомерная съемка с замером мощности и плотности снега, с использованием переносной снегомерной рейки и снегомера весового ВС-43 для замера плотности снега.
Впоследствии были определены объемы воды и исходные (весенние) запасы влаги.
Осенью 2011 г. выполнены замеры текущего годичного прироста деревьев по высоте за 2011 и 2010 гг. с помощью измерительного шеста с точностью до 1 см. Материалы подверглись корреляционному анализу [9].
Таблица 1
Характеристика лесных полос по основным показателям
Число рядов Порода Воз- раст Конструкция Средние показатели Примечания
Ді,3 , м Н, м
1 Сосна 23 ажурная 7,2 12,7 Ширина закраек — по 3 м
Смородина золотистая 2,0х2,5м 1,8 6-7 кустов/10 п.м.
2 Сосна 23 ажурная 8,5 7,3 Ширина закраек — по 3,5 м
3 Сосна 24 плотная 14,6 9,4 Ширина закраек — по 3,5 м
Результаты и их обсуждение
Очищение ствола как один из способов регулирования ветропроницаемости лесополос привело к изменению величины снего-отложения внутри лесополосы и запаса воды в ней (табл. 2).
В однорядной ЛП между вариантами имеет место существенное различие в величине снегоотложения, которое варьирует от 29,5 на контроле до 9 см (31%) в варианте В0_10, а запас воды составил 765 и 315 м3/га (41%) соответственно. В варианте В0,5-1,0 мощность снежного покрова составила 24 см (550 м3/га), что на 19% меньше, чем в контрольном варианте, и на 63% больше, чем в варианте В0_10.
Наибольшее количество снега накапливает однорядная ЛП с наличием ряда смородины золотистой с наветренной стороны. Мощность снежного покрова составила 51,5 см, что на 43% превышает аналогичный показатель однорядной полосы без кустарника, а запас воды превосходит на 31%, составляя 1105 м3/га.
Подобная картина наблюдается и в двух-и трехрядной лесополосах. Наибольшее количество воды накапливается в вариантах, не подвергавшихся очищению ствола, в то время как наименьшее характерно для вариантов с обрезкой сучьев до высоты 1 м.
У сосны при произрастании в лесополосе не происходит отмирания нижних сучьев из-за недостатка световой энергии, их длина достигает 2,5-3,0 м, что способствует
формированию сугробов как внутри ее, так и с ее подветренной стороны. С увеличением числа рядов в лесополосе (табл. 2) мощность сугробов в них увеличивается.
В результате очищения у деревьев ствола высотой 1 м снег выдувается из лесополосы. Этого удалось избежать в варианте В0,5_ 10, где оставшиеся ветви позволяли ей задерживать определенное количество снега внутри ЛП, но в то же время обессученная часть стволов позволяет распределять его на межполосном поле более равномерно.
Показателем жизнеспособности дерева является его прирост как в высоту, так и по диаметру. Весеннее увлажнение почвы для сосны жизненно необходимо, т.к. она растет в высоту в течение весенних 40-45 сут., поэтому снегоотложение в полосе находит отражение в величине текущего прироста.
Во всех случаях с уменьшением запаса воды в насаждении происходит снижение величины прироста.
В однорядной полосе наибольшая величина прироста (40,3 см) находится в варианте Всм, где запас воды составил 1105 м3/га. В результате вырубки кустарника в контрольном варианте запас воды в ЛП снизился на 31%, в результате чего прирост также уменьшился на 4,1 см (10%).
Наименее интенсивный рост в высоту оказался в варианте В0_10, но и здесь, несмотря на снижение запаса воды на 59%, по отношению к контролю, прирост по высоте уменьшился на 13%, или на 6,6 см.
