АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО Важной характеристикой морфоструктуры древостоев служит вид распределения числа деревьев по основным таксационным показателям, в частности по диаметрам деревьев и их высотам [3]. При рассмотрении характера распределения числа деревьев по диаметрам можно отметить более широкий диапазон варьирования диаметров в условиях техногенного загрязнения и высокой рекреационной нагрузки (ППП 1 и ППП 12). Меньший предел варьирования диаметров отмечается в экологически чистых древостоях (ППП 9 – от 20 см до 56 см), наиболее представлены ступени толщины 36 см и 40 см. При анализе характера распределения числа деревьев сосны по высотам наименьший диапазон варьирования отмечается в насаждениях с высокой техногенной нагрузкой и практически с отсутствием рекреационной нагрузки (ППП 4). Характер распределения числа деревьев по диаметрам и высотам представлен на рисунках 1 и 2. Соотношение средних высот и средних диаметров лесных насаждений в урбанизированной зоне г. Екатеринбурга зависит от степени рекреационной и техногенной нагрузок, а также от полноты древостоев. В общем виде данную закономерность можно выразить группой сравниваемых функций [4, 5]. Из всех перечисленных корреляционных уравнений для оценки взаимосвязи диаметров и высот деревьев на постоянных пробных площадях наиболее применимым (с большей степенью приближения) является параболическое уравнение третьего порядка. Рисунок 3 представляет графическую интерпретацию зависимости высоты дерева от диаметра ствола на ППП. Подобные взаимосвязи построены и для сосновых древостоев других пробных площадей. Древостои, находящиеся под влиянием техногенных нагрузок (ППП 1–3, 4–6), характеризуются корреляционными уравнениями, имеющими вид S-образной кривой с точкой перегиба. Для насаждений, находящихся под влиянием сильной рекреационной нагрузки (ППП 10–12), кривая имеет вид выпуклой параболической кривой 3-го порядка, а для древостоев ППП 7–9 (условно не подверженных рекреационным и техногенным нагрузкам) характеризуется выпуклой параболой 3-го порядка, близкой к кривой высот, характеризующих нормальные насаждения. Морфометрические показатели кроны, в частности её средняя высота и средний диаметр, являются функцией условий местопроизрастания, возраста и пространственного распределения деревьев в насаждении. В то же время протяжённость и диаметр кроны каждого дерева связаны с диаметром ствола. Отношение между средним диаметром стволов на пробных площадях и средним диаметром кроны деревьев достаточно высоко (r = 0,750–0,900) (рис. 4). Для более информативного отображения было исследовано соотношение диаметров крон (Дк) с диаметрами стволов деревьев (d) в древостоях пробных площадей с помощью построенных графиков. Полученную взаимосвязь хорошо отображают параболические уравнения 3-го порядка. Для более чёткого выделения лимитирующих факторов (рекреационные и техногенные нагрузки) изучены взаимосвязи относительного показателя, характеризующего отношение Дкр. к d ст. (Дкр.:d) и Дст. на высоте 1,3 м. Литература 1. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. М., 1989. 60 с. 2. Мошкалев А.Г. О подборе древостоев одного естественного ряда // Труды по лесному хозяйству / ЛенНИИЛХ. Л., 1957. С. 3–18. 3. Липкин М.И. Кривые распределения в экономических исследованиях. М.: Статистика, 1972. 144 с. 4. Erteld W. Uber die Beziehung zwichen Schaftdurchmesser und Kronenschirmflache in Kiefernbestanden / W.Erteld // F.w. Centrallblatt, N. 5. B., 1979. P. 270–277. 5. Schmidt A. Der rechnerische Ausgleich von Bestandeshohenkurven / A. Schmidt // Forstwissenschaft Centralblatt, Heft 6. B., 1967. P. 370–382. Жизнеустойчивость лесных экосистем урбанизированной территории г. Екатеринбурга С.А. Шавнин, д.б.н., профессор, В. А. Галако, к.с.-х.н., С.Л. Менщиков, д.с.-х.н, В. Э. Власенко, к.б.н., В. Н. Марущак, к.с.-х.