Наумов В. Д., Родионов Б. С., Гемонов А. В.

Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева, Российская Федерация

ОЦЕНКА ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ЛОД РГАУ – МСХА ИМЕНИ К. А. ТИМИРЯЗЕВА

Лесная опытная дача (ЛОД) РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева является уникальной природной лабораторией единственной в Европе, где на протяжение 150 лет проводится мониторинг за составом древесных насаждений. Полученные данные, проверенные временем, являются уникальными и позволяют оценить характер протекающих процессов в лесных насаждениях и почвах. На восточном склоне моренного холма была заложена трансекта. В качестве опорных точек на трансекте исследованы 5 пробных площадей («Е», «Ж», «П», «Зе», «Н») расположенных вдоль северо-восточного склона. Древесные насаждения на пробных площадях по строению простые («Н» ) и сложные («Е»), по составу смешанные («П» ), чистые хвойные («Ж» ) и лиственные («Зе»). Возраст насаждений колеблется от 105 до 128 лет.

Почвенный покров представлен дерново-подзолистыми почвами. Максимальная мощность гумусово- элювиального горизонта ( 46 см ) выявлена на пробной площади «Ж», представленной смешанным насаждением, расположенными на вершине моренного холма ( 174 м над у. м.). Пробная площадь «Е», занимает самую высокую отметку ( 175,0 м над уровнем моря), представлена двухъярусным смешанным составом древесных насаждений с преобладанием лиственницы, мощность гумусового горизонта почвы 27 см . На пробной площади «П» древостой двухъярусный. Первый ярус представлен чистыми насаждениями лиственницы: 10Л+В ед.Лп,Б; 2 ярус: 6В3Кл1Б, Лп. Пробная площадь расположена в верхней части склона моренного холма, почвы имеют мощность гумусового горизонта (А ₁ +А ₁ +А ₁ А ₂ ) – 30 см . Пробная площадь «Зе» расположена в нижней части склона моренного холма ( 170,7 м . над у. м.) и представлена двухъярусным насаждением 1 ярус: 9Лп1Д ед. Кл, 2 ярус: 6Лп3В1Кл. Мощность гумусового горизонта почвы составляет 39 см (А ₁ ′+А ₁ ′′+А ₁ А ₂ ). Пробная площадь «Н», находится на высоте 167,7 м над у. м., представлена древостоем смешанного состава (8Д2Лп ед. С). Почва имеет мощность гумусового горизонта 33 см (А ₁ ′+А ₁ ′′+А ₁ А ₂ ). Анализ мощности гумусового горизонта дерново-подзолистых почв ЛОД позволяет сделать следующие выводы . Дерновый почвообразовательный процесс интенсивно протекает в почвах на территории ЛОД и формирует растянутый гумусовый горизонт, подразделяющийся на два или три подгоризонта (А ₁ +А ₁ А ₂ или А ₁ ′+А ₁ ′′+А ₁ А ₂ ). Не выявлено корреляции между мощностью гумусового горизонта, составом насаждений и местоположением пробной площади на разных элементах рельефа [1].

Мощность подзолистого горизонта А ₂ колеблется от 10 до 26 см . На вершине моренного холма мощность горизонта А ₂ колеблется от 15 до 22 см . По мощности и интенсивности проявления подзолистого процесса почвы расположенные на вершине моренного холма относятся к виду сильноподзолистые. Почвы в верхней части склона имеют мощность горизонта А ₂ 10 см и относятся к виду среднеподзолистые. Почвы в нижней части склона имеют мощность горизонта А ₂ 25 – 26 см и относятся к виду сильноподзолистых. Нижняя граница подзолистого горизонта располагается глубоко. На вершине моренного холма нижняя граница горизонта А ₂ располагается на глубине 42 – 58 см, в верхней части склона на глубине 40 см и в нижней – 51 – 70 см. По этому показателю почвы относятся к виду глубоко- и сверхглубокоподзолистым. Не выявлено корреляции между интенсивностью и глубиной проявления подзолистого процесса в зависимости от состава насаждений и местоположения пробной площади на элементах рельефа.

