Ekaterinburg, Ekaterinburg, Russian Federation
g. Ekaterinburg, Russian Federation
employee
Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
Lately in many countries of the world there has been a massive drying up of spruce stands. Bark form testifies to trees stability to environmental unfavorable factors. Investigations were underway in the central part of Russia, in the zone of coniferous-broadleaved (mixed) forests of Permsky kray. Above scientists established that in the Permsky kray spruce trees with smooth, scaled and longitudinally fissured fracture bark types can be found. The purpose is to determine spruce selective forms the most stable for drying off according to their bark structure. Based on the materials of 9 sample plots, it was established that the sanitary condition of the spruce trees in all the investigated spruce stands was unsatisfactory. According to investigation data in all the SP stands there are dried off trees whose number a varied from 28.4 to 69.6 %. The results of investigations have shown that in stands of all sample plots specimen of spruce with scaled bark form are prevailed. The number of spruce trees with scaled bark varies from 83.1 to 98.9%. Rarely are spruce trees with longitudinally fissured and smooth bark types. We succeeded in singling out a new spruce form according bark structure – smooth warty form too. Share of spruce trees with this bark type does not exceed 4.2 % on stocking. Spruce trees of all the bark forms are subjected significantly to drying off, except the trees with smooth warty form. The conservation of spruce trees with a smooth warty bark form is 100 % on all SP within which specimens of spruce of this bark form were found.
coniferous-broadleaved (mixed) forests, Permsky kray, spruce stands, selective forms, drying in, stability
Лесные древесные породы в пределах видов исключительно полиморфны. Не является в этом плане исключением и ель. Деревья тех или иных форм достаточно легко отличимы друг от друга визуально. Указанное позволяет в процессе рубок ухода или выборочных рубок спелых и перестойных насаждений удалять из древостоя деревья худших форм и оставлять на дальнейшее выращивание деревья лучших форм.
Ценность той или иной формы зависит от географии, местоположения и целей хозяйства.
В лесной селекции имеется довольно много признаков для выделения селекционных форм. Одним из них является форма коры дерева. Наиболее полное исследование формового разнообразия ели по типу коры выполнил Д.С. Голод [1]. По характеру коры у ели принято выделять три формы: гладкая (cortex levis), чешуйчатая (ранее носила название щелистая или трещиноватая [2] (cortex rimosus)) и продольно-трещиноватая (cortex longitudinaliter rimosus) [1, 3, 4]. Кроме того, Л.Ф. Правдин [2] дополнительно описывает следующие типы коры ели: ямчатая (cortex lacunosus), свилеватая (cortex tortuosus), козырьковая (cortex annulata rimosus). Исследования С.А. Мамаева [5] показали, что в зоне хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Пермского края встречаются особи ели с гладкой, чешуйчатой и продольно-трещиноватой типами коры.
Характер строения коры ели применяется для определения наиболее перспективных форм. Например, с целью повышения продуктивности насаждений разумнее выращивать ели с чешуйчатой формой коры [1]. Для выращивания резонансной или строевой древесины также необходимо обратить внимание на строение коры: гладкокорые ели имеют низкую плотность древесины, а следовательно, обладают резонансными свойствами. Для строительных целей целесообразно выращивать ель с чешуйчатой формой коры, древесина которой обладает высокой плотностью [1].
Логично предположить, что селекционная форма ели с определенным типом коры может свидетельствовать о её устойчивости к усыханию, которое наблюдается в последнее время в различных регионах нашей страны и за её пределами [6-9].
Ель является основной лесообразующей породой Пермского края. В указанном регионе ельники занимают свыше 50 % от лесопокрытой площади [5]. В последнее время, за редким исключением, исследования на территории Пермского края не проводились [10], что и определило актуальность и направление наших исследований.
Целью исследований являлось установление селекционных форм ели по строению коры, наиболее устойчивых к усыханию.
Условия, материалы и методы исследований. Объектом исследований служили одновозрастные еловые древостои Очерского и Чайковского лесничеств, расположенных в зоне хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Пермского края [11].
В процессе исследований был использован метод пробных площадей (ПП). ПП закладывались в 2016-17 гг. ПП закладывались по общеизвестной методике [12] с таким расчетом, чтобы в границах каждой ПП было не менее 100 деревьев ели.