н., Екатеринбургский Ботанический сад УрО РАН ства, автотранспорта и связанное с этим всё возрастающее потребление сырья и топлива с повышенным содержанием вредных веществ резко усиливают загрязнение окружающей среды. Прогрессируют загрязнение водоёмов, деградация почв, учащаются случаи массовой гибели лесов под влиянием вредных промышленных эмиссий и рекреационных нагрузок. В настоящее время до конца не определена роль загрязнения Проблема загрязнения окружающей среды человеком в последнее время стала одной из наиболее острых и актуальных. Бурное развитие энергетики, промышленности, градостроитель41 АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО и других видов антропогенных нагрузок в функционировании природных экосистем. Целью данной работы послужила необходимость разработки критериев оценки жизнеустойчивости древостоев на основе обоснования экологического состояния лесов в техногенных зонах с лесоводственно-таксационной точки зрения и с учётом полученных данных на базе методов математического моделирования определения закономерностей деградации насаждений под воздействием промышленных и рекреационных нагрузок. В качестве объектов исследований выбраны лесные экосистемы в зонах повышенной рекреации и промышленных загрязнений, для которых были установлены методы количественной и качественной оценки жизнеустойчивости. Для оценки состояния спектра абиотических и биотических компонентов лесных экосистем урбанизированной территории на примере г. Екатеринбурга было заложено 12 постоянных пробных площадей (ППП) по четырём альтернативным вариантам развития. Пробные площади № 1–3 представляют насаждения Юго-Западного лесопарка с набором абиотических и антропогенных факторов (загрязнение, рекреационная нагрузка). На территории Ботанического сада УрО РАН насаждения ППП № 4–6 отличаются отсутствием рекреационной нагрузки, но имеют признаки загрязнения. ППП № 10–12, заложенные в районе оз. Чусовского, характеризуются полным набором рекреационной нагрузки и отсутствием признаков техногенного загрязнения. В качестве «полного контроля» (отсутствие рекреационной нагрузки и загрязнения) были выбраны лесные участки, представленные ППП № 7–9. Выбор участков для закладки пробных площадей предусматривал сопоставимость по основным таксационным и типологическим показателям лесных сообществ, находящихся под влиянием различного уровня техногенного загрязнения и рекреационной нагрузки. Оценка степени повреждения древостоев от воздействия экзогенных факторов – рекреации, аэротехногенного загрязнения и др. – проводилась с использованием российских и зарубежных методик [1, 2]. Для каждого учётного дерева определялись класс повреждения по шестибалльной шкале, дефолиация и дехромация кроны, срок жизни хвои. Степень повреждения древостоев аэротехногенным загрязнением характеризуется средним индексом повреждения, вычисленным как средневзвешенное из классов (баллов) повреждения деревьев, учтённых на пробной площади. С учётом особенностей фонового содержания загрязняющих веществ на территории Свердловской области была разработана региональная шкала оценки жизненного состояния сосны [3] , согласно которой каждому учётному дереву присваивалась одна из категорий состояния с учётом степени дефолиации кроны по международной методике (шкала ЕЭК), шкалы «Санитарных правил в лесах РФ», срока жизни хвои. Степень повреждения древостоя в целом определялась с учётом фонового уровня загрязнения атмосферного воздуха на Среднем Урале (табл. 1). 1. Региональная шкала оценки жизненного состояния сосны в очагах повреждения Категория состояния древостоя Условно не повреждённые, фоновые Слабо повреждённые Средне поврежденные Сильно повреждённые (гибнущие) Погибшие Средний индекс повреждения для категории состояния древостоя 1,0–2,0 2,1–2,7 2,8–3,5 3,6–4,5 >4,5 Сильно повреждённых древостоев на изученных ППП нет; средне поврежденные – ППП 1 (лесопарк), слабо повреждённые – все остальные ППП 2–12 (табл. 1). Лучше состояние древостоя по визуальным признакам на ППП 5 в дендрарии – средний индекс повреждения – 2,3 и ППП 8 – средний индекс повреждения – 2,1. Здесь состояние деревьев близко к фоновому (неповреждённые), которое характеризуется средним индексом – до 2,0. Изучение состояния древостоев и распределение деревьев по категориям повреждения в 2009 г. показало, что максимальное число здоровых деревьев находится на ППП 8 (табл. 2). Здесь деревья сосны 1-й категории составляют 21%, 2-й – 61%. В большей степени сосна повреждена на ППП 1,2,4: здоровых деревьев – 0,0–1,0%, а сильно повреждённых (3–4 категории) – 49–69% (табл. 3). Изучение состояния древостоев по степени дехромации показывает, что на всех ППП количество деревьев с пожелтевшей хвоей менее 10%, т.