сотрудник
ГРНТИ 68.03 Сельскохозяйственная биология
Засуха 2010 года оказала негативное влияние на состояние основных лесообразующих пород на территории Республики Татарстан. Проведенными исследованиями в 2011-18 гг. определены масштабы усыхания, выявлены закономерности усыхания в насаждениях, различных по возрасту, составу, типам лесорастительных условий, полноте. Установлено, что больше всего пострадали береза и ель. В березняках более 90% площади усыхания приходится на спелые и перестойные насаждения, доля которых в общей площади лесов достигает 50%. Зависимости усыхания от участия березы в составе, полноты и диаметра не выявлено. В ельниках усыхание произошло во всех возрастных категориях, большей частью в монокультурах, созданных за пределом естественного ареала. Проведенные исследования выявили динамику смены березы после усыхания и проведения санитарных рубок: в Предкамье – на ель и липу, в Закамье – на осину и липу, в Возвышенном Закамье – на клен, липу и дуб. Береза в условиях лесостепи к 40 годам практически полностью теряет порослевую способность и после рубки не участвует в формировании нового древостоя. Кроме березы и ели на значительных площадях произошло усыхание осины, следствием засухи 2010 года явилось уменьшение площади пихты и перемещение границы его произрастания за р. Кама. Произошло ослабление сосны, после 2010 года увеличились площади и объемы усыхания по причине заражения корневой губкой. Всего площадь пострадавших от засухи 2010 года насаждений по РТ по предварительным подсчетам составляет более 200 тыс. га, в т.ч. погибли или находятся в неудовлетворительном состоянии более 30 тыс. га лесных культур. Произошло снижение запаса покрытых лесом площадей, в особенности спелых и перестойных. Необходимо разработка мероприятий по восстановлению данных площадей.
Республика Татарстан, леса, засуха 2010 года, состояние древостоев, лесовозобновление, смена пород.
Неблагоприятные погодные условия, главным образом засухи, являются одним из главных факторов, влияющих на изменение состояния и состава лесов. Практически во всех научных публикациях, посвященных изучению этого вопроса, отмечается их негативная роль. Так, еще в 1913 году П.П. Серебренников отмечал, что причина усыхания ельников Архангельской области заключается в сочетании ряда факторов: засуха, понижение уровня грунтовых вод, выборочные рубки, действие типографа, гравера и большого елового лубоеда [1]. В настоящее время площадь гибнущих ельников составляет 150 тыс. га с запасом древесины около 25 млн.м3 [2]. Установлен рост отмирания бореальных лесов Канады на 5 % за год из-за водного стресса, вызванного региональным потеплением климата. Усыхание в западных лесах, при этом в несколько раз больше, чем в восточных [3]. В последние годы наблюдается интенсивная гибель в лесах Аляски (Британская Колумбия) кипарисовика нутканского Chamaecyparis nootkatensis на площади свыше 200 тыс. га, не связанная с патогенами и воздействием других биотических факторов [4].
Массовое усыхание лесов, происходившее в середине XX – начале XXI веков, стало важнейшим фактором угрозы сохранения биологического разнообразия и устойчивого социально-экономического развития. За последние 20 лет в Российской Федерации ежегодно усыхает в среднем около 300 тыс. га лесных насаждений, суммарная же площадь погибших древостоев составила более 6 млн га. Динамика гибели лесов имеет определенную цикличность, связанную с периодичностью влияния на леса комплекса отрицательных факторов, но при этом рост площадей усохших насаждений имеет стабильный характер [5].
Влияние аномальной жары 2010 года на состояние березняков отмечено учеными Брянской, Самарской, Пензенской областей [6-8]; насаждений с участием ели – Московской, Тверской, Калужской, Брянской, Смоленской областях, Удмуртии [9-11].
Огромное негативное влияние оказало на березовые и еловые насаждения Республики Татарстан длительное воздействие высоких температур лета 2010 года [12, 13].
Условия, материалы и методы исследований. Анализ состояния лесов республики, территория которой находится в двух лесорастительных зонах (смешанных лесов и лесостепной), выполнен с использованием материалов лесоустройства и планов-корректировок лесничеств (в березняках 4,8 тыс. страт, в ельниках – 2,3 тыс. страт), а также натурных обследований, проведенных в 2011-2017 гг. на территории 20 лесничеств на более чем 100 постоянных и временных пробных площадях, отражающих состояние древостоев на площади порядка 28 тыс. га. Степень ослабления насаждения в целом и по каждой древесной
породе отдельно определялась как средневзвешенная величина. На пробных площадях был проведен учет естественного возобновления, оценены его количество и состав. Обработка материала проведена на ПК стандартными методами с использованием прикладных программ математической статистики.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Огромное внимание на состояние и состав лесов РТ оказала засуха 2010 года, когда гидротермический коэффициент по республике составил всего 0,4 при среднегодовом показателе 1,2, последствия которой для лесов Татарстана пока еще слабо оценены и недостаточно глубоко проанализированы. Средние месячные температуры воздуха превысили норму на 4-6ºС, в целом по республике июль и август оказались самыми жаркими за весь период метеорологических наблюдений в республике. В июне и июле на преобладающей территории выпало по 1-21 % месячной нормы осадков. Большую часть периода температуры повышалась до 30ºС тепла и выше, 29-31 июля и 2 августа до 35-40ºС, а 1 августа достигла 41ºС . Водный дефицит привел к преждевременной дефолиации крон березы. Гибель растений наступала при этом еще до их полного обезвоживания в результате нарушения обмена веществ. Резкое снижение уровня грунтовых вод привело к отрыву каймы капиллярного подъема грунтовых вод от корневых систем, что вызывает отмирание деревьев ели [14].
