авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ С.М. КИРОВА»

На правах рукописи

Любимцев Андрей Вадимович

Оценка почвенно-грунтовых условий произрастания высокопродуктивных

березовых и осиновых древостоев на двучленных ледниковых отложениях

Специальность: 06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент Ковязин Василий Федорович Санкт-Петербург - СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1. Классификация лесорастительных условий 1.2. Биология березы повислой (Betulapendula Roth.) и осины (Populus tremula L.) 1.3. Изученность почвенно-грунтовых условий на двучленных отложениях 1.4. Выводы 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Климатические условия района исследований 2.2. Географический ландшафт и лесной фонд Сясьского участкового лесничества 2.3. Особенности почв на двучленных отложениях в районе исследований 2.4. Выводы 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Характеристика опытных объектов 3.2. Методика исследований 3.2.1. Полевые работы 3.2.2. Камеральные работы 3.3. Выводы 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ БЕРЕЗОВЫХ И ОСИНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ 4.1. Оценка гранулометрического состава почвы 4.2. Влияние рельефа и характера расположения водоупорного горизонта на режим влажности почвы 4.3. Исследование физико-химических свойств почвы 4.4. Анализ морфологических свойств почвы 4.5. Выводы 5. АНАЛИЗ ВИДОВОГО СОСТАВА ЖИВОГО НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ БЕРЕЗОВЫХ И ОСИНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ 5.1. Исследование видового состава живого напочвенного покрова 5.2. Оценка почвенно-грунтовых условий по живому напочвенному покрову 5.3. Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение А. Морфологическое описание почвенных разрезов Приложение Б. Фотоснимки почвенных прикопок Приложение В. Таблица результатов оценки сходства растительных сообществ по коэффициенту Сёренсена-Чекановского Приложение Г. Перечень видов растений, выявленных на объектах исследований ВВЕДЕНИЕ С начала XXI века всё более актуальным становится вопрос интенсификации лесного хозяйства Российской Федерации. В связи с этим, силы лесного научного сообщества должны обеспечить методическую и теоретическую основу модернизации лесного хозяйства.





Интенсивное лесное хозяйство подразумевает максимально эффективное использование территории в экономическом и экологическом плане. Для того, чтобы добиться этих целей, необходимы глубокие познания закономерностей динамики лесных экосистем.

Сплошная рубка спелых хвойных древостоев в зоне тайги на высокопродуктивных землях часто приводит к образованию вторичных мелколиственных древостоев. Лесовод должен иметь возможность прогнозировать породный состав молодняка, образующегося в ходе естественной восстановительной сукцессии в конкретных лесорастительных условиях.

Прогнозирование процесса возобновления дает возможность наиболее рационально планировать способ лесовосстановления вырубки после сплошной рубки древостоя. Подавляющее большинство исследований в рамках этого вопроса направлено на выявление способов предотвращения смены хвойных лесов на мелколиственные. Причиной этому послужило то, что долгое время древесина мелколиственных пород не имела сбыта на отечественном рынке. В свете современных тенденций развития лесопромышленного комплекса и лесного хозяйства в целом следует обратить внимание на особенности и закономерности формирования и развития вторичных осиновых и березовых лесов.

Актуальность темы. В настоящее время Правительством Российской Федерации предусмотрен переход от экстенсивной модели ведения лесного хозяйство к интенсивной. При интенсивном ведении лесного хозяйства объектом могут быть не только хвойные, но и мелколиственные насаждения, формирующиеся в результате дигрессивно-демутационной сукцессии. Березовые насаждения имеют ряд положительных качеств: 1) в определенных лесорастительных условиях сформировать березняки можно без дополнительных затрат на лесокультурные работы на вырубках;

2) береза является быстрорастущей породой с коротким оборотом рубки 3) в настоящее время цена березового фанерного кряжа сопоставима со стоимостью хвойного пиловочника.

Следует также обратить внимание и на положительные стороны выращивания осины (несмотря на некоторое негативное отношение в лесном хозяйстве к данной породе). Осина относится к одной из самых быстрорастущих пород в таежной зоне России. Осиновые насаждения имеют короткий оборот рубки, в определенных лесорастительных условиях не требуют затрат на лесовосстановление. Данные качества позволяют рассматривать осинники как сырьевую базу для целлюлозно-бумажных комбинатов и других предприятий, ориентированных на глубокую переработку древесины.

Основными факторами, определяющими производительность и породный состав насаждений, являются: рельеф, почва, её водный режим и характер материнской горной породы. По данным А.Д. Жукова [56] и Ф.Р. Зайдельмана [28] группа почв легкого супесчано-песчаного гранулометрического состава, подстилаемая на различных глубинах тяжелыми плохо водопроницаемыми моренными отложениями является достаточно распространенной (15%) в Ленинградской области.





В настоящее время заброшенные сельскохозяйственные угодья и хвойные вырубки часто зарастают осиновыми и березовыми древостоями, запасы которых уже достигли более 14 млн. куб м. Древесина этих пород находит применение во многих отраслях народного хозяйства. В 60 субъектах федерации из 85 имеются мелколиственные насаждения, для которых важна оценка почвенно-грунтовых условий их роста.

Степень разработанности темы исследований. Проблемой формирования и типологией мелколиственных насаждений занимались А.А. Крюденер [54], Г.Ф.

Морозов [72], В.Н. Сукачев [106], Д.В. Воробьев [16], И.С. Мелехов [65], А.А.

Ниценко [77], Н.Б. Гроздова [21], Л.Е. Михайлов [68], О.Г. Чертов [121], В.Н.

Федорчук [111]. Однако недостаточно сведений о почвенно-грунтовых условиях произрастания высокопродуктивных березовых и осиновых насаждений на двучленных отложениях. Эти сведения могут быть использованы для прогнозирования формирования мелколиственных древостоев после сплошных рубок.

Цели и задачи исследований. Цель - изучить почвенно-грунтовые условия произрастания высокопродуктивных березовых и осиновых насаждений на двучленных ледниковых отложениях, и выявить факторы, влияющие на преобладание осины или березы в составе древостоев, сформировавшихся естественным путем в результате дигрессивно-демутационной сукцессии.

Задачи исследований:

1. Исследовать морфологические характеристики, химические свойства и гранулометрический состав почв в высокопродуктивных березовых и осиновых насаждениях.

2. Оценить влияние мезорельефа на почвенно-грунтовые условия произрастания мелколиственных насаждений.

3. Изучить видовой состав живого напочвенного покрова и выявить возможность его использования для индикации условий местопроизрастания березовых или осиновых насаждений.

4. Выявить важнейшие факторы, определяющие преобладание в составе насаждений одной из мелколиственных древесных пород.

Научной новизной исследований являются: 1) морфологические и физико­ химические свойства почв, занятых высокопродуктивными березовыми и осиновыми насаждениями, и сформированных на мало- и среднемощных покровных отложениях, подстилаемых основной мореной;

2) индикационная характеристика живого напочвенного покрова в насаждениях с преобладанием в составе березы или осины;

3) связь породного состава древостоя с особенностями временного переувлажнения почв, сформированных на двучленных материнских породах.

Научная и практическая значимость. Выявленные особенности почвенно­ грунтовых условий произрастания высокопродуктивных мягколиственных насаждений имеют не только теоретическое, но и практическое лесохозяйственное значение, так как особенности возобновления и ухода за лесом основываются на сведениях о конкретных условиях местопроизрастания. Результаты исследования могут быть использованы при проведении кадастровых, лесоустроительных и лесохозяйственных работ, а также в учебном процессе для подготовки бакалавров по направлению «лесное дело».

Методология и методы исследования. Для достижения поставленных целей исследований использованы методы наблюдения, сравнения и абстрагирования, широко применяемые в биологической отрасли науки.

Положения, выносимые на защиту:

1. На почвах, сформированных на мало- и среднемощных покровных отложениях, подстилаемых основной мореной, породный состав древостоев зависит от степени временного переувлажнения почв. При наличии долговременного избыточного увлажнения в весенний и осенний периоды более вероятно образование насаждений с преобладанием осины, чем березы.

2. Покровные отложения в березовых и осиновых насаждениях характеризуются супесчаным составом, но подстилающая основная морена имеет различный гранулометрический состав: от легкого суглинка до глины. Эти факторы, наряду с рельефом местности и уклоном водоупорного горизонта, определяют степень влияния временного избыточного увлажнения на морфологические и физико-химические свойства почв.

3. Растительные индикаторы не позволяют достоверно оценить характер временного избыточного увлажнения почв, достоверным критерием оценки почвенно-грунтовых условий роста березовых и осиновых насаждений являются морфологические признаки почвы, указывающие на оглеение отдельных горизонтов или его отсутствие.

Степень достоверности подтверждается достаточным по объему и разнообразию материалом полевых исследований, применением современных методик и методов обработки и анализа данных.

Апробация результатов. Результаты исследований докладывались на международной научно-технической конференции (Вологда, 2010 г.);

8-й международной научно-технической конференции (Санкт-Петербург, 2011 г.);

международной научно-технической конференции (Брянск, 2011 г.);

международной научно-технической конференции (Санкт-Петербург, 2013 г.);

ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГЛТУ им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург, 2012, 2013);

Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Пермь, 2014).