е. по данному показателю древостои относятся к классу неповреждённых. Таким образом, изучение степени повреждения ценопопуляций высоковозрастных сосновых древостоев на объектах исследований (г. Екатеринбург и прилегающие территории) показало, что ППП 2–12 относятся к категории слабо повреждённых, ППП 1 – средне повреждённых. С учётом воздействующих на древостои таких антропогенных факторов, как рекреация и техногенное загрязнение, можно сделать вывод о том, что в данных условиях на объектах исследований более негативные последствия вызывает сопряженное воздействие данных двух факторов, на втором месте – рекреация, на третьем – техногенное загрязнение. 42 АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО 2. Состояние древостоя на ППП № ППП 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Индекс 3,0 2,6 2,4 2,7 2,3 2,5 2,4 2,1 2,4 2,6 2,5 2,6 повреждения древостоя Дефолиация 44±0,85 35±0,59 43±1,14 37±1,06 28±0,66 41±0,92 34±0,97 25±1,22 35±1,08 36±1,11 43±1,28 51±1,47 Срок жизни 2± 2,5± 2,2± 2,5± 2,6± 2,3± 2,7± 2,5± 2,7± 2,5± 2,0± 2,0± хвои 0,02 0,04 0,03 0,06 0,09 0,02 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 0,02 3. Соотношение деревьев в древостоях по категориям состояния, % № ППП 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 1 0 0 7 2 5 21 8 2 1 1 2 25 48 64 47 74 58 60 61 62 37 45 40 Категории состояния 3 4 6 61 1 48 3 31 6 44 1 13 1 35 1 29 2 13 3 23 0 61 1 53 5 54 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Радиус R зоны влияния любого дерева должен составлять R = Hr/h, где H – высота дерева (м); r – средний радиус кроны (м); h – средняя протяженность кроны (м). Сосновые древостои, находящиеся в зоне сильных рекреационных нагрузок (ППП 12), имеют резкие отличительные особенности в отношении взаимосвязи dкр./dст. и d ствола, где dкр. – диаметр крон, dст. – диаметр ствола на 1,3 м. Литература 6 7 3 2 3 6 4 4 3 4 0 0 0 1. Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analisys of the effects of air pollution on forests. Hamburg / Prague: Programme Co-ordinating Centers / UN-ECE, 1994. 177 p. 2. Санитарные правила в лесах России. М., 1998. 16 с. 3. Менщиков С.Л. Методические аспекты оценки ущерба лесов, поврежденных промышленными выбросами на среднем Урале // Леса Урала и хозяйство в них: сборник научных трудов. Вып. 21 / Министерство образования РФ; Уральский государственный лесотехнический университет. Екатеринбург, 2001. С. 243–251. 4. Keister T.D., Titwell G.R. Compelition ratio dynamies forimproved mortality estimates in simulated grooth of fortst stands / T.D. Keister, G.R. Titwell // Forest sc., N21. B., 1975. P. 46–51. Более чёткую картину по определению степени влияния нагрузок рекреационного и техногенного характера даёт фактор конкуренции крон [4]. Он основывается на понятии перекрывающих друг друга круговых зон влияния. Современные аспекты естественного возобновления в формировании пойменных тополёвников Оренбуржья А. Ак. Гурский, д.с-х.н, профессор; В. А. Колташенко, аспирант, А.Н. Палаев, соискатель, Оренбургский ГАУ; А.Ан. Гурский, к.с.-х.н., министерство сельского хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности Оренбургской области усыханию и гибели тополёвых насаждений. С другой стороны, рубка тополёвников, даже при санитарных рубках, приводит к зарастанию вырубок клёном ясенелистным и, как следствие, непредсказуемым экологическим последствиям, связанным не только с нежелательной сменой пород, но и, очевидно, изменением водного баланса рек. Это является актуальной и очень серьёзной проблемой в сохранении пойменных тополёвых насаждений. Первыми в части изучения возобновительных процессов в тополёвниках поймы р. Урала и Сакмары в Оренбургской области можно считать исследования, проведённые А.Т. Веретенниковым в 1960 г. [1]. Естественное возобновление тополя происходит за счёт корневых отпрысков и частично – порослью от пня, а семенное возобновление практически отсутствует из-за Современное состояние лесов Оренбуржья, являющихся главным экологическим каркасом территории с крайне низкой лесистостью (4,6%), протекает по сценарию их старения, то есть характеризуется чрезмерным накоплением старовозрастных насаждений с пониженной естественной возобновительной способностью. В ближайшей перспективе площадь старовозрастных пойменных тополёвых насаждений в связи с запрещением рубок обновления (рубок спелого и перестойного леса) возрастёт до критического предела – 60–70%, что приведёт к расстройству, 43