Таким образом, в соответствии с классификацией почв [2004] дерново-подзолистые почвы ЛОД по мощности гумусовых горизонтов относятся: к среднемелким («Е», «П», «Зе», «Н») и малощным («Ж»); по мощности и интенсивности проявления подзолистого процесса: к среднеподзолистым («Е», «П», «Н»), сильноподзолистым («Ж», «Зе»); по нижней границе подзолистого горизонта: глубокоподзолистым («Е», «П», «Зе», «Н») и сверхглубокоподзолистым («Ж»). Почвы имеют легкосуглинистый и супесчаный («Зе») гранулометрический состав, почвообразующая порода представлена алюмосиликатной мореной легкосуглинистого и супесчаного («Зе», «Н») гранулометрического состава.

На территории ЛОД в разные годы были заложены пробные площади с посадками культур сосны, лиственницы, дуба, вяза и др. Пробная площадь («Е») – наиболее старая посадка лиственницы Сукачева из семян Архангельской области. Опыт заложен профессором В. Т. Собичевским весной 1875 года в целях изучения хода роста ели чистой и в смешении с березой, дубом, ясенем, вязом, лиственницей и сосной.

Историю развития древесной растительности на пробной площади («Е») можно проанализировать с помощью (рис . 1), составленного на основе данных перечетов на пробной площади за 100-летний период, и данных современной таксации. В нем отражена численность деревьев разных пород на га пробной площади в зависимости от возраста посадки.

Рис . 1. Ход роста насаждений пробной площади «Е»

До 22-летнего возраста, насаждение на пробной площади «Е» имело простую форму древостоя, однако вскоре ель из подроста вышла во второй ярус, изменяя состав древостоя – в первом ярусе 7Л3Е, во втором ярусе 10Е ( т абл . 1). Несмотря на значительное количество елового подроста, лиственница начала вытеснять ель в первом ярусе древостоя уже по данным первой таксации. Дальнейший рост насаждения сопровождался увеличением доли лиственницы в первом ярусе до 90%. Достигнув возраста 51 год, древостой вновь приобрёл простую форму, сохраняя прежний состав первого яруса, но вследствие засухи 1938 – 1939 гг. ель выпала. Эти данные убедительно показывают большую устойчивость лиственницы, полностью вытеснившей теневыносливую ель, и достигшей к 92 годам высокого запаса – 350 м ³ /га. В настоящее время насаждение стало двухъярусным, и значительную его часть (в том числе весь второй ярус) заняли лиственные породы, особенно клен.

Таблица 1 . Таксационно-лесоводственная характеристика пробной площади «Е»

Годы	Воз- раст	Форма древостоя	Состав древостоя	D ср ели, листвен- ницы, см	Н ср ели, листвен- ницы, м	Класс Бони ­ тета листве ­ н ­ ницы	Полно ­ та древо ­ стоя
1888	17	Простая	6Л4Е	6,1; 7,7	–	–	1,0
1893	22	Сложная двухъярусная	I:7Л3Е II:10Е	7.7; 9,7	–	–	1,0
1898	27	Сложная двухъярусная	I:8Л2Е II:10Е	9,6; 12,5	11,5; 11,0	I	1,0
1904	33	Сложная двухъярусная	I:9Л1Е II:10Е	10,7; 14,9	13.0; 14,0	I	1,0
1922	51	Простая	9Л1Е	12,8; 20,2	15,5; 19,0	I	1,0
1945	76	Простая	10Л	24,7	25,0	I	1,0
1997	126	Сложная двухъярусная	I:6Л2Кл1С1 Лп ед.В,Б,Д II:10Кл ед.В,Лп	30,7	29,2	II	0,8
2013	142	Сложная двухъярусная	I:5Л3Кл1С ед.В II:10Кл ед.В,Лп	33,6	31,2	II	0,7

Современный породный состав представлен в таблице (фактический и в пересчёте на 1 га .) ( т абл . 2). Исследования показали, что в состав древостоя на пробных площадях активно внедряется аборигенная порода – клен остролистный. В меньшей степени этот процесс характерен для другой аборигенной породы – липы мелколистной. На всех пробных площадях протекает сукцессионный процесс восстановления существовавшего здесь некогда широколиственного леса с участием липы, клёна, дуба и берёзы.