Личный вклад автора. Исследования выполнены лично автором на всех этапах работы: постановка цели и задач, составление программы, выбор методики, сбор, обработка и анализ полевых исследований, обобщение результатов, обоснование выводов, написание научных статей и тезисов докладов на конференциях.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 10 работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего наименования, в том числе 6 иностранных, четырех приложений. Материал изложен на 127 страницах текста, содержит 27 таблиц, 14 рисунков.

Благодарности. Автор признателен научному руководителю, д.б.н., проф.

Ковязину В.Ф., к.б.н., доц. Потокину А.Ф, к.б.н., доц. Касаткиной Г.А. за помощь в работе. Отдельная благодарность Безверхову П.В. за поддержку на всех стадиях работы.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1. Классификация лесорастительных условий Типология лесов начинает свое развитие с конца XIX века, когда возникло понятие о «типе насаждений». Затем она развивалась Г.Ф. Морозовым [72], Е.В.

Алексеевым [2], В.Н. Сукачевым [106] и П.С. Погребняком [83].

Основателем целостного учения о типах леса является Г.Ф. Морозов [72]. Он рекомендовал объединять в один тип леса совокупность насаждений, если разница почвенно-грунтовых условий вызывает необходимость назначения иного способа возобновления леса. В пределах географических районов им выделялись типы лесных массивов, приуроченные к рельефу, а затем типы насаждений, зависящие от почвы. Полноценная классификация не была разработана. Им были сформулированы основные идеи и принципы лесной типологии, которые развивались в различных направлениях его последователями.

Одновременно с Г.Ф, Морозовым вопросом лесной типологии занимался финский ученый А.К. Каяндер [42]. В основу классификации он положил характер травяного и мохового покрова. Он считал, что эта растительность служит хорошим показателем почвенных условий. Однако современные исследования свидетельствуют о том, что не всегда по напочвенному покрову можно судить о особенностях почвенно-грунтовых условий, влияющих на состав и продуктивность древостоя [77, 106, 120].

Вдохновленный идеями Морозова Г.Ф., Крюденер А.А [53] развил направление, опирающееся на почвенно-грунтовые условия произрастания растений. Он разработал полноценную классификацию типов условий местопроизрастания с учетом рельефа, влажности и гранулометрического состава почвы, впервые применил термин «тип лесорастительных условий». Под этим термином Крюденер А.А [53] понимал «известное растительное сообщество, образовавшееся при данном климате, при известных почвенно-грунтовых условиях и носящее, без вмешательства человека, более или менее константный характер».

Разработанная Крюденером А.А. классификация позволяла в общем виде систематизировать всё многообразие лесорастительных условий и была ориентирована на систематизацию почв по лесорастительному эффекту.

Идеи и разработки Крюденера А.А. послужили основой формирования украинской лесотипологической школы. Алексеев Е.В. [2] упростил классификацию Крюденера А.А. Он принял гранулометрический состав почвы в качестве основного критерия богатства почвогрунтов. Его классификация представлена в виде сетки, по одной оси которой размещены группы богатства, по другой - 2 группы влажности (по суходолу и по мокрому). В дальнейшем академик П.С. Погребняк [83] усовершенствовал лесотипологическую классификацию Алексеева Е.В. Согласно классификации Погребняка П.С. тип лесорастительных условий характеризуется двумя показателями - богатством (трофотоп) и влажностью (гигротоп) почвы. Вместе они характеризуют эдатоп, под которым понимаются лесные участки с одинаковыми почвенно-грунтовыми условиями.

Благодаря простоте её использования, классификация получила широкое распространение. Однако она не позволяет характеризовать отличающиеся между собой лесорастительные условия в пределах одного эдатопа. Идеи Погребняка П.С получили дальнейшее развитие в исследованиях профессора Воробьева Д.В. [16].

По его классификации тип леса объединяет участки, сходные не только по почвенно-гидрологическим, но и по климатическим условиям. Он также применял достаточно крупные классификационные единицы, так, в пределах климатической области тип леса объединяет один коренной тип насаждений со всеми его производными.

Биогеоценотическое направление типологии лесных земель разработал академик Сукачев В.Н. [106]. Биогеоценоз он выделял и классифицировал по фитоценозу, на основе однородности и сходства синузиальной структуры. Под эдафотопом и климатопом ученый понимал участки почвы и части атмосферы, пространственно соответствующие данному биоценозу. При этом доминирующая роль отводится биологической составляющей, которая в свою очередь влияет на остальные компоненты. В.Н. Сукачев указывал на то, что применение биогеоценотического подхода не всегда позволяет прогнозировать дальнейший ход развития отдельного биогеоценоза. Может быть такой случай, когда биогеоценозы в определенное время однотипны, но в дальнейшем развиваются в различных направлениях. Сукачев В.Н. также отмечал, что его классификация применима в основном для слабо затронутых хозяйственной деятельностью лесов [106].

Более широким подходом к лесу стала динамическая классификация академика Мелехова И.С. [65]. Классификация позволяет учитывать антропогенное влияние, отражает внутренние и внешние изменения типа леса, динамику отдельных компонентов. Разработанное Мелеховым И.С. учение о типах вырубок является составной частью динамической типологии леса. Однако она также оперирует достаточно крупными классификационными единицами и учитывает разнообразие почвенно-грунтовых условий лишь косвенно, через растительность.

Значительный вклад в изучение типов лесорастительных условий в XX веке внесло развитие ландшафтоведения. «Оно было посвящено изучению не отдельных природных тел и явлений, а взаимосвязей между ними. Ландшафтоведы увидели тесную генетическую взаимосвязь форм рельефа, горных пород, атмосферы, вод, растений и животных» [44]. Основы и основные принципы этого направления в изучении природы заложили Берг Л.С., Раменский Л.Г., Сочава В.Б., Исаченко А.Г.

и другие [80]. Широко распространено мнение о целесообразности ландшафтного подхода к изучению лесных земель [7, 15, 38, 44, 58, 107, 116]. Так, профессор Киреев Д.М. [44] пишет, что минимальная единица географического ландшафта фация. Она однородна по почвенно-грунтовым условиям и идентична по таксационным показателям насаждения. В пределах её значительно сужаются амплитуды варьирования целого ряда таксационных показателей древостоев.

Таксационное сходство видов фаций связано с тем, что в них одинаково протекает процесс лесовосстановления, который в значительной степени зависит от почвенно-грунтовых условий. На данный момент достаточно подробно изучен вопрос о ландшафтном районировании территории и выделении ландшафтов различного ранга [15, 17, 38, 39, 58, 80]. Однако вопросу произрастания мелколиственных пород на уровне фации уделялось недостаточное внимание и накоплено мало знаний ввиду многообразия суши.

Наиболее близкой к взглядам ландшафтоведов следует считать генетическую классификацию Колесникова Б.П. [49, 50], которая получила широкое распространение во второй половине XX века. В основу его учения положен эволюционный принцип: единицей исследования является тип леса, который рассматривается как этап исторического лесообразовательного процесса, объединяющий серии восстановительных и возрастных стадий лесных сообществ.

Для решения задачи систематизации лесов по этим принципам необходимо детальное изучение лесорастительных условий. Поэтому Колесников Б.П.

учитывал макро-мезо- и микрорельеф, увлажнение, тип и литологический состав почвы. Этот подход широко развивался и для некоторых районов России были построены по этим принципам классификации Смолоноговым Е.П. и Кузьменко Е.И. [55], Фильрозе Е.М. [113]. Для территории Ленинградской области подробная классификация типов лесорастительных условий составлена Чертовым О.Г. [120].

Он выделил отдельный тип местообитаний лесов - двучленные наносы (пески или супеси на суглинках) дренированных равнин и пологих склонов. Этот тип объединяет также территории с относительно широким диапазоном лесорастительных условий. По данным Чертова О.Г. [120] на таких лесных землях временными ассоциациями являются березняк черничный или ельник-осинник кисличный.

Кроме Чертова О.Г. на территории Ленинградской области исследования типов лесорастительных условий проводили ученые СПбННИЛХа Федорчук В.Н.

и Дыренков С.А., Нешатаев В.Ю., Кузнецова М.Л [110, 111]. Из прямых признаков местообитания они выделили: мощность почвы, характер почвообразующей породы, рельеф, ряд признаков почвенного профиля, связанных с гидрологическим режимом территории. Этими лесоводами также использованы достаточно крупные классификационные единицы лесорастительных условий. При исследовании лесных земель ими установлено, что продуктивность древостоев на моренных суглинках и двучленных отложениях различается не существенно. Сравнение аналитических показателей почвы в пределах групп влажности не выявило между ними разницы. Порядок выделения типов местообитаний сходятся с принципами, установленными в лесном ландшафтоведении, однако авторы, в целях упрощения классификации, оценивают однородность местообитаний по продуктивности коренного типа леса и по сходству временной динамики развития насаждения.

1.2 Биология березы повислой (Betula pendula Roth.) и осины (Populus tremula L.) По причине широкого распространения березовых и осиновых древостоев на территории России, изучению этих древесных пород уделялось достаточно много внимания. Интерес к осинникам и березнякам проявляли в основном в 70 - 80 годы XX века ученые Костылев А.С. [52], Стороженко В.Г. [104, 105], Михайлов Л.Е.