В границах каждой ПП для определения таксационных показателей измерялись следующие параметры:
- тип леса – определялся визуально по характеру растительности;
- диаметр – измерялся у каждого дерева на
высоте 1,3 м с помощью мерной вилки (Haglöf, Sweden);
- высота – измерялась у 15-20 деревьев каждой лесной породы с точностью до 0,1 м при помощи высотомера Suunto (Finland).
Таксационные показатели исследуемых древостоев (состав древостоя, возраст, средние диаметр и высоту, густоту, полноту, бонитет, запас) определялись авторами по общеизвестным формулам.
Для ели дополнительно определялись:
- категория санитарного состояния устанавливалась визуально по 11-балльной шкале: здоровые (I), ослабленные (II), сильно ослабленные (III), усыхающие (IV), свежий сухостой (V), свежий ветровал (Va), свежий бурелом (Vb), старый сухостой (VI), старый ветровал (VIa), старый бурелом (VIb), аварийные деревья (VII) [13];
- селекционная форма по строению коры - определялась у деревьев ели следующих категорий состояния: здоровые (I), ослабленные (II), сильно ослабленные (III), усыхающие (IV), свежий и старый сухостой (V и VI). Форма коры дерева устанавливалась визуально на высоте 1,3 м [3];
- возраст деревьев ели определялся у 15-20 штук с помощью кернов, которые были взяты у деревьев возрастным буравом (Haglöf, Sweden) у корневой шейки.
Для определения доли сохранности деревьев ели учитывались живые деревья первых трех категорий санитарного состояния: здоровые (I), ослабленные (II), сильно ослабленные (III) [14].
Статистические показатели рассчитывались с помощью программы MS Excel (Version 2010).
Анализ и обсуждение результатов. В процессе исследований заложено 9 временных пробных площадей (ПП). Обследованы насаждения трех преобладающих типов леса: ельника кисличного (Е. к.), ельника зеленомошного (Е. зм.) и ельника липнякового (Е. лп.), в каждом из которых заложено по три ПП. Исследования охватывают смешанные преимущественно густые древостои I-IV классов бонитета, от низкополнотных до высокополнотных (табл. 1). Возраст древостоев варьирует от 63 до 86 лет.
Материалы табл. 1 свидетельствуют, что среди заложенных ПП максимальными классами бонитета характеризуются насаждения ельника зеленомошного, а минимальными – ельника липнякового. Причина снижения класса бонитета от ельника зеленомошного к ельнику липняковому объясняется не трофностью (плодородием) почвы, которая выше в ельнике липняковом, а доминированием в отпаде ельника липнякового наиболее крупных деревьев.
Древостои всех ПП характеризуются значительной долей сухостоя. При этом усыхание наблюдается прежде всего среди деревьев ели, что и обусловило снижение её доли в составе древостоев. Так, в частности, доля ели в составе насаждений ельника липнякового не превышает 20 %, в то время как в условиях ельника зеленомошного она варьируется от 60 до 100 %.
В целом санитарное состояние ели во всех исследуемых древостоях неудовлетворительное (табл. 2). Согласно материалам исследований, в древостоях всех ПП имеются сухостойные деревья, количество которых варьирует от 28,4 до 69,6 %.
1. Selection of forest species [Selekciya lesnyh porod] / P.I. Molotkov, I.N. Patlay, N.I. Davydova [et al.]. Moscow: Lesnaya promyshlennost', 1982. 223 p.
2. Pravdin L.F. Spruce European and Siberian spruce in the USSR [El' evropejskaya i el' sibirskaya v SSSR]. Moscow: Nauka, 1975. 200 p.
3. Zaigralova G.N. Forest selection [Lesnaya selekciya]. Saratov: Saratov State Agrarian University, 2016. 80 p.
4. Gryazev V.I., Koshelyaev V.V. Forest selection [Lesnaya selekciya]. Penza: Penza State Agrarian University, 2016. 153 p.
5. Mamaev S.A., Popov P.P. Siberian spruce in the Urals (intraspecies variability and structure of populations) [El' sibirskaya na Urale (vnutrividovaya izmenchivost' i struktura populyacij)]. Moscow: Nauka, 1989. 104 p.
6. Zagrebin E.A., Vedernikov K.E. Features of studying the sustainability of individuals of the genus picea in the centers of mass drying up of spruce plantations [Osobennosti izucheniya ustojchivosti osobej roda picea v ochagah massovogo usyhaniya elovyh nasazhdenij] // Priority areas of scientific and technological development of the agro-industrial complex of Russia: materials of the national scientific and practical conference. Ryazan: Publishing House of Ryazan State Agrotechnological University, 2019. Part III. P. 23-26.
