Студенту

Динамика дифференциации  лесных культур сосны обыкновенной, подверженных воздействию дереворазрушающих грибов биотрофного комплекса

В исследуемый период роста лесных культур (31-53 года) наблюдается процесс переформирования социальной структуры древостоя. В ряде случаев установлены очень значительные перемещения. Причина изменения классов роста заключается как в освобождении пространства для роста в процессе отпада «соседей» из-за патогенного действия дереворазрушающих грибов, так и в возрастании конкуренции внутри ценоза.

В лесных культурах, несмотря на абсолютную одновозрастность, равномерное размещение деревьев по площади и выравненность эдафических условий, так же, как в древостоях естественного происхождения, происходит дифференциация всех особей по размерам. Ее интенсивность определяется первоначальной густотой, равномерностью размещения, лесорастительными условиями, естественным возобновлением, видом и генотипом посадочного (посевного) материала.
Динамика ранговой структуры деревьев по биометрическим показателям (в первую очередь - по диаметру и высоте) представляет особый интерес. В процессе развития древостоя положение большинства деревьев в ранжированных рядах не остается постоянным – их ранги меняются как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Как правило, неизменные ранги имеют самые толстые и самые тонкие деревья (Маслаков, 1984). Особи, мало изменяющие свои ранги, наиболее часто встречаются среди групп, занимающих ранги от 1 до 6 и от 90 до 100 (Комин, 1994).
Описание ранговой динамики всех деревьев без систематизации является трудно выполнимой задачей. Широкое распространение получили два метода: ранжирование деревьев по биометрическому показателю и использование ранговых коэффициентов (редукционных чисел) (Маслаков, 1984).  Использование ранговых коэффициентов для изучения динамичных закономерностей строения предпочтительнее, так как сохраняется информация о точном местоположении конкретного дерева (или группы) в ранжированном ряду.
В отличии от классификации Крафта, где  все оценки деревьев визуальны и субъективны, ранговая классификация хорошо отражает структуру древостоя (Маслаков, Кузнецов, Шестакова, 1999) и позволяет учитывать даже небольшие изменения в процессе роста и развития.
Показано, что «индивидуальная сила» деревьев определяется уже в фазе первичного, относительно свободного (до 8-15 лет) роста лесных культур (когда конкуренция еще слаба) и в это же время формируется и социальная структура будущего древостоя (Маслаков, Кузнецов, Шестакова, 2001). Несмотря на доказанное утверждение о стабилизации рангового положения деревьев в 10…15 лет и редком переходе из одной категории роста в другую в более старшем возрасте (Маслаков, 1984; Маслаков, Кузнецов, Шестакова, 1999) имеет место и обратная ситуация. Так в географических культурах сосны обыкновенной более южных по сравнению с местом испытания потомств к 20-летнему возрасту наблюдается переход лидеров в нижние ступени ранжирования (Наквасина, 2002).
Исследуемое искусственное насаждение (Минусинский лесхоз)  нарушено воздействием дереворазрушающих грибов (виды комплекса Armillaria mellea sensu lato; Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.), относящихся к биотрофам (Стороженко, 2001). Причина гибели деревьев установлена по комплексу диагностических признаков [11]. Погибают экземпляры, не испытывающие каких-либо признаков угнетения, с хорошо развитой кроной. В результате быстрой прогрессирующей гибели деревьев всех классов Крафта образуются очаги 10-30 м в диаметре.
Деление по классам роста осуществлено в пределах определенных значений редукционных чисел и в соответствии с положением дерева в пологе (Маслаков, 1984). С 1981 по 2003 гг. произошли значительные изменения в биометрии насаждения. Усыханию оказались подвержены не только отстающие в росте и аутсайдеры, но также средние деревья и сублидеры (табл.1).  

Таблица 1 Таксационная характеристика деревьев разных классов роста

На рисунке 1 представлено распределение деревьев по классам роста. За 22 года увеличилось общее количество лидеров, несколько уменьшилось число средних особей. Несмотря на то, что доля деревьев II, IV и V классов практически не изменилась, не следует считать, что ранговое положение отдельных деревьев осталось прежним. Так как за период между двумя инвентаризациями количество деревьев уменьшилось на 889 экземпляров в пересчете на 1 га, то следует предположить значительные ранговые перемещения. Причина столь значительного отпада заключается в действии патогенных дереворазрушающих грибов.

Рисунок 1 – Изменение таксационных показателей с 1981 по 2003 гг.
(            диаметр,              высота,           запас)

На рисунке 2 показана динамика ранговых перемещений деревьев разных классов роста. Наряду с выделением динамики средних значений, отдельно представлена динамика как для групп деревьев, снижающих редукционное число, так и для групп, его увеличивающих. В некоторых случаях наблюдаются очень значительные перемещения (например, модель № 22 - из V в III класс). Причина заключается в освобождении пространства для роста в процессе отпада «соседей» (рис.3).

Рисунок 2- Динамика ранговых перемещений деревьев разных классов роста

Рисунок 3-  Фрагмент размещения деревьев в программе ArcMap  (   -  1981 г.; - 2003 г.)

Таким образом, и после смыкания крон в лесных культурах продолжается процесс переформирования социальной структуры древостоя. Причина изменения классов роста заключается как в освобождении пространства для роста в процессе отпада «соседей» из-за патогенного действия дереворазрушающих грибов, так и в возрастании конкуренции внутри ценоза.

Литература:
Комин Г.Е. Изменение рангов деревьев по диаметру в разновозрастных буковых древостоях //Лесоведение. -1994. - № 5. –С. 41-47.
Маслаков Е.Л. Формирование сосновых молодняков. –М.: Лесная пром-ть, 1984. – 168 с.
Маслаков Е.Л., Кузнецов А.Н., Шестакова Т.А.  О возможности ранней диагностики быстрорастущих деревьев-лидеров //Лесоведение. -2001. -№ 1. –С. 25-31.
Маслаков Е.Л., Кузнецов А.Н., Шестакова Т.А. О генезисе и динамике социальной структуры древостоя (на примере культур ели) // Изв. вузов. Лес. ж. - 1999. - № 4. - С. 7-16.
Наквасина Е.Н. Динамика рангового распределения деревьев по высоте в потомстве климатипов сосны обыкновенной  // Изв. вузов. Лес. ж. - 2002. - № 5. - С. 23-29.