[68], Ниценко А.А. [77], Гроздова Н.Б. [21, 22], Смилга Я.Я. [101]. Рассмотрим последовательно накопленные знания об основных особенностях береза повислой и осины, а именно отношение к влажности и богатству почвы, средообразующее влияние, строение корневой систему.

Влажность. Береза. В отношении влажности почвы все исследователи сходятся во мнении, что береза повислая достаточно засухоустойчива, растет на дренированных почвах [71, 77]. Являясь мезофитом, способна переносить засушливые годы [10], но не может произрастать на крайне сухих песчаных почвах [71]. С другой стороны, не переносит заболоченные почвы [21], её корневая система ослаблена на плохо дренированных почвах, при близком залегании грунтовых вод к поверхности береза страдает от временного избыточного увлажнения [133].

Береза умеренно требовательна к влажности грунта, а наибольшей продуктивности достигает на свежих и влажных хорошо дренированных почвах [22, 108, 133]. По данным Раменского Л.Г [87] оптимальными для березы являются условия увлажнения в диапазоне от почв, обеспеченных влагой, с недостатком в сухие годы без признаков оглеения до сырых почв с сильным оглеением. В более сухих или сырых местообитаниях встречается единично.

Осина. Установлено [68, 77, 126], что осина менее вынослива, чем береза. Она более требовательна к влажности почвы и избегает сухих песчаных почв. Также плохо переносит избыточное застойное увлажнение и заболоченность [4, 77].

Булыгин Н.Е [10] отмечает, что осина хорошо выдерживает избыточное проточное увлажнение, но не выносит застоя воды. Овсянников В.Ф. [81] указывает на плохой рост и большую фаутность осины на переувлажненных и полуболотных почвах.

Оптимальными условиями роста осины, как считает Крюденер А.А. [54], являются почвы с близким залеганием грунтовых вод, периодически заливаемые водой. Однако Ниценко А.А [76] отмечает, что осина плохо выносит затопление и подтопление. Ермилова В.С. [28] установила, что наиболее подходящими для роста осины являются почвы с временным избыточным увлажнением в весенний период и с достаточным общим увлажнением при хорошем дренаже. Анкудинов А.В. [4] также считает благоприятными для роста осины увлажненные почвы с близким уровнем грунтовых вод (кислично-широкотравный и переходный от кислично­ широкотравного к хвощево-таволговому типы леса). Декатов Н.Е [24] приходит к выводу, что осина требовательная к условиям аэрации почвы. Он указывает также, что благоприятно на рост осины влияет периодическое, кратковременное, избыточное увлажнение почвы. По данным Раменского Л.Г [87] оптимальными для осины условиями увлажнения являются почвы с хорошим дренажем, вполне обеспеченные влагой без признаков или со слабым оглеением до сильно сырых почв с сильным оглеением.

Перечисленные мнения ученых подтверждаются более современными исследованиями. Стороженко В.Г. [104] считает благоприятными условия произрастания с временным избыточным увлажнением в весенний период, в пойменных местах с хорошим дренажем. Также в работе MacKenzie N.A. [129] утверждается, что для нормального развития осины требуются условия, в которых годовое количество осадков превышает суммарное испарение, в то время как уровень грунтовых вод на глубине менее 0,6 м или глубже 2,5 м будет ограничивать её рост.

Плодородие. Береза. Не требовательна к химическому составу почвы, физическому строению, содержанию гумуса, мощности корнеобитаемого слоя [71].

Это подтверждается исследованиями многих авторов. В различных работах указывается на то, что береза малотребовательна к богатству и влажности почвы [10, 22, 123], мирится с засолением [77]. Береза повислая не выносит крайне сухих бедных песчаных почв [108]. Вайчис М.В. [13] также установил, что увеличение глубины залегания суглинистых подстилающих пород в условиях избыточного увлажнения и на дренированных почвах отрицательно сказывается на росте березы в высоту.

По мнению Гроздовой Н.Б [21, 22] оптимальными для березы повислой являются местообитания на свежих теплых супесчаных и легкосуглинистых дренированных почвах со слабокислой или средней реакцией. Также Hununen J.

[133] для выращивания березы считает лучшими почвы супесчаные, суглинистые или богатые песчаные почвы. По данным Раменского Л.Г. [87] оптимальными для роста березы считаются небогатые (мезотрофные) почвы со слабокислой реакцией, но она может произрастать и на бедных почвах с кислой реакцией. Наиболее продуктивны в средней тайге березняки-кисличники и свежие черничники с примесью хвойных пород и осины [21].

Осина более требовательна к почве, чем береза [71, 123]. Хорошо растет главным образом на супесчаных, глинистых, суглинистых свежих почвах [108].

Это же подтверждает В.С. Ермилова [28], которая считает наиболее подходящими для роста осины суглинистые и иловато-суглинистые почвы на суглинках. Ниценко А.А [77] считает, что осина предпочитает свежие, хорошо дренированные суглинистые и глинистые почвы, хотя растет и на супесях. Особенно хорошо осина развивается на слабокислых и нейтральных почвах при достаточном содержании кальция. В условиях севера осинники обычно образуются на месте зеленомошных, черничных и кисличных ельников. Это подтверждает Михайлов Л.Е. [68], который считает, что лучшими для роста осины являются суглинистые почвы с глубоким залеганием грунтовых вод, но увлажненные с хорошим дренажем, а также супесчаные и песчаные почвы с богатыми материнскими породами. Стороженко В.Г. [104] утверждает, что лучшими условиями произрастания осины являются суглинистые и иловато-суглинистые почвы. Высокопроизводительные осинники распространены на суглинистых и супесчаных почвах и меньше - на тяжелых и средних суглинках. Значительная часть площадей, занятых осинниками, периодически переувлажняется. MacKenzie N.A [129] установил, что осина лучше всего растет на хорошо дренированных, суглинистых почвах, богатых органическим веществом, кальцием, магнием, калием и азотот, но может расти на различных почвах с различным гранулометрическим составом от песков до тяжелых глин. Вайчис М.В. [13] установил, что увеличение глубины залегания суглинистых подстилающих пород как в условиях избыточного увлажнения, так и на почвах с нормальным увлажнением положительно влияет на рост осины в высоту.

Корневая система. Береза. По глубине проникновения корней в почву имеются различные данные. Ткаченко М.Е. [108] отмечает, что корневая система березы довольно сильно разветвлена, но относительно неглубока, поэтому нередко страдает от ветровала. Гроздова Н.Б. [21] утверждает наоборот, что корневая система у нее сильно развита в глубину и в стороны. Такая корневая система делает березу очень ветроустойчивой. Однако некоторые авторы [130, 132] считают, что на глубину проникновения корней влияет характер почвы. На легких песчаных почвах корни проникают на глубину до 2,5 м, а на оглеенных почвах береза развивает корневую систему подобную ели. В то же время Mauer О. [130] отмечает, что при благоприятных почвенно-грунтовых условиях береза с самого раннего возраста развивает сердцевинную корневую систему. Интересную особенность корневой системы березы повислой отмечает Денисов С.А. [25]. Он установил затухание её способности к придаточному корнеобразованию. В возрасте от 15 до 50 лет в корневой системе березы преобладают придаточные корни, а уже с 50­ летнего возраста начинают развиваться процессы отмирания.

По распределению массы корней в толще почвогрунта также имеются различные данные, но по большому счету мнения исследователей сходятся. По данным Щепотьева Ф.Л. [123] главная масса корней (78%) сосредоточена на глубине до 20 см. Оценка корневых систем березы в возрасте 1 8 - 2 0 лет, выполненная Стариковым Ю.А. [103], показала, что значительное большинство корней (88.7%) располагается на глубине 0-40 см. Рахтеенко И.Н. [89] получил похожие данные, который установил, что основная масса корней (75%) содержится в 50-60 см почвы, сеть мелких поглощающих корней наиболее сильно развита в верхнем 10-сантиметровом слое почвы. Mauer O. [130] установил, что количество корней на глубине более 30 см стремительно сокращается. На глинистых и влажных почвах береза часто страдает от ветровала, к тому же она очень чувствительна к механическим препятствиям, таким как сцементированность или уплотнение почвы.

Осина. Корневая система у осины поверхностная, стержневой корень в молодости быстро заменяется многочисленными разветвлениями боковых, простирающихся горизонтально недалеко от поверхности почвы [71]. Ткаченко М.Е. [108] сообщает, что корневая система осины чрезвычайно мощная, но залегает на небольшой глубине, образует очень длинные и довольно многочисленные поверхностные корни, уходящие от центра на расстояние до 20 м. Булыгиным Н.Е.

[10] установлено, что вначале у осины растет главный корень, но спустя 2-3 года более интенсивно начинают развиваться боковые корни, большая часть которых располагается у поверхности почвы. Сосущие корни осины могут располагаться до глубины 0,6-0,9 м [131]. По данным Ниценко А.А. [77] у осины 84 % корней расположено в верхнем 20 см слое почвы, а линейный прирост отдельных корней достигает 60 см в год.