7. Kvachantiradze E.P., Bikova E.K. The climatic changes of the XX century as the possible factor for the drying-out of the fir-tree siberian origin within the Arkhangelsk region [Klimaticheskie izmeneniya XX veka kak vozmozhnyj faktor usyhaniya eli sibirskoj v arhangel'skoj oblasti] // Geography: development of science and education: collective monograph on materials of the annual International scientific and practical conference. St. Petersburg: RSPU of name A.I. Herzen publishing house, 2017. Part I. P. 150-156.
8. Maksimova V.F., Mayorova L.A., Petropavlovskiy B.S. Main environmental factors influencing the drying of the far east fir-spruce forests [Osnovnye faktory sredy, vliyayushchie na usyhanie pihtovo-elovyh lesov Dal'nego Vostoka] // Moscow University Bulletin. Series 5, Geography. 2019. No. 1. P. 61-66.
9. Pukinskaia M.Yu. The group spruce decline in forests of south taiga [Ochagovoe usyhanie eli v yuzhnotaezhnyh el'nikah] // Botanicheskii Zhurnal. 2016. Vol. 101. No. 6. P. 650-671.
10. Kharuk V.I., Im S.T., Dvinskaya M.L. Decline of spruce (Picea abies) in forests of Belarus [Usyhanie eli (Picea abies) v lesah Belarusi] // Russian Journal of Ecology. 2016. No. 3. P. 189-196.
11. Mezhibovskiy A.M. About drying of spruce forests [Ob usykhanii yelovykh lesov] // Forestry. 2015. No. 1. P. 29.
12. Ivantsova E.D., Pyzhev A.I., Zander E.V. Economic Consequences of Insect Pests Outbreaks in Boreal Forests: A Literature Review // Journal of Siberian Federal University. Humanities and Social Sciences. 2019. № 4. P. 627-642.
13. Storms, temperature maxima and the Eurasian spruce bark beetle Ips typographus - An infernal trio in Norway spruce forests of the Central European High Tatra Mountains / P. Mezei, R. Jakuš, J. Pennerstorfer [et al.] // Agricultural and Forest Meteorology. 2017. Vol. 242. P. 85-95.
14. Jönsson A.M., Lagergren F. Effects of climate and soil conditions on the productivity and defence capacity of Picea abies in Sweden - An ecosystem model assessment // Ecological Modelling. 2018. Vol. 384. P. 154-167.
15. Modelling the predisposition of Norway spruce to Ips typographus L. infestation by means of environmental factors in southern Finland / M. Blomqvist, M. Kosunen, M. Starr [et al.] // European Journal of Forest Research. 2018. Vol. 137. P. 675-691.
16. Do water-limiting conditions predispose Norway spruce to bark beetle attack? / S. Netherer, B. Matthews, K. Katzensteiner [et al.] // The New phytologist. 2015. Vol. 205. P. 1128-1141.
17. On the Approval of the List of Forest Plant Zones of the Russian Federation and the List of Forest Regions of the Russian Federation: approved by the Order of the Ministry of Natural Resources of Russia of August 18, 2014 No. 367.
18. Fundamentals of phytomonitoring [Osnovy fitomonitoringa] / N.P. Bunkova, S.V. Zalesov, E.A. Zoteeva [et al]. Yekaterinburg: Ural State Forestry Engineering Institute, 2011. 89 p.
19. On the rules of sanitary security in forests: approved by the Decree of the Government of the Russian Federation of May 20, 2017, No. 607.
20. On the approval of the methodological document for ensuring sanitary security in forests: approved by the Order of the Federal Forestry Agency No. 182 of June 9, 2015.
21. Luganskiy N.A., Zalesov S.V., Shchavrovsky V.A. Increasing the productivity of forests [Povyshenie produktivnosti lesov]. Yekaterinburg: Ural State Forestry Engineering Institute, 1995. 297 p.
22. Fedorov N.I. Root rot of coniferous species [Kornevye gnili hvojnyh porod]. Moscow: Lesnaya promyshlennost', 1984. 160 p.
23. Konovalov N.A., Pugach E.A. Fundamentals of Forest Selection and Variety Seed Growing [Osnovy lesnoj selekcii i sortovogo semenovodstva]. Moscow: Lesnaya promyshlennost', 1978. 176 p.
