Продуктивность искусственных насаждений сосны обыкновенной (Pinus silvestris) в условиях техногенного воздействия Райчихинского буроугольного месторождения в Амурской области

ПРОДУКТИВНОСТЬ ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SILVESTRIS) В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЙЧИХИНСКОГО БУРОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Город Райчихинск и его поселки окружены почти полностью или расположены рядом с отвалами, имеющими высоту от 10 до 55 метров.

В силу этого создается своеобразный котлованный микроклимат. Отвалы сложены породами светлого цвета с большой отражательной способностью и лишены растительности [9].

В отвалах присутствует до 3% (по объему) угольной крошки, в межотвальных понижениях много мелких озер, пополняющихся за счет поверхностного стока. Угли быстро окисляются и ветрами, дующими со стороны карьеров, приносят заметный специфический запах, особенно в пасмурные дни. В отдельных случаях содержание кислорода в городской черте снижается на 3% против нормы. Недостаточная рекультивация отвалов и малочисленность зеленых насаждений напрямую связано с этим явлением.

В районе города Райчихинска Амурской области всего нарушено в результате добычи угля 13 тыс. га земель, рекультивировано 1,5 тыс. га, 11,5 тыс. га остаются антропогенно-нарушенными [11].

В засушливые периоды и зимой, в дни с ветрами более 10 м/сек, наблюдаются пыльные бури, при которых пылеватые фракции переносятся из одного конца города в другой [9].

Общим источником такого пылеобразования являются результаты деятельности вскрышных и добычных экскаваторов. Экскавация грунта идет таким образом, что верхняя часть грунта (плодородный слой почвы) оказывается в подошве отвала, мелкозернистые пески и супесчаные породы остаются на поверхности. Дальнейшее высыхание пород способствует распространению мелких пылевых частиц вместе с ветром [3].

Сотрудник института физиологии и патологии дыхания доктор медицинских наук В. П. Самсонов (гор. Благовещенск), показал прямое влияние техногенного загрязнения атмосферы в городе Райчихинске на заболевание органов дыхания. Первое место в области удерживает город Райчихинск по заболеваниям хроническим бронхитом, туберкулезом, по смертности — от рака легких [2].

Оптимизация экологических условий в зеленой зоне города осуществляется комплексом мероприятий, которым название «рекультивация», т. е. восстановление земель.

В качестве основного решения проблемы, восстановления биологической продуктивности техногенных ландшафтов, выступает лесная рекультивация отвалов буроугольного месторождения.

Основным показателем воздействия техногенных факторов на искусственные лесонасаждения в условиях нарушенной экологической обстановки вокруг города, является продуктивность лесных насаждений [6].

Оценка лесорастительных условий на техногенных ландшафтах основывается на учете пригодности тех или иных вскрышных пород по механическому составу, агрохимическим свойствам, влажности для создания и выращивания искусственных насаждений. Таксационные показатели роста и развитие искусственных насаждений характеризуют соответствие лесорастительных условий с биологией данного вида древесных пород.

Интенсивность прироста и масса органического вещества являются также важнейшими показателями для бонитировки и определения лесопользования с учетом продукционного материала [5].

Важное место в исследованиях должно занимать изучение роста и продуктивность надземной фитомассы. Закономерности формирования и строения древостоев позволяют выявить пути совершенствования лесной рекультивации [7].

Известно, что устойчивость биологических систем зависит от стадии их развития — наименьшая в период их формирования, затем она возрастает к периоду зрелости и угасает с возрастом [8].

Оценка продуктивности лесонасаждений проводилась на пробных площадях. При обследовании искусственных насаждений на отвалах месторождения для изучения роста, развития, продуктивности насаждений было заложено 8 пробных площадей по 0,25 га с разным размещением посадочных мест, различной густотой посадки, разного возраста, на склонах разных экспозиций и высоты над уровнем моря (от 0 метров до 50 метров).

Пробные площади (площадки) служили в качестве эталона, характеризующего насаждение определенной категории с необходимой степенью точности и закладываются с различными целями [12].

Сплошным перечетом было охвачено 1595 шт. деревьев, из них: ПП № 1 — 225 шт., ПП № 2 — 149 шт., ПП № 3 — 243 шт., ПП № 4 — 137 шт., ПП № 5 — 238 шт., ПП № 6 — 298 шт., ПП № 7 (контроль) -157 шт., ПП № 8 (контроль) — 148 шт. Необходимо также отметить, что все участки на местности, где закладывались пробные площади, были пройдены незначительными беглыми низовыми пожарами слабой интенсивности 3−6 летней давности, кроме ПП №№ 7,8, которые выбраны для контроля.

На всех пробных площадях был проведен сплошной перечет деревьев, с последующим переводом количества учтенных стволов на 1 га. Результаты перечета деревьев на пробных площадях и полученные таксационные показатели были обработаны и сведены в таблицу 1.

После полевых опытов были определены разряды высот на пробных площадях (ПП) и состав насаждений.