Возобновление. Береза размножается семенным и вегетативным путем. Об этом пишут многие авторы. Ткаченко М.Е. [108] установил, что порослевая способность березы невелика. В хороших условиях роста порослевая способность уже к 30 - 40-летнему возрасту сильно сокращается, а к 60 - 80 - летнему возрасту почти совсем утрачивается. Лишь поранение пней и корней часто вызывает появление поросли из придаточных почек. Это подтверждает Гроздова Н.Б. [21], по её данным при рубке 30-40 летнего березового насаждения на оставшихся пнях образуется многочисленная поросль. Несколько другое мнение высказывает Ниценко А.А. [77], который установил, что береза обладает большой способностью к семенному и порослевому возобновлению, на гарях и вырубках она дает обильную пневую поросль, а после сильных пожаров - и корневые отпрыски. До 60 % пней дают побеги в среднем по 4-5 штук на пень. После пожаров от 40 до 90% деревьев березы дают поросль.

Тем не менее различные авторы подтверждают высокую активность семенного возобновления березы повислой. Ткаченко М.Е. [108] и Булыгин Н.Е.

[10] отмечают, что плодоношение березы чрезвычайно обильное и частое.

Благодаря легкости и значительной парусности семена разносятся ветром на расстояние до километра, а иногда дальше. В ходе своих исследований Денисов С.А. [25] установил, что удаленность вырубки от источника семян в пределах до 500 м практически не оказывает влияния на численность самосева березы повислой.

Осина, как и береза, обладает прекрасными приспособлениями к семенному и вегетативному размножению и легко занимает новые площади [71, 108]. Но различные авторы отмечают способность её к образованию корневых отпрысков.

Ниценко А.А. [77] пишет, что благодаря обилию корневой поросли осина заселяет вырубки гуще, чем береза. После сплошной рубки насаждений с наличием осины возникает до 200 тысяч отпрысков на 1 га. На месте отдельных деревьев осины появляется свыше 500 отпрысков, занимающих площадь до 0,1 га. Ткаченко М.Е.

[108] считает, что осина до старости сохраняет способность давать обильные корневые отпрыски. В то же время Стороженко В.Г. [104] упоминает, что на успешность естественного вегетативного возобновления осины большое влияние оказывает сезон рубки.

Утверждение о низкой всхожести семян осины не всегда справедливо. По различным данным можно сделать вывод, что осина плодоносит очень часто, почти ежегодно, семена имеют всхожесть от 80 % [77] до 100 % [108], а всходы для выживания и развития требовательны к почвенно-грунтовым условиям [10, 77, 129, 130]. По этому поводу Ткаченко М.Е. [108] отмечает, что всходы осины появляются лишь в таких условиях, когда обеспечена им на время прорастания и развития благоприятная устойчивая влажность самого поверхностного слоя почвы. В условиях избыточного увлажнения всходы появляются, но быстро гибнут.

Средообразующая роль. Общеизвестно, что береза в таежных условиях является почвоулучшающей породой [10, 22, 71, 108]. Ткаченко М.Е. [108] установил, что опад березы задерживает процесс образования грубого гумуса и содействует образованию муллевого. Наиболее подробную характеристику средообразующей роли березы повислой дает Ниценко А.А. [77]. Он отмечает, что береза дает большой опад, обогащающий почву азотом и особенно кальцием. Для березняков характерно интенсивное вовлечение в круговорот азота и зольных элементов. Поэтому в березняках уменьшается кислотность и возрастает зольность подстилки, почва обогащается гумусом, улучшается её структура, усиливаются процессы нитрификации. Всё это ведет к существенному повышению биологической активности почвы, оживляется деятельность почвенной фауны беспозвоночных, увеличивается скважистость и адсорбционная способность верхних почвенных слоев. В результате подзолистые почвы хвойных лесов переходят в дерново-подзолистые, а при длительном существовании березняков и в дерновые. Поэтому в березняках развивается пышный травяной покров с участием более светолюбивых (нередко луговых) видов, а также видов, более требовательных к богатству почв, в том числе неморальных [77].

Осина. Средообразующее влияние осины еще больше, чем березы, хотя опада на гектар она дает несколько меньше. Опад осины имеет более высокую зольность, чем у березы, и особенно богат кальцием (в 2-3 раза больше, чем в березняках), но содержит много кремния и имеет нейтральную реакцию. Содержание элементов в травяном покрове близко к березнякам. В целом осина заметно обогащает почву, снижает кислотность, оживляет микробиологические процессы и усиливает нитрификацию. Есть мнение [77], что осина оказывает на плодородие почвы такое же влияние, как дуб. Понятно, что разложение отмирающих корней осины сильно обогащает почву гумусом. Впрочем, осина считается образователем грубого гумуса, а физические свойства её плотного опада неблагоприятны. В целом в осинниках, как и в березняках, развивается травяной покров с обилием видов, требовательных к богатству почвы, в том числе и дубравных [36, 59, 77].

Значение древесины осины и березы в народном хозяйстве. Осиновые леса отличаются быстрым ростом. В 10-летнем возрасте запас стволовой древесины на 1 га составляет 40-50 м3, к 30 годам - 150-200 м3, к 70 годам - до 500-550 м3. В особо благоприятных условиях средний запас древесины в 70-летнем возрасте достигает 650 м3/га. В России площадь осиновых лесов около 18 млн. га, с запасами древесины 2,6 млрд. м3, в т. ч. 7,1 тыс. га и 1,06 млн. м3 в Европейской части. Осина относится к среднеусыхающимся, но мягким видам деревьев. Древесина осины не очень часто, но используется в строительстве домов, чаще из нее строят бани или используют в качестве кровельных материалов. Основные характеристики древесины: устойчивая к истиранию, деформации, к воздействию влаги, легкая в обработке и эстетически привлекательная. Отрицательные стороны осины заключаются в том, что само по себе дерево подвержено заболеваниям древесины, поэтому для постройки нужно использовать осиновую древесину определенного возраста (около 40-50). Кроме того, по долговечности осина значительно уступает другим видам деревьев [68].

Древесина березы, как и осины, редко используется для строительства домов, это связанно с ее недолговечностью. Береза относится к твердым породам деревьев, что очень усложняет ее обработку. Благодаря ценным свойствам - однородному строению, твердости и упругости, способности хорошо полироваться древесина березы используется в качестве основного сырья во многих отраслях деревообрабатывающей промышленности. Древесина обладает такими характеристиками как: высокая прочность, устойчивость к воздействию микроорганизмов, устойчивость к ударным нагрузкам. К отрицательным качества березы можно отнести: влагопроницаемость, подверженность гниению. Древесина березы используется при внутренней отделке помещения, для изготовления мебели и напольного покрытия [21].

1.3. Изученность почвенно-грунтовых условий на двучленных отложениях Свойства таежных почв на двучленных отложениях долгое время оставались без внимания и рассматривались совместно с однородными по литологическому строению почвами. Об этом писали ряд авторов [29, 97, 99, 121]. На данный момент не существует единого мнения по вопросу установления генезиса покровных отложений. Однако, независимо от генетической принадлежности покровных отложений более легкого гранулометрического состава, почвы на двучленных отложениях имеют некоторые особенности.

Двучленные наносы представляют собой породы супесчаного или песчаного состава малой мощности (30-70см), залегающие на суглинках, служащих первым от поверхности водоупорным горизонтом. Наиболее подробные исследования этих почв проводили Апарин Б.Ф. и Рубилин Е.В [5], Чертов О.Г [120, 121], Зайдельман Ф.Р. [29,30].

Чертов О.Г [121] отмечает, что главной отличительной особенностью гидрологического режима дренированных земель на двучленных наносах является присутствие поверхностного горизонта почвенно-грунтовых вод (верховодки) в апреле-мае и сентябре-ноябре, который экранирует расположенный ниже суглинок. Это подтверждает и Зайдельман Ф.Р. [30], который заявляет, что близкое залегание водоупора является причиной того, что во влажные периоды и годы в поверхностных горизонтах всех рассматриваемых почв, в том числе и неоглеенных, наблюдается длительный застой гравитационной влаги. Динамика верховодки в супесчано-песчаном наносе зависит от времени года, погоды и положения в рельефе и уклона местности. Наличие верховодки имеет важное экологическое значение, поскольку в период интенсивного роста леса нижний, потенциально более богатый, горизонт наноса оказывается блокированным [120].

Ремезов Н.П. [90] пришел к выводу, что древесные и кустарниковые породы элементы питания берут в толще суглинка и с опадом возвращают их на поверхность почвы, обогащая верхние горизонты. Происходит миграция элементов питания из суглинка в поверхностный слой.

Самойлова Е.М. [99] обращает внимание на то, что несмотря на периодическое переувлажнение, очень многие почвы на двучленной породе не имеют признаков оглеения. Это обусловлено своеобразием их водного режима.

Прежде всего такие почвы формируются в условиях холмистого рельефа, занимая вершины и склоны, вследствие чего верховодка, образующая весной или в период обильных осадков летом, стекает в супесчано-песчаной толще по уклону водоупора. В сухой период в надконтактном горизонте преобладает окислительная обстановка. Похожие исследования имеются и у Зайдельмана Ф.Р. [30, 31, 32].

