Russian Federation
The purpose of the study is to assess the current state, productivity and commodity structure of oak forests in the foothills of the North Caucasus using the example of the Maikop Forestry District of the Republic of Adygea to develop scientifically sound recommendations on forest management. The research was conducted on 13 permanent trial areas with an area of 0.25 hectares each, created in artificial plantations, dominated by oak petiolate (Quercus robur) and oak Hartwissiana (*Quercus hartwissiana%). The methods of complete inventory and tax assessment were used to determine the main indicators of forest inventory (age, height, diameter, canopy density, vegetation reserve). The sanitary condition was assessed using a weighted average category, taking into account the species composition; the commodity structure was analyzed using sorting tables. It was found that the studied oak forests are characterized by medium and high productivity with an average growth rate of 85 m3/ha. The maximum reserve (395.05 m3/ha) was recorded in oak and hornbeam stands. Petiolated oak was identified as the main breed for commercial timber production (up to 81 m3/ha), while Caucasian hornbeam dominates in the categories of semi- and fuel wood. The sanitary condition of the stands is assessed as weakened (index 1.57-2.37 points). A significant negative impact of fast-growing species (black alder, aspen) on the sanitary condition of stands has been revealed. Based on the research results, a set of forestry measures was developed, including recommendations for the formation of mixed stands, sanitary logging and reforestation, taking into account local soil and climatic conditions to increase the stability and productivity of oak forests.
Oak forests, North Caucasus, Republic of Adygea, Pedunculate oak (Quercus robur), forest inventory, stand productivity, timber stock, sanitary condition, merchantable structure, thinning, reforestation
Введение
Дубравы предгорий Северного Кавказа представляют собой уникальные лесные экосистемы, играющие crucialроль в поддержании экологического баланса региона. Выполняя важнейшие средообразующие, водоохранные и рекреационные функции, эти леса в последние десятилетия подвергаются возрастающему воздействию комплекса негативных факторов. Особую актуальность приобретают исследования санитарного состояния и продуктивности дубрав в условиях наблюдаемых климатических изменений и усиления антропогенной нагрузки [1,2].
На примере лесов Республики Адыгея отчетливо прослеживается взаимосвязь между почвенными условиями и продуктивностью дубрав. Формируясь на плодородных почвах, эти насаждения демонстрируют высокие показатели продуктивности, однако их санитарное состояние остается уязвимым перед лицом многочисленных угроз. Среди наиболее значимых факторов риска следует отметить распространение стволовых вредителей, таких как короед, развитие грибных заболеваний, а также последствия климатических изменений, проявляющиеся в учащении засушливых периодов и изменении гидрологического режима [3,4].
Проведенные исследования в различных регионах свидетельствуют о высокой зависимости состояния дуба черешчатого (Quercus robur L.) от эдафических условий. Так, исследования в Нижнем Поволжье продемонстрировали хороший рост данного вида на каштановых и черноземных почвах, в то время как на песчаных субстратах его рост существенно замедляется [5-7].
Особое значение имеет режим увлажнения - исследования выявили четкую градацию таксационных показателей и индекса жизненного состояния в зависимости от влажности местообитаний, с максимальными значениями в гигрофильных условиях [8,9].
Современные стратегии лесовосстановления дуба черешчатого включают селекционные подходы, предполагающие исключение из селекционного процесса 25-40% родительских деревьев с наихудшими показателями [10]. Качество семенного материала также имеет фундаментальное значение, при этом исследования показывают, что наибольший урожай желудей формируется под здоровыми деревьями с хорошо развитой кроной [11,12]. Перспективным направлением является использование нетрадиционных мелиорантов, таких как обеззараженный осадок сточных вод, который положительно влияет на морфологические параметры сеянцев дуба.
В контексте управления дубравами предгорий Северного Кавказа необходим комплексный подход, учитывающий как биологические, так и экологические аспекты. Регулярные лесоводственные обследования, включающие анализ возрастной структуры, состояния деревьев и наличия вредителей, должны дополняться мониторингом антропогенного воздействия.
Разработка научно обоснованных лесохозяйственных рекомендаций для Майкопского лесничества Республики Адыгея требует учета региональной специфики и современных вызовов, связанных с изменением климата и трансформацией лесных экосистем.
Цель работы- оценка современного состояния, продуктивности и товарной структуры дубрав предгорий Северного Кавказа на примере Майкопского лесничества Республики Адыгея для разработки научно-обоснованных лесохозяйственных рекомендаций
Материалы и методы
Район и объекты исследований. Работа выполнена на территории Майкопского лесничества (Лесосеменное и Курджипское участковые лесничества) Республики Адыгея, относящейся к зоне горного Северного Кавказа, Северо-Кавказскому горному району.
Объектами исследования служили дубравы, представленные преимущественно дубом черешчатым (Quercus robur) и дубом Гартвиса (Quercus hartwissiana) с участием ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior), бука восточного (Fagus orientalis), граба кавказского (Carpinus caucasica), клена полевого (Acer campestre), ольхи черной (Alnus glutinosa) и осины (Populus tremula). Значительные площади заняты дубово-грабовыми насаждениями. Схема расположения объектов исследований представлена на рисунке 1.