Результаты получены следующие: ПП № 1 — VI, состав насаждения 10С; ПП № 2 — VI состав насаждения 10С; ПП № 3 — VII состав насаждения 10С; ПП № 4 — VIII состав насаждения 10С; ПП № 5 — VIII состав насаждения 10С; ПП № 6 — VII (для сосны) состав насаждения 8С2Яс и IV разряд высот (для ясеня); ПП № 7 — VIII состав насаждения 10С, ПП № 8 — VIII состав насаждения 10С.

Обработка ПП производилась по справочнику лесоустроителя Дальнего Востока [14] и справочнику для таксации лесов Дальнего Востока [13]. сосна насаждение техногенный бонитет Одним из наиболее главных показателей продуктивности лесных насаждений в условиях техногенного воздействия является бонитет насаждений. Термин этот происходит от латинского слова bonitas, что означает «доброкачественность». Поэтому в качестве классификационного признака для деления на классы бонитета с 1911 г., проф. М. М. Орлов в русской таксационной практике использует среднюю высоту, которая зависит от возраста насаждений. Его опыты и наблюдения говорят о том, что лучшим показателем, отображающим качество условий местопроизрастания, является высота насаждения в определенном возрасте [1].

График 1. Определение средней высоты насаждения по высотам кривой

Таблица 1. Таксационные показатели опытных культур.

Определение средней высоты базируется на закономерностях строения древостоя по диаметру и высоте и в зависимости от точности может быть различным [6]. В исследованиях она определялась с помощью высотомера (ВУЛ-1) и служила для численной характеристики состояния, производительности древостоя и качества условий местопроизрастания.

Для анализа основных таксационных показателей (Д, см и Н, м), проводилось сравнение данных на ПП № 7:

• — полученные глазомерно на местности (Д = 23,2 см, Н =16,2 м);
• — полученные при построении кривой высот (Д =22,0 см, Н = 14,5 м);
• — полученные при малой выборки (Д =18,63 см, Н =13,59 м).

При среднем диаметре в 22,0 см, средняя высота насаждения равна 14,5 метрам (график 1). Если принять за основные таксационные показатели, данные кривой высот, то глазомерные измерения и статистические показатели малой выборки непосредственным способом не выявили отклонение от общего диаметра в составе древостоя (15,5%) и от общей высоты (6,3%) [4]. При обработке материалов продуктивность насаждений следующая: ПП № 1-Iа бонитет, ПП № 2-I, ПП № 3-I, ПП № 4-I, ПП № 5-I, ПП № 6-I, ПП № 7-Iа, ПП № 8-Iа. Полученные таксационные показатели (табл.2) указывают на то, что искусственные лесные насаждения на почво-грунтах месторождения развиваются успешно. Данные искусственные леса можно отнести к высокопродуктивным насаждениям. Насаждения на всех ПП являются средне и высокоплотными, что указывает на их устойчивость и продуктивность в зоне техногенного воздействия горного производства.

Таблица 2. Характеристика 26- 41 летних насаждений сосны по классам бонитета

• 1. Анучин Н. П. Лесная таксация: Учебник для вузов. — 5-е изд., доп. — М.; Лесн. Пром-сть. — 552 с.
• 2. Газета Амурская правда от 29.03.1995 года. Статья «Приведем в порядок планету» .
• 3. Газета «Горняк» от 16. 12. 2000 года. Статья «Поможем сами себе» .
• 4. Доев С. К. Математические методы в лесном хозяйстве. Уссурийск ПГСХА 2001. — 125 с.
• 5. Дюкарев В. Н. Биологическая продуктивность лесных экосистем и карта фитомассы лесов Приморского края. БПИ ДВО РАН «Лесные экосистемы Северо-Восточной Азии и их динамика». Материалы международной конф. Владивосток: Дальнаука, 2006. — с. 45−46.
• 6. Загреев В. В., Гусев Н. Н., Мошкалев А. Г., Селимов Ш. А /Лесная таксация и лесоустройство/ Учебник для лесных техникумов. — М.: Экология, — 1991. 384 с.
• 7. Застенский Л. С., Застенская Л. Л. Опыт лесной рекультивации в Белоруссии. «Лесная рекультивация нарушенных земель. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991. — С. 75−82.
• 8. Острошенко В. В. Научное обоснование системы эколого-лесоводственных мероприятий по повышению продуктивности лесов Приохотья. Академия наук о земле. М., 2002. — 76 с.
• 9. Проект организации и ведения лесного хозяйства Завитинского лесхоза Амурского управления лесами. Свободный 1998;1999. 191 с.
• 10. Семенюта Ф. И., Елизаров А. Ф., Соснин М. Н Лесная таксация и лесоустройство М., изд-во «Лесная промышленность» 1970. — 352 с.
• 11. Сидоров Ю. Ф. Пояснительная записка к карте антропогенной нарушенности территории Амурской области. Благовещенск. Амурский ДГФ 2000. — 315 с.
• 12. Смирнов Н. Т. Закладка пробных площадей. Методические указания по закладке пробных площадей. Приморский сельскохозяйственный институт, Уссурийск 1979. — 75 с.
• 13. Справочник для таксации лесов Дальнего Востока. ДальНИИЛХ, Хабаровск, 1990. — 528с.
• 14. Справочник лесоустроителя Дальнего Востока. ДВ Лесоустроительное предприятие Всесоюзного объединения «Леспроект», Хабаровск, 1973. — 227 с.