По данным авторов [18, 31, 120, 121] более легкие покровные наносы существенно отличаются от подстилающей породы по водно-физическим свойствам. Они обладают более низким объемным весом, повышенной пористостью и водопроницаемостью.

На данном типе отложений в условиях южной и средней тайги в результате смены пород при нарушении коренных сообществ образуются вторичные мелколиственные леса с преобладанием в составе как березы, так и осины [99, 114, 121 и др.]. Проведенный обзор литературных источников позволяет сделать вывод, что главным отличием почв, сформированным на двучленных отложениях, от глинисто-недифференцированных почв является режим увлажнения почвы. В пределах же почв на двучленах различия обусловлены положением в рельефе и уклоном водоупорной поверхности.

1.4. Выводы 1. Зарождение и развитие типологии лесных местообитаний являлос следствием потребности лесного хозяйства в систематизации многообразия лесных земель России. Все лесотипологические направления в различной мере позволяли определить главную породу, способ лесовосстановления и другие лесохозяйственные мероприятия для конкретного участка леса. При оценке динамики лесных биогеоценозов вследствие антропогенного воздействия представители лесной науки уделяли достаточно много внимания смене пород, но, как правило, ограничивались понятием «мелколиственные леса» без разделения на древостои с преобладанием осины или березы.

2. Анализ литературных источников показал, что оптимальные лесорастительные условия для березы повислой и осины сходны. Обе породы в таежной зоне одинаково успешно произрастают в мезотрофных условиях, но на более бедных почвах в составе вторичных мелколиственных лесов преобладает береза повислая. По отношению к влажности почвы предпочтения этих пород также сходны (мезофитные условия). Однако многие авторы отмечают, что осина лучше переносит сезонное переувлажнение почвы. Береза и осина являются почвоулучшающими породами благодаря высокой зольности опада, что позволяет сравнивать почвы березовых и осиновых формаций даже в длительно-производных мелколиственных лесах.

3. Для всех подзолистых дренированных почв на двучленных наносах характерно наличие сезонного переувлажнения. Хоть и упоминается существенное влияния величины уклона водоупорного горизонта на характер режима влажности почвы, недостаточно данных о влиянии этого явления на древесную растительность. Это объясняется общей направленностью исследований в почвоведении на оценку возможности использования земель в сельском хозяйстве.

С другой стороны, в лесных сообществах редко проводятся исследования этих типов почв.

4. На данный момент недостаточно данных о причинах преобладания березы повислой или осины в составе древостоя на подзолистых дренированных почвах, сформированных на двучленных отложениях, при условии единообразия условий образования древостоя (сезон рубки, наличие источников осеменения, климат). Мы предполагаем, что если и есть объективные причины, определяющие характер неравномерности породного состава в пределах одновозрастного мелколиственного древостоя, то они, по крайней мере частично, обусловлены различиями почвенно-грунтовых условий.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Климатические условия района исследований Тихвинский район расположен на северо-востоке Ленинградской области. На западе граничит с Волховским и Киришским районами, на юге - с Новгородской областью и Бокситогорским районом, на востоке - с Вологодской областью и Бокситогорским районом, и на севере - с Лодейнопольским районом.

Климатические условия Тихвинского района целиком определяются его географическим положением на границе огромного континентального массива Евразии и преддверья Атлантики. Морские воздушные массы обусловливают сравнительно мягкую зиму с частыми оттепелями (со средней температурой от 7°С до -11°С) и умеренно-тёплое, иногда прохладное лето (со средней температурой от +15°С до +22°С). Близость Балтийского моря, а также двух больших озер - Ладожского и Онежского, сказывается избыточной влажностью 700-850 мм осадков в год. Континентальный воздух умеренных широт входит на территорию области чаще всего с востока, но иногда с юга и юго-востока.

Преобладающее направление ветра - юго-восточное. Абсолютный максимум температуры +37,8 °C, абсолютный минимум -51 °C. Сумма активных температур 1830 °C. Продолжительность безморозного периода в среднем 102 дня. Средняя дата первого заморозка 11 сентября, последнего заморозка - 31 мая. Средняя дата образования устойчивого снежного покрова - 1 декабря. Средняя дата схода снежного покрова - 19 апреля. Число дней со снежным покровом - 146.

Среднегодовая температура почвы 5.1 °C, минимальная средняя температура почвы -12.8 °C, зафиксирована в феврале. Максимальная средняя температура почвы 19.1 °C, зафиксирована в июле [75]. Вегетационный период в среднем продолжается 160-161 день. Среднемесячные значения климатических показателей приведены в таблице 2.1.

Таблица 2. Среднемесячные значения климатических показателей Месяц Показатель Температура Температура Влажность Осадки, Снежный Скорость поверхности воздуха, % мм покров, воздуха, °С ветра, почвы, °С см м/сек поле лес I -10,5 -12 85 38 29 36 3, II -11 83 34 38 -9,3 3, III -7 77 36 24 -4,7 3, 2 72 46 IV 2,8 3, - 12 66 V 9,7 3, - 14,7 18 69 VI 3, - 16,6 20 75 VII 2, - 14,8 17 80 VIII 2, - IX 10 84 9,5 3, - X 3 87 69 3, 3, XI -3 89 56 9 3 4, -1, XII -6,6 -7 88 46 20 20 4, 4 80 677 44 год 3,2 3, Климатические показатели, приведенные в таблице 2.1, по лесорастительному районированию соответствуют подзоне средней тайги Русской равнины. Основной лесообразующей породой в этих условиях является ель европейская. Пески покрыты сосняками, среди которых наибольшую часть занимают брусничники и черничники. В то же время, по данным Жукова А.Б. [61] значение годовой температуры больше соответствует подзоне южной тайги (2.8 3.8°С). Вероятно, поэтому на дренированных территориях с богатыми почвообразующими породами достаточно распространены субнеморальные ельники, представленные елью европейской с небольшим участием липы в составе древостоя. Живой напочвенный покров представлен смешанным составом из таежных и неморальных растений. Лесная, луговая и болотная растительность и климатический режим, определяющие промывной и застойный типы водного режима почв и кислый характер водного раствора, обуславливают развитие двух типов почвообразования: подзолистого и болотного [61].

2.2 Г еографический ландшафт и лесной фонд Сясьского участкового лесничества Объектом исследования является лесной фонд Сясьского участкового лесничества, расположенного в юго-западной части Тихвинского районного лесничества Ленинградской области, так как в этом районе почвы, сформированные на двучленных отложениях наиболее представлены. По ландшафтному районированию объект исследования расположен в Вишерском ландшафте Лужско-Волховского округа южно-таежной подпровинции Северо­ западной таежной провинции Русской равнины. Лужско-Волховский округ обширная низменная равнина, сильно заболоченная. Фундамент сложен породами нижнего палеозоя - ордовикскими и девонскими, перекрытыми валунными суглинками, озерно-ледниковыми песками, ленточными глинами. Для Сясьского участкового лесничества характерны низменные и повышенные моренные заболоченные ландшафты на бескарбонатных валунных суглинках. В естественном покрове преобладают еловые леса (большей частью замещенные длительно производными мелколиственными), сосняки - местами на озерно-ледниковых песках и камах [39].

Вишерский ландшафт характеризуются плоско-волнистой поверхностью, сложенной мореной с большим или меньшим содержанием валунов. Часто морена размыта и сверху прикрыта маломощным слоем (до 0,5 м) песка или супеси.

Высокие точки водоразделов находятся на отметке 100 м или чуть более, реже до 200 м. Дренаж почвы слабый, поэтому водоразделы заняты верховыми торфяниками;

на дренируемых участках местности произрастают ельники зеленомошники, на сильноподзолистых суглинистых или супесчаных почвах встречаются кисличные и дубравно-травяные типы елового леса [80].

Лесной фонд Сясьского лесничества представлен различными категориями земель (таблица 2.2).

Таблица 2. Распределение площади лесного фонда по категориям земель Площадь Категории земель га % Общая площадь 39430 25709 Лесные земли Покрытые лесом земли 24449 23315 В том числе продуктивные земли Из них 4272 лесные культуры Несомкнувшиеся культуры 566 695 Непокрытые лесом земли В том числе:

Гари, погибшие 136 0, насаждения Вырубки 559 13721 Нелесные земли В том числе:

Дороги, просеки 219 13280 Болота 6 0, Пастбища Сенокосы 20 0, Воды 151 0, Прочие земли 0, Из таблицы 2.2 видно, что значительную часть лесного фонда Сясьского лесничества составляют покрытые лесом земли (62%), непокрытые лесом земли составляют 1% от общей площади лесничества. Значительную часть занимают нелесные земли, представленные в основном болотными массивами (34% от всей территории лесничества), что обусловлено равнинным характером рельефа.

В лесном фонде Сясьского участкового лесничества имеются хвойные и лиственные древостои (таблица 2.3).

Таблица 2. Распределение по породам и возрастной структуре (Числитель - площадь, га;

знаменатель - запас, тыс. м3) Спелые и перестойные Среднев Преоблада Приспев Моло озрастн ющие Итого % в т.ч.