В обзоре лесопатологического состояния лесов отмечено, что в результате воздействия климатических факторов (ожеледь и засуха) и лесных пожаров 2010 года произошло сильное ослабление лесных насаждений. Наиболее значительно повреждены страты березовых насаждений и страты, где главной породой является ель. Дефицит почвенной и атмосферной влаги сказался также на состоянии сосняков. Ослабление жизнеспособности насаждений произошло практически во всех лесничествах. Средневзвешенная категория санитарного состояния обследованных насаждений, где преобладающими породами были береза и ель, варьировала от 2,59 до 4,74. В осинниках она изменялась от 2,28 до 2,84, а в сосняках – от 1,88 до 2,70.
Исследования показали, что масштабы повреждения насаждений после засухи 2010 года в Республике Татарстан сопоставимы с усыханием дубрав после морозов 1978-79 годов. Наибольшая площадь ослабленных засухой насаждений березы отмечается в Высоком Заволжье. При проведении рекогносцировочного обследования здесь не выявлено ни одного участка спелых и перестойных березняков без наличия ослабления.
Данные обработки пробных площадей показывают, что береза по состоянию относится к сильноослабленным, среднее количество сухостойных деревьев около 50% (табл. 1).
После обработки материалов лесоустройства установлено, что средняя степень ослабления березы варьирует в лесничествах от 1,7 до 3,8, т.е. произошло усыхание от 20 до 50% деревьев (30 – 80 м3/га) (табл. 2). Анализ материалов, представленных Минлесхозу РТ в 2011–16 гг. лесничествами для проведения санитарных рубок в березняках, свидетельствует о средней степени повреждения насаждений (k=3), т.е. в составе погибло в среднем 50% березы.
1. Серебренников П. П. Задачи лесного опытного дела на Севере / П.П. Серебренников // Тр. XII Всерос. съезда лесовладельцев и лесохозяев. – СПб., 1913. - 16 с.
2. Неволин О. А. О распаде и гибели высоковозрастных ельников в Березниковском лесхозе Архангельской области / О.А. Неволин // ИВУЗ: Лесной журнал. – 2005. – №6. – С. 7-22.
3. Birdsey R. Affiliations Corresponding author / R. Birdsey, Y. Pan // Nature Climate Change. – 2011. – P. 444-445.
4. Peng C. Drought-induced pervasive increase in tree mortality across Canada's boreal forests / C. Peng, et. al. // Climatic Change. – 2011. P. 467-471.
5. Жигунов А.В. Массовое усыхание лесов на северо-западе России / А.В. Жигунов, Т.А. Семакова, Д.А. Шабунин // Материалы науч. Конф., посвященной 50-летию Института леса Карельского научного центра РАН. – Петрозаводск: Изд-во Карельского научного центра РАН, 2007. – C.42-52
6. Иванов В. П. Изменения в биогеоценозах центральной частиБрянской области после летней жары 2010 года / Иванов В. П., С. И. Марченко, И. Н. Глазун, Д. И. Нартов, Л. М. Соболева. – Вестник ПГТУ. – 2013, №1 - С.25-35.
7. Кудинов К.А.Засуха в Жигулях. Краткий обзор результатов экологического мониторинга за 2010 г. Вестник Волжского университета им. В.И.Татищева. – 2011. – №12. – С.51-57
8. Володькин А.А., Володькина О.А. Динамика развития очагов бактериальной водянки березы в условиях Пензенской области // Сборник статей Международной науч.- практ. конф. «Проблемы и мониторинг природных экосистем». – Пенза, 2014. – С.33-38.
9. Лямцев Н.И., Малахова Е.Г. Динамика санитарного состояния еловых лесов Подмосковья после засухи 2010 г. // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. – 2013. – № 6 (98). – С. 82-88.
10. Маслов А. Д. Состояние и динамика очагов размножения короеда типографа в Центральной России во второй половине 2011 г., прогноз на 2012 г. / А. Д. Маслов, И. А. Комарова, А. С. Котов // Лесохоз. информ. – 2012. – № 1. – С. 35–41.
11. Соловьева М.В. Факторы дестабилизации еловых насаждений // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2013. – № 4 (37). – С. 57-58.
12. Газизуллин А.Х. Состояние березняков Возвышенного Заволжья Республики Татарстан после засухи 2010 года / А.Х. Газизуллин, И.К. Сингатуллин // Вестник Казанского аграрного университета – 2014. – №2 . – С.99-104
13. Сингатуллин И.К. Усыхание ельников в Республике Татарстан после 2010 года / И.К. Сингатуллин, Н.М. Ятманова // Вестник Казанского аграрного университета . – 2015 . – №1. - С. 151-154.
14. Веретенников А.В. Физиология растений. Учебник. – М.: Академический проект, 2006. – 480 с.
15. Демаков Ю.П. Диагностика устойчивости лесных экосистем: методологические и методические аспекты. – Научное издание. - Йошкар-Ола, 2000. – 416 с.
16. Розанов М.И. Классификация кривых роста сосны обыкновенной // Радиоуглерод: Матер. Всес. совещ. - Вильнюс, 1971. С. 99-101.
17. Lovelius N.V. Dendroindication of natural Processes and anthropogenic influences. - St.-Peterburg: World and Family - 95, 1997. - 320 p.