Таблица 2 . Породный состав древостоя на пробных площадях ЛОД

Пробная площадь	Древесные породы (число на пробе / в пересчёте на га)
	С	Л	Д	Лп	В	Б	Кл. ост.
Е	5/17	20/67			16/53		23/77
Ж	6/20			10/33	6/20		20/67
П		46/115			20/50		38/95
Зе			10/25	53/133	3/8	1/3	25/63
Н	3/10		49/163	61/203	7/32		28/93

На всех пробных площадях отмечено большое количество всходов клёна и липы; вместе с тем подрост представлен клёном остролистным с незначительной примесью липы мелколистной. Поскольку наличие разновозрастного подроста является одним из критериев определяющих состояние сообщества в будущем, был проведён анализ динамики состояния подроста. В качестве породы-индикатора был выбран клен, так как он встречается на всех исследуемых пробных площадях. Анализ данных по учету динамики подроста произведен по методике, разработанной авторами. Высоты подроста были распределены по 5 классам: 1 – всходы, 2 – высота до 0,5 м , 3 – высота от 0,5 до 1 м , 4 – высота от 1 до 2 м , 5 – высота более 2 м . Максимальное количество растений клёна находится в стадиях всходов и высоты до 0,5 м . При этом, оценив жизнеспособность подроста по шкале Мелехова [2], можно сделать вывод, что в большинстве случаев он является нежизнеспособным.

Данные о преобладании на пробах той или иной древесной породы (как интродуцированной, так и аборигенной), наряду с данными о составе и строении нижних ярусов насаждений могут служить материалом для анализа приспособленности их к лесорастительным условиям ЛОД. Для оценки пригодности лесорастительных условий ЛОД нами была выбрана пробная площадь «П» и проанализирована динамика роста лиственничного элемента леса по средней высоте и среднему диаметру. На рис . 2 представлен ход роста лиственницы по средней высоте. Мы видим, что кривые возрастной динамики роста по средней высоте и среднему диаметру достаточно близки к данным, которые представлены в нормальных таблицах хода роста для I класса бонитета [3].

Рис . 2. Ход роста лиственничного древостоя пробной площади «П»

по средней высоте и среднему диаметру

Кривые возрастной динамики роста по средней высоте и среднему диаметру лиственничного древостоя на ЛОД практически повторяют кривые, полученные по таблицам хода роста нормальных древостоев. На основании этого можно сделать вывод, что условия ЛОД являются оптимальными для произрастания лесных культур.

Данные геоботанических описаний позволили проанализировать строение насаждений на пробных площадях по показателям «сомкнутость крон древостоя» и «сомкнутость крон подлеска». На эти показатели влияют количество деревьев на 1 га и преобладающая порода. Анализ показал, что наименьшая сомкнутость крон (0,6) наблюдается в древостоях, где высока доля участия лиственницы – пробные площади «Ж», «П». Сомкнутость подлеска возрастает с уменьшением сомкнутости крон.

Список использованных источников:

1. Наумов В. Д. 145 лет Лесной опытной дачи РГАУ-МСХА имени К. А.Тимирязева / В. Д. Наумов, А. Н. Поляков. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. – 511 с.

2. Мелехов И. С. Особенности возобновления подроста под пологом леса / И. С. Мелехов. – Архангельск: Совкрайгиз, 1938. – 74 с.

3. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии : нормативно - справочные материалы / А. З. Швиденко, Д. Г. Щепащенко, С. Нильссон, Ю. И. Булуй. – 2-е и зд . , доп. – М.: Федеральное агентство лесного хозяйства, 2008. – 886 с.