дняки ающие всего породы ые перестойные 2478 2034 2020 5580 207 12112 Сосна 110,7 282,0 400,3 1127,9 54,8 1920,8 3547 394 577 1574 106 6092 Ель 286,6 88,9 158,8 467,0 32,6 1001,4 6024 2428 2597 7154 313 18204 Итого хвойные 397,3 370,9 559,1 1594,9 87,4 2922,2 337 1373 580 2544 752 4833 Береза 12,3 230,3 126,8 584,7 171,2 954,1 60 2 114 1155 698 1331 Осина 27,1 333,0 199,2 362,6 2,3 0, - 8 27 45 80 Ольха (с) - - 0,4 3,7 7,1 11, Итого 405 1402 739 3699 1450 6244 мягколист 15,0 234,3 131,0 917,7 370,4 1327,9 венных Всего по 6429 3830 3336 10853 1763 24448 лесничест 412,3 605,2 720,1 2512,6 457,8 4250,1 ву Анализ таблицы 2.3 показал, что на территории лесничества наибольшее распространение имеют основные лесообразующие породы: в группе хвойных сосна, ель (74%);

мягколиственных - береза и осина (26%). Древостои представлены всеми возрастными группами: молодняки (26%), средневозрастные (15%), приспевающие (14%), спелые (37%), перестойные (8%).

Распределение покрытых лесом земель по классам бонитета приведено в таблице 2.4.

Таблица 2. Распределение покрытых лесом земель по классам бонитета (площадь, га) Преобладающая Класс бонитета Итого порода 1А 1 2 3 4 5 5А 5Б - 83 775 3670 3623 2842 1016 103 Сосна - Ель 1 148 1141 3922 839 40 1 231 1916 7592 4462 2882 1016 103 Итого хвойные 389 2620 1374 393 42 15 Береза - - 141 384 770 29 8 Осина - - - - 61 10 9 Ольха серая Итого 141 773 3451 1413 410 42 15 лиственные 142 1004 5367 9005 4872 2924 1031 103 га Всего 1 4 22 37 20 12 4 0 % Высокопродуктивные насаждения (1-3 классы бонитета) занимают 67% территории Сясьского лесничества, из них 24% площади занимают березовые и осиновые насаждения.

В лесном фонде лесничества преобладают: черничная группа типов леса, занимающая 51% покрытых лесом земель;

сфагновая - 23%;

долгомошная - 31% (таблица 2.5).

Таблица 2. Распределение площади покрытых лесом земель по группам типов леса и преобладающим породам Площадь Преобладающие породы Группы типов леса Ель Сосна Береза Осина Ольха с. га % 3497 4790 3216 930 9 12441 Чер 13 487 523 412 53 1488 Кис 3069 538 239 6 3851 Д°л - 5516 13 124 5653 Сф 9 156 696 18 9 888 Тб - Пт 84 35 9 128 Сосновые и еловые насаждения черничной и кисличной групп типов леса занимают 8766 га, что составляет 36% от всей покрытой лесом площади. В целом лесорастительные условия в лесничестве благоприятны для выращивания высокопроизводительных хвойных и мелколиственных ценных пород.

2.3 Особенности почв на двучленных отложениях в районе исследований По гранулометрическому составу почвы Ленинградской области разделяются на песчаные - 12%, супесчаные - 16%, двучленный нанос - 15%, легкосуглинистые - 22%, среднесуглинистые - 23% и тяжелосуглинистые и глинистые - 12% [61]. Из приведенных данных видно, что почвы, сформированные на двучленных наносах, имеют достаточную представленность, что подтверждает актуальность наших исследований.

Многочленные материнские породы особенно широко распространены в областях развития ледниковых и флювиогляциальных отложений [98]. Наиболее часто верхняя часть наносов представляет легкую породу по сравнению с нижележащим слоем. Благодаря хорошей проницаемости покровные наносы легко пропускают дождевые и снеговые воды, которые застаиваются на поверхности подстилающей морены.

Основываясь на исследованиях Зайдельмана Ф.Р [29, 30, 31, 32], Чертова О.Г. [119, 120, 121] и Апарина Б.Ф. [5], почвам на подобных почвообразующих породах можно дать следующую характеристику. Двучленные наносы представляют собой породы супесчаного или песчаного состава малой мощности (30-70см), залегающие на суглинках. Обычно встречаются две генетические разновидности этих пород. Первая - это сортированный песок или супесь мощностью 50-70 см на моренном или покровном суглинке, или глине.

Происхождение этих пород не вызывает сомнений - это озерно-ледниковые отложения. Вторая, более широко распространенная разновидность - это валунная супесь (30-50 см) на моренном бескарбонатном суглинке. Гранулометрический состав этих пород свидетельствует о большом разнообразии обеих разновидностей двучленных наносов. В первой заметно различается сортировка материала легкой части, во второй выражено варьирование гранулометрического состава от песка до легкого суглинка. Подзолистый горизонт слоеватой структуры отчетливо выражен во всех почвах района исследований. Горизонт В, как правило, палевого цвета, с мелкими ортштейновыми зернами. На модергумусных почвах произрастают ельники, березняки и осинники кисличные, флористически близкие лесам на дренированных супесях. Тем не менее производительность древостоев этих типов леса оказывается более высокой, чем на песках и супесях. Таким образом, близкое подстилание суглинком отражается на производительности леса в большей степени, чем на составе растительности нижних ярусов. После рубок спелых и перестойных насаждений при смене пород во вторичных лесах на месте грубогумусных образуются модергрубогумусные почвы с небольшим гумусовым горизонтом [119].

Двучленное сложение профиля, резкая дифференциация его по гранулометрическому составу и плотности обуславливают своеобразие водного режима. Характерно возникновение верховодки и её миграция в легкой супесчано­ песчаной толще по уклону водоупора, более сильное иссушение надконтактных горизонтов по сравнению с вышележащими гумусовыми и суглинистыми. Близкое залегание водоупора является причиной того, что во влажные периоды и годы в поверхностных горизонтах всех рассматриваемых почв, в том числе и неоглеенных, наблюдается длительный застой гравитационной влаги. Однако продолжительность существования различная. Характерной особенностью почв с резкой гранулометрической дифференциацией профиля является быстрое возникновение верховодки в вегетационный период на контакте двучлена во всех почвах независимо от степени их заболоченности. В период вегетации после выпадения летних осадков быстро может формироваться верховодка, полностью затапливая всю толщу легких по гранулометрическому составу пород [29]. По многолетним данным, в мае уровень верховодки держится на глубине 24-29 см, опускаясь до 47-69 в июне, т.е. практически пропадая [5]. Застой влаги на фоне высоких температур приводит к особенно быстрой вспышке анаэробиоза.

Динамика верховодки в супесчано-песчаном наносе зависит от времени года, погоды и положения в рельефе. На хорошо дренированных пологих водоразделах образуются почвы с недифференцированными профилями, а на вторых и третьих частях склонов - почвы подзолистого ряда. Несмотря на периодическое переувлажнение, почвы на двучленной породе остаются автоморфными, если занимают вершины и склоны положительных форм рельефа. Изменение степени гидроморфизма сопровождается возникновением в профиле характерных и специфичных для каждого вида почв признаки. В дерново-подзолистой почве немногочисленные мелкие ортштейны в элювиальных горизонтах, в горизонтах А2В и В1 - очень мелкие (0,1-0,2мм) примазки, в горизонтах В2 и ВС - крупные примазки и мелкие охристые пятна [31]. Илистая фракция при застойно­ промывном режиме подвергается интенсивному обезжелезнению, причем выносится преимущественно гидроокисное железо. Вынос железа затрагивает, главным образом, несиликатную фракцию, т.е. материал, ответственный за формирование теплой (палевой, бурой и др.) окраски, связанной с наличием на поверхности минеральных зерен кутан (пленок), преимущественно из оксида железа. Эта фракция железа в значительной мере ответственна за водопрочность агрегатов, и её удаление примерно на 30-40% снижает их стабильность [30].

Говоря об общем направлении развития лесных экосистем в данном типе земель, Чертов О.Г [121] подчеркивает следующее: в верхней части профиля в легком наносе отмечается утяжеление гранулометрического состава (на 2-6% содержания физической глины), тогда как на контакте легкого и тяжелого наноса идет обезыливание, направленное на увеличение мощности облегченного чехла.

Прошедшие ранее стадию окультуривания модергумусные почвы не содержат никаких признаков деградации аккумулятивной части. Только в случае прежнего нахождения территории в сельскохозяйственном использовании здесь формируются почвы с более мощным гумусовым горизонтом, которые могут быть определены как модергумусные и модермуллевые подзолистые.

2.4 Выводы 1. Район исследований расположен в Вишерском ландшафте Лужско Волховского округа южно-таежной подпровинции Северо-западной таежной провинции Русской равнины. В этих условиях основными лесообразователями является таежные породы: сосна, ель, береза и осина. В целом лесорастительные условия одинаково благоприятны для произрастания как осины, так и березы повислой.

2. Широкая распространенность мелколиственных лесов в районе исследования (26%) свидетельствует о значительном антропогенном воздействии на хвойные биогеоценозы в виде сплошных рубок и сельскохозяйственного освоения земель. Площадь высокопродуктивных лесных земель, на которых следует ожидать смену хвойных пород на мелколиственные составляет 36% территории лесничества. Интенсивная смена хвойных древостоев на лиственные отмечается в зеленомошной группе типов леса.