Методика полевых исследований. Исследования основаны на методе пробных площадей в соответствии с ОСТ 56-69-83 [15]. На участках с оптимальными для дуба лесорастительными условиями (свежие дубравы D2) с преобладанием серых лесных, бурых лесных оподзоленных и дерново-карбонатных почв заложено 13 постоянных пробных площадей (ППП) площадью 0.25 га каждая. Предварительно проведено рекогносцировочное обследование насаждений для оценки их общего состояния.
Программа наблюдений. На ППП выполнялся:
-сплошной перечет деревьев с распределением по породам, ступеням толщины и категориям санитарного состояния [14]
-определение основных таксационных показателей (возраст, высота, диаметр, полнота, запас) [15]
Оценка санитарного состояния. Санитарное состояние оценивали по средневзвешенной категории (Кср) с учетом доли участия пород в составе насаждения:
1.Категория санитарного состояния по породам: Kср = Σ(Pi × Ki) / 100,
где Pi - доля категории санитарного состояния в % от запаса, Ki - категория состояния (1-5)
2. Средневзвешенная категория для насаждения:
Kср.нас. = Σ(Pi × Kсрi) / 10,
где Pi - доля участия породы в составе насаждения (в долях единицы), Kсрi - средневзвешенная категория состояния деревьев породы
Полученные значения соотносили со шкалой определения санитарного состояния лесных насаждений (таблица 1). Таксационная характеристика и санитарное состояние исследованных дубрав представлены в таблице 2.
Товарная структура дубовых насаждений определялась с использованием утвержденных сортиментных и товарных таблиц для древесных пород Северного Кавказа. Расчет показателя товарности насаждений проводился на основании соотношения объемов деловой древесины и общего запаса древостоя.
Результаты и их обсуждение
Анализ возрастной динамики продуктивности и санитарного состояния древостоев представляет существенный интерес для планирования лесовосстановительных мероприятий и организации устойчивого лесопользования. Согласно исследованиям К.Б. Лосицкого, дуб черешчатый демонстрирует высокую устойчивость в условиях предгорий, при этом ключевым лимитирующим фактором его роста выступает влагообеспеченность [16]. Наибольшая продуктивность вида наблюдается в свежих и влажных дубровах (D₂–D₃), где максимальный прирост по высоте отмечается до 46-летнего возраста с последующим ухудшением санитарного состояния.
Таблица 1
Table 1
Шкала определения санитарного состояния лесных насаждений
Scale for assessing the sanitary condition of forest stands
|
Индекс | Index |
Санитарное состояние | Sanitary condition |
|
1-1,5 |
лесные насаждения без признаков ослабления | forest stands with no signs of weakening |
|
1,51-2,5 |
ослабленные лесные насаждения | weakened forest stands |
|
2,51-3,5 |
сильно ослабленные лесные насаждения | severely weakened forest stands |
|
3,51-4,5 |
усыхающие лесные насаждения | dying forest stands |
|
более 4,5 |
погибшие лесные насаждения | dead forest stands |
1. Kryuchkov S. N., Solonkin A. V., Solomentseva A. S. E'kologo-biologicheskie aspekty' formirovaniya dubrav na vozy'shhennostyax i ravninny'x landshaftax Nizhnego Povolzh'ya. [Ecological and biological aspects of oak forests formation on uplands and flat landscapes in Lower Volga region]. Ustojchivoe razvitie gorny'x territorij = Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(2):198-208. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.21177/1998-4502-2022-14-2-198-208.
2. Ul'danova R. A., Sabirov A. T. Produktivnost' dubovy'x nasazhdenij pribrezhny'x territorij reki Volgi. [Productivity of oak stands in coastal areas of the Volga River]. Rossijskij zhurnal prikladnoj e'kologii = Russian Journal of Applied Ecology. 2021;3(27):11-22. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.24852/2411-7374.2021.3.11.22.
3. Storozhenko V. G., Chebotarev P. A., Chebotareva V. V. Otbor klimatipov duba chereshchatogo dlya lesovosstanovleniya v Tellermanovskom opytnom lesnichestve. [Selection of pedunculate oak climatypes for reforestation in Tellermanovsky experimental forestry]. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2024;6:640-648. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.31857/S0024114824060056.
4. Kulakova E. N., Kruzhilin S. N. Dubravy' Severnogo Kavkaza i ix Tovarnaya struktura. [Oak forests of the North Caucasus and their commodity structure]. Politematicheskij setevoj e'lektronny'j nauchny'j zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Polythematic Online Scientific Journal of Kuban State Agrarian University. 2023;187:55-66. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.21515/1990-4665-187-010.
5. Puryaev A. S., Zaripov I. N., Petrov V. A. Dubravy' Srednego Povolzh'ya: sostoyanie, vosproizvodstvo i soxranenie. [Oak forests of the Middle Volga region: condition, reproduction and conservation]. Lesoxozyajstvennaya informacziya = Forestry Information. 2019;3:190-198. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2019.3.16.