Таблица 2
Влияние сосновых лесополос различной рядности на снегонакопление и прирост по высоте
Показатели 1-рядная 2-рядная 3-рядная
Всм Вк В0-1,0 В0,5-1,0 Вк В0-1,0 В0,5-1,0 Вк В0-1,0 В0,5-1,0
Прирост по высоте, см 40,3 36,2 31,6 36,0 41,4 38,7 39,2 42,5 37,7 40,0
Запас воды, м3/га 1105 765 315 550 930 275 755 1065 620 870
Мощность снежного покрова, см 51,5 29,5 9,0 24,0 42,0 9,0 31,0 48,5 27,0 31,5
м3/га
см
1200
45.0
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0 5,0 0,0
Всм Вк В0-1,0 В0,5-1,0
□ Запас воды, м3/га ■ Средний прирост по высоте, см
Рис. 1. Средний запас воды и средний прирост за 2010-2011 гг. Однорядная лесополоса
1000
800
600
400
200
60
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 10 (96), 2012
□ Запас воды, м3/га ■ Средний прирост по высоте, см
Рис. 2. Средний запас воды и средний прирост за 2010-2011 гг. Двухрядная и трехрядная лесополосы
Очищение ствола от 0,5 до 1,0 м понизило запас воды в ЛП на 215 м3/га (28%), а прирост по высоте остался на таком же уровне.
Для двухрядной и трехрядной полос также характерно уменьшение запаса воды в результате проведения обрезки нижних сучьев. Так, в двухрядной лесополосе в варианте В0-10 накопилось 275 м3/га воды, что на 70% меньше, чем в контроле, а прирост снизился на 2,7 см (7%).
Следствием сохранения сучьев в варианте В0—0,5 стало снижение количества накопленной воды в снеге на 175 м3/га, прирост уменьшился на 5%, или на 2,2 см.
Трехрядная ЛП в варианте В0-10 накопила воды на 445 м3/га (42%) меньше, чем в контрольном варианте, тогда как прирост уменьшился на 4,8 см (11%).
В варианте В0,5-10 трехрядной ЛП удалось сохранить воды в снежном покрове на 250 м3/га (40%) больше, чем в В0-10, что способствовало ее интенсивному приросту до 40 см (106%). Наибольшие же показатели получились в контрольном варианте, они составили по воде 1065 м3/га и 42,5 см по приросту, что выше варианта В0,5-1,0 на 72% по воде и на 13% по приросту.
Выводы
Наиболее жизнеспособными с максимальными показателями прироста являются лесополосы, в которых очищение ствола не проводилось.
Оптимальным и сбалансированным является вариант с обрезкой сучьев на высоте от 0,5 до 1,0 м. Лесополоса в этом случае накапливает достаточное количество снега для обеспечения своего роста и в то же время, являясь непродуваемой по конст-
рукции, наиболее эффективна в снегорас-пределении по межполосному полю.
Библиографический список
1. Бакаев Н.М. Почвенная влага и урожай. — Алма-Ата: Кайнар, 1975. — 133 с.
2. Серых Г.И. Особенности формирования снежного покрова и некоторые приемы его регулирования в условиях земледелия на склонах Приобского плато: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. — Омск, 1983. — 20 с.
3. Черепанов М.Е. Снегозадержание в почвозащитном земледелии Западной Сибири. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. — 160 с.
4. Симоненко А.П., Ишутин Я.Н., Парамонов Е.Г., Симоненко Т.И. Основы полезащитного лесоразведения: монография. — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2005. — 288 с.
5. Булыгин Н.Е. Дендрология. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Агропромиздат. Ле-нингр. отд-ние, 1991. — 352 с.
6. Тарасенко А.Н., Костылева Т.А. Эффективность системы полезащитных лесных полос в степных районах северного Казахстана. — Красноярск, 1978. — С. 4-11.
7. Симоненко А.П., Симоненко Т.И. Хвойные породы в защитном лесоразведении Кулундинской степи // Кулундинская степь: прошлое, настоящее, будущее: матер. науч.-практ. конф. — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. — С. 250-257.
8. Анучин Н.П. Лесная таксация: учеб. для студ. лесохоз. и лесоинж. спец. вузов. — 4-е изд., исправл. и доп. — М.: Лесн. пром-сть, 1977. — 512 с.
9. Дворецкий М. Л. Пособие по вариационной статистике. — Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Лесная пром-сть, 1971. — 104 с.