3. В районе исследования преобладают почвы на двучленных отложениях различного генезиса: ледниковые и флювиогляциальные отложения. На отложениях этого типа могут складываться различные условия формирования почвы. Подстилающая порода может иметь разный гранулометрический состав и характер расположения. В этих условиях даже на достаточно дренированных территориях возможны сильные различия в режиме увлажнения почвы, имеющие неявный характер, так как слабо отражаются на живом напочвенном. Поэтому для прогнозирования породного состава производных мелколиственных насаждений важно изучить почвенно-грунтовые условия произрастания березовых и осиновых древостоев.

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Характеристика опытных объектов Объект №° Расположен в выделе 19 квартала 16 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.1). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.1.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка Средние № Состав Возраст, Тип Класс Запас, ТЛУ Полнота высота, диаметр, секции древостоя лет м3/ га бонитета леса м см По данным измерительной таксации 2012 г.

1 8Ос1Б1Е 80 29,1 30,4 1 ЧЕР В3 1, 2 80 28,0 30,4 1 ЧЕР В2 8Б1Е1Ос 1, Примечание: ТЛУ - тип лесорастительных условий.

Рисунок 3.1. Схема расположения объекта № Географические координаты опорной точки:

Береза: 33°17'32'' в.д;

59°32'42'' с.ш.;

Осина: 33°17'26'' в.д;

59°32'36'' с.ш.

Объект № Расположен в выделе 28 квартала 41 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.2). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.2.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка Средние № Состав Возраст, Тип Класс Запас, ТЛУ Полнота высота, диаметр, секции древостоя лет м3/ га бонитета леса м см По данным измерительной таксации 2013 г.

1 8Ос2Е+Б 70 31,5 27,3 1А С3 КИС 0, 2 70 29,2 28,3 1А С3 8Б2Е+Ос КИС 0, Рисунок 3.2. Схема расположения объекта № Географические координаты опорной точки:

Береза: 33°14'20'' в.д;

59°31'16'' с.ш.;

Осина: 33°14'25'' в.д;

59°31'11'' с.ш.

Объект № Расположен в выделе 6 квартала 74 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.2). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.3.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка Средние № Состав Возраст, Тип Класс Запас, ТЛУ Полнота высота, диаметр, секции древостоя лет м3/ га бонитета леса м см По данным измерительной таксации 2013 г.

1 8Ос1Е1Б 65 29,0 23,5 1А ЧЕР B3 1, 2 65 25,5 18,4 1 ЧЕР B3 8Б2Е+Ос 1, Рисунок 3.3. Схема расположения объекта № Географические координаты опорной точки:

Береза: 33°15'08'' в.д;

59°30'19'' с.ш.;

Осина: 33°15'07'' в.д;

59°30'22'' с.ш.

Объект № Расположен в выделах 12,13 квартала 153 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.4). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.4.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка Средние № Состав Возраст, Тип Класс Запас, ТЛУ Полнота высота, диаметр, секции древостоя лет м3/ га бонитета леса м см до рубки (л/у 1994 г.) 4Ос3Б3Е 70 24 28 2 С2 КС 0, 1, По данным измерительной таксации 2013 г.

1 7Ос2Б1Ив 18 2 С2 КС 9,0 4,0 1, 2 7Б2Олс1ив 18 8,5 2 С2 КС 3,9 1, Рисунок 3.4 Схема расположения объекта № Географические координаты опорной точки:

Береза: 33°15'46'' в.д;

59°28'02'' с.ш.;

Осина: 33°15'40'' в.д;

59°28'08'' с.ш.

Объект № Расположен в выделах 11, 11.1 квартала 154 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.5). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.5.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка № Средние Воз­ Состав Тип Класс Запас, секц ТЛУ Полнота раст высота, диаметр, древостоя м3/ га бонитета леса, лет м см ии до рубки (л/у 1984 г.) 5Б3Ос2Е 70 22 24 2 ЧЕР B2 0,5 1, Г о данным измерительной таксации 2013 г.

1 8Ос1Олс1Б 29 11,8 1А С2 КС 0, 19, 2 9Б1Олс+Е 29 18,8 1А С2 КС 0, 11, Рисунок 3.5 Схема расположения объекта № Географические координаты опорной точки:

Береза: 33°16'24'' в.д;

59°28'05'' с.ш.;

Осина: 33°16'14'' в.д;

59°28'07'' с.ш.

Объект № Расположен в выделе 14 квартала 169 Сясьского участкового лесничества (рисунок 3.6). Таксационная характеристика приведена в таблице 3.6.

Таблица 3. Таксационная характеристика участка Средние Воз­ № Состав Тип Класс Запас, ТЛУ Полнота раст, высота, диаметр, секции древостоя м3/ га бонитета леса лет м см до рубки (л/у 1974 г.) 5Е3Ос2Б 110 23 24 3 ЧЕР - 0, 1, По данным измерительной таксации 2013 г 1 9Ос1Б 26 21,9 14,6 D3 1С КС 1, 2 9Б1Е 26 22,3 13,4 D2 1С КС 1, Рисунок 3.6 Схема расположения объекта № Г еографические координаты опорной точки:

Береза: 33°16'51'' в.д;

59°27'31'' с.ш.;

Осина: 33°16'51'' в.д;

59°27'25'' с.ш.

Для исследований выбраны опытные объекты в древостоях разного возраста.

Один объект расположен в молодняке, два - в средневозрастных насаждениях и три - в спелых древостоях. Опытные объекты расположены на участках с богатыми лесорастительными условиями, мелколиственные древостои характеризуются или 2 классами бонитета. Каждый опытный объект представляет собой смешанный древостой с преобладанием мелколиственных пород, на котором заложены пробные площади с двумя секциями: березовой и осиновой. Площадь каждой секции составляла не менее 0.3 га. Это, по нашему мнению, позволило уменьшить субъективность подбора и в некоторой мере исключить участки, на которых причиной преобладание одной из пород послужил фактор случайности.

Критериями выделения секций в пределах объекта являлись следующие условия:

1) преобладание в составе насаждения (8 и более единиц) одной из мелколиственных пород;

2) одновозрастность секций в пределах объекта;

3) однородное происхождение древостоя (сплошная рубка). Для объектов, расположенных в спелых древостоях отсутствует достоверная информация о происхождении. Тем не менее, исходя из того, что возрастная структура древостоя однородна, можно предположить, что древостой формировался при одинаковых внешних условиях.

3.2 Методика исследования 3.2.1 Полевые работы В каждой секции пробной площади зафиксирована с использованием GPS (Garmin 62s) опорная точка, которая отмечалась на местности колышками высотой 40 см. На пробных площадях нами проведена таксация древостоя в соответствии с Наставлениями по отводу и таксации лесосек [74]. На месте опорной точки закладывались круговые учетные площадки радиусом: в спелых - 21,85 м, средневозрастных - 17,85 м, в молодняке - 9,77 м. Такие размеры учетных площадок позволили учесть не менее 100 деревьев, что обеспечивало достоверную точность исследований. Радиус круговой площадки устанавливался с помощью ультразвукового дальномера Haglof DME. В пределах заданного радиуса проведен сплошной перечет деревьев. Диаметры деревьев измерялись электронной мерной вилкой Haglof Digital professional. Для обработки данных ступень толщины принята равной: 1см - в молодняке, 2см - в средневозрастных, 4 см в спелых древостоях.

Высота деревьев определялась с помощью электронного высотомера Haglof. Для каждой ступени толщины проведены по 3 замера высот. В молодняке высота определялась путем срубания дерева и измерения длины ствола мерной лентой.

На месте опорной точки закладывался почвенный разрез по общепринятой методике [46]. Глубина почвенного разреза варьировала в пределах 0,5-1,5м в зависимости от глубины залегания подстилающей породы. По общепринятой методике проведено морфологическое описание почвенных профилей [96]. Из середины каждого генетического горизонта были отобраны пробы почв для последующего анализа. Дополнительно на профиле между почвенными разрезами закладывались прикопки через 10 - 30 м. Глубина ограничивалась началом подстилающей породы. Также проводилась фотосъемка всех почвенных разрезов и прикопок.

Опорные точки соединялись прорубленной визирной линией, вдоль которой проводилось картирование и ботаническое описание древесного и травяно кустарничкового ярусов по методике, основанной на рекомендациях по проведению геоботанического обследования в труде «Полевая геоботаника»

Корчагина А.А. [51]. На полосе шириной 10 метров по оси визирной линии проводилось выделение растительных ассоциаций, измерялась их протяженность, устанавливались границы, которые отмечались флажками. Критериями выделения ассоциации было принято изменение преобладающей породы в древостое и/или изменение видового состава травяно-кустарничкового яруса. Проведено описание живого напочвенного покрова и древесно-кустарникового яруса каждой ассоциации. В случае, если в пределах одного профильного хода встречалось несколько растительных ассоциаций, не имеющих существенных различий, то проводилось описание одной из них и на карте профиля отмечался только номер описания ассоциации. Для древесного яруса определялся только породный состав.