6. Petrov V. A., Il'in F. S., Kuznecova N. F. Vosstanovlenie dubrav na osnove estestvennogo vozobnovleniya duba v Srednem Povolzh'e. [Restoration of oak forests based on natural regeneration of oak in the Middle Volga region]. Lesoxozyajstvennaya informacziya = Forestry Information. 2022;1:35-49. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2022.1.02.
7. Kalmykova E. V., Kuz'min P. A., Kry'lov P. A. Ocenka adaptivnoj sposobnosti predstavitelej roda Quercus v usloviyax zasushlivogo klimata. [Assessment of adaptive capacity of Quercus genus representatives in arid climate conditions]. Agrarny'j nauchny'j zhurnal = Agricultural Science Journal. 2023;12:40-45. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.28983/asj.y2023i12pp40-45.
8. Govedar Z., Medarević M. Adaptive forest management: case study of sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Leibl.) forests on ozren mountain of the Republic of Srpska. Russian Forestry Journal. 2020;3(375):93-105. DOI:https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-3-93-105.
9. Glushko S. G., Galiullin I. R., Proxorenko N. B. Realizacziya strategii lesoobrazovatelej v xode vosstanovitel'ny'x sukczessij. [Implementation of forest former strategies during restoration successions]. Lesnoj vestnik. Forestry Bulletin. 2021;25(1):5-12. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-1-5-12.
10. Kryuchkov S. N., Solonkin A. V., Solomentseva A. S., Egorov S. A. Selekcionnaya ocenka i reprodukcziya vy'delennogo dlya lesorazvedeniya genofonda duba chereshchatogo v Nizhnem Povolzh'e. [Selection assessment and reproduction of allocated for afforestation gene pool of pedunculate oak in the Lower Volga region]. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2025;4:471-486. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.31857/S0024114825040066.
11. Shirnina L. V., Kryukova S. A., Musievskij A. L., Kulakov E. E. Plodonoshenie i kachestvo semennogo materiala na semejstvenny'x LSP duba chereshchatogo v Tambovskoj oblasti. [Fruiting and quality of seed material on familial plus stands of pedunculate oak in Tambov region]. Byulleten' Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada = Bulletin of the State Nikitsky Botanical Garden. 2022;145:110-117. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.36305/0513-1634-2022-145-110-117.
12. OST 56-69-83. Probny'e ploshhadi lesoustroitel'ny'e. Metod zakladki. [Trial forest management areas. Laying method]. Moscow; 1983. 24 p. (In Russ.).
13. Groshev B. I., Siniczy'n S. G., Moroz P. I. Lesotaksaczionny'j spravochnik. [Forest taxation reference book]. Moscow: Lesn. prom-st'; 1980. 228 p. (In Russ.).
14. Tabel'czi dlya ucheta lesosechnogo fonda osnovny'x lesoobrazuyushhix porod Severnogo Kavkaza. [Tables for accounting of logging fund of main forest-forming species of the North Caucasus]. Majkop: RIPO «Ady'geya»; 2000. 352 p. (In Russ.).
15. Losiczkij K. B. Dub. [Oak]. Moscow: Lesnaya promy'shlennost'; 1981. 288 p. (In Russ.).
16. Tarankov V. I., Gorobecz A. I., Sizy'x V. N. Produktivnost' i sanitarnoe sostoyanie dubovy'x nasazhdenij. [Productivity and sanitary condition of oak stands]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoj lesotexnicheskoj akademii = News of the Saint Petersburg Forestry Engineering Academy. 2008;1 84:15-21. (In Russ.).
17. Alent'ev P. N. Vosstanovlenie dubovy'x lesov Severnogo Kavkaza i povy'shenie ix produktivnosti. [Restoration of oak forests of the North Caucasus and increasing their productivity]. Majkop: Ady'g. otd. Krasnod. knizh. izd.; 1976. 226 p. (In Russ.).
18. Karelin D. V., Zolotukhin A. N., Ryzhkov O. V. [et al.] Ispol'zovanie mnogoletnikh izmereniy dykhaniya pochvy dlya raschetov netto-balansa ugleroda v ekosistemakh Tsentral'nogo Chernozem'ya. [Use of long-term soil respiration measurements for net carbon balance calculations in Central Chernozem region ecosystems]. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2024;10:1374-1386. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.31857/S0032180X24100073.
19. Kaganov, V. V., Zamolodchikov D. G., Mostovaya A.S. Climate Effect on Carbon, Phytomass, and Litter Stocks in Forest Stands in the South of European Russia. Contemporary Problems of Ecology. 2023; 16 (7):994-1006. – DOIhttps://doi.org/10.1134/s1995425523070053. – EDN MYZLDQ.
20. Bityukov N. A. Geoekologicheskie issledovaniya i principy' vedeniya xozyajstva v gorny'x lesax Severnogo Kavkaza. [Geoecological research and principles of management in mountain forests of the North Caucasus]. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2023; 3:322-336. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.31857/S0024114823030026.