Для травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов определялись общее и для каждого вида проективное покрытие и видовой состав. Общее проективное покрытие — доля (в процентах) видимой при взгляде сверху площади проекции надземных частей всех растений яруса от всей площади ассоциации.

Проективное покрытие вида — доля (в процентах) площади проекции надземных частей растений данного вида от площади ассоциации. Величина суммарного покрытия яруса может быть больше величины общего покрытия [51]. Таким образом, заложенный профиль представлял собой ряд участков, располагающихся в определенной последовательности и характеризуемых пробными площадями.

Всего было выполнено 25 описаний растительного покрова в ассоциациях с явным преобладанием одной из пород (13 с преобладанием осины, 12 - с преобладанием березы);

и 11 описаний в смешанных древостоях. Исключение составляет объект №1, на котором проведена сплошная рубка за год до проведения исследований живого напочвенного покрова.

Для определения рельефа каждого объекта проводилась съемка местности оптическим нивелиром Ada Basic. Визирная линия разбивалась на несколько секций. В одну секцию могли входить несколько растительных ассоциаций, если они имели небольшую протяженность. Точки конца предыдущей секции и начала следующей распределялись таким образом, чтобы протяженность секции составляла от 20 до 40 м. Нивелир устанавливался в центре секции, снимался отсчет по задней, затем по передней рейки. Разность между отсчетами составляет превышение первой точки над другой [27].

3.2.2 Камеральные работы Камеральные работы включали: определение таксационных характеристик насаждений;

определение в лабораторных условиях агрохимических свойств почвы;

анализ гранулометрического состава почвы;

обработка фотографий почвенных разрезов и прикопок;

обработка результатов описания живого напочвенного покрова;

оценка экологических условий произрастания растений.

Разряды высот и запасы древесины, относительная полнота в спелых и средневозрастных древостоев определялись по таблицам Мошкалева А.Г [73] и Швиденко А. З. [124], а по молоднякам (объект № 4) - по таблицам Моисеева В.С.

[70]. Состав, возраст насаждений, средние высота и диаметр яруса определялись по методике кафедры лесной таксации, лесоустройства и ГИС Лесотехнического университета имени С.М. Кирова.

Для верхних горизонтов почвы (до 40 см) в лабораторных условиях по общепринятым в почвоведении методикам определены показатели: органическое вещество по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), обменная кислотность по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85), общий азот методом Кьельдаля (ГОСТ 26107-84), содержание физической глины пипеточным методом (ГОСТ 12536-79). Для горизонтов, расположенных на глубине более 40 см, определены только обменная кислотность и содержание физической глины. Анализ выполнен в аккредитованной лаборатории федерального государственного научного учреждения «Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии».

Анализ гранулометрического состава основных минеральных горизонтов почвы выполнен методом лазерной дифрактометрии с помощью анализатора размеров частиц SALD-2201 фирмы Shimadzu, с разделением на 36 фракций по размеру частиц в пределах от 0,16цм до 250цм, содержание фракции частиц размером более 250 цм определялось весовым методом. Подготовка пробы:

воздушно-сухую навеску почвы массой 5 г диспергировали раствором пирофосфата натрия (4%) и растирали резиновым пестиком, после чего отделяли на сите фракцию крупнее 0,25 мм. На каждый образец почвы подготавливались пробы для контроля достоверности результатов. Анализу подверглись 53 образца почвы. Анализ гранулометрического состава проб почвы выполнен сотрудниками кафедры почвоведения и экологии почв Санкт-Петербургского государственного университета. Последующая обработка результатов проведена автором с использованием программы Microsoft Excel.

Для вычисления коэффициента сортировки, характеризующего степень однообразия зерен по величине, определялась величина двух (первой и третьей) квартилей. Относительно первой квартили Q1три четверти образца сложены более крупными зернами и одна четверть более мелкими;

по отношению к третьей квартили Q3три четверти зерен имеют меньший размер и одна четверть - больший.

Коэффициент сортировки So определялся по формуле [97]:

=| (1) где: Q1 - величина первой квартили, цм;

Q3 - величина третьей квартили, цм.

При оценке различия видового состава травяно-кустарничкового яруса между описаниями использовалась формула коэффициента сходства сообществ Сёренсена-Чекановского К [17]:

К= (2) а+Ъ где: с - число видов, общих двум описания;

a - число видов в первом описании;

b - число видов во втором описании.

Встречаемость вида растения K рассчитывалась по формуле К = - х 1 00 (3) N w где: n - количество учетных площадок, на которых встретился вид;

N - общее количество учетных площадок.

Коэффициент вариации V определялся по формуле:

= — X 10 0 (4) V хт где: а - среднеквадратическое отклонение X - среднее значение m Среднеквадратическое отклонение а определялось по формуле:

(5) о= - хт ) где: n - число измерений xi - значение i измерения xm - среднее значение Ошибка среднего значения m определялась по формуле:

т = -j=L= (6) Vn-1 v' где: n- число измерений а - среднеквадратическое отклонение Точность опыта P определялась по формуле:

р = — х 100 (7) Xт где: m - ошибка среднего значения xm - среднее значение Обработка фотографий почвенных разрезов и прикопок проводилась в программе Adobe Lightroom. Для соответствия цветовой гаммы изображения объекта цветовой гамме объекта съемки проводилась настройка баланса белого цвета по образцу, для получения которого на стенку каждого почвенного разреза перед съемкой помещался лист белой бумаги. Настройка баланса белого цвета позволяет добиться отображения цветов цифрового изображения, близкого к реальному. Для определения статистических показателей фотоизображений нами использовалась программа ArcMap 10.0, разработанная компанией ESRI. Эта программа позволила нам рассчитать среднеквадратическое отклонение ряда распределения оттенков растрового изображения почвенных разрезов и прикопок.

Для определения видов растений использовались различные определители различных авторов [3, 6, 34, 35, 100, 109, 115]. Оценка экологических условий произрастания растений проведена по шкалам Д.Н. Цыганова [117] и Л.Г.

Раменского [87]. В этих шкалах приводится оценка условий, в которых встречаются ценопопуляции вида, т.е. каждому виду растения по отдельному фактору присвоены максимальный и минимальный балл, которые характеризуют диапазон условий, благоприятных для данного вида растения. По Д.Н. Цыганову определялись: степень увлажнения почвы (HD), трофность почвы (TR), содержание подвижного азота (NT), кислотность почвы (RC), переменность увлажнения (FH).

По Л.Г. Раменскому устанавливались: увлажнение почвы (У), богатство почвы (БЗ), переменность увлажнения (ПУ). Общий балл экологического фактора для отдельного фитоценоза устанавливался методом «среднего значения» [117].

3.3 Выводы 1. Исследования проводились на опытных объектах, состоящих из двух секций: одна представлена березовым насаждением, другая - осиновым. Все объекты расположена на высокопродуктивных землях (1С-2 класс бонитета).

Объекты представлены основными возрастными этапами развития лесного биогеоценоза. Березовые и осиновые древостои сформированы в результате сплошных рубок в мелколиственных насаждениях и являются длительно­ производными формациями.

2. Полевые работы проводились по общепринятым в лесоводстве, таксации и почвоведении методикам с использованием современных измерительных приборов и инструментов. При закладке пробных площадей использована спутниковая навигационная система второго поколения (GPS) и высокоточные электронные таксационные инструменты. Углы наклона земной поверхности определялись с помощью геодезических приборов.

3. Результаты полевых исследований обработаны математическими методами с применением современных компьютерных программ. Почвенные образцы анализировались с применением общепринятых методик и современного оборудования.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ БЕРЕЗОВЫХ И ОСИНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ 4.1 Оценка гранулометрического состава почвы Как известно, продуктивность почвы во многом зависит от почвообразующей породы, особенностей её гранулометрического состава, сложения. Эти факторы в свою очередь частично определяют режим увлажнения почвы, гумусонакопление и направление почвообразовательного процесса.

Определение гранулометрического состава почвы органолептическим способом подразумевает достаточно грубую оценку, которая не только может быть ошибочной, но и не представляет возможность оценить распределение механических элементов почвы по их размеру. Именно для подтверждения гетерогенности изучаемых почв нами проведен подробный гранулометрический анализ основных горизонтов почвы (таблица 4.1). Следует отметить, что примененный метод анализа не сопоставим с результатами, получаемыми другими общепринятыми методами и значительно занижает содержание фракции физической глины. Тем не менее, исследования данного метода [118] обосновывают целесообразность его применения для оценки особенностей распределения частиц, слагающих почву, по размерным фракциям. Данные гранулометрического анализа, представленные многочисленными цифрами, характеризующими содержание различных фракций, мало наглядны и трудно сопоставимы. Поэтому мы применили также графические и аналитические способы сравнения полученных данных. Исследованиями Рухина Л.Б. [97] установлено, что гранулометрические коэффициенты, вычисленные исходя из веса фракций, позволяют сравнить состав различных пород. Кроме того, их величина в некоторой мере отражает и условия их образования. Так, увеличение среднего размера зерен указывает на возрастание скорости движения среды отложения, а уменьшение значений коэффициента сортировки - на улучшение сортированности.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.