Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»

На правах рукописи

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Патологические признаки дуба черешчатого и их использование при санитарных рубках

Специальность 06.03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Фурменкова Евгения Сергеевна

Брянск - 2009

Работа выполнена на кафедре экологии, защиты леса и лесного охотоведения Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Царалунга Владимир Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Смирнов Сергей Иванович;

кандидат биологических наук Алёхин Владимир Тихонович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции» (ФГУП «НИИЛГиС»).

Защита состоится «22» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.019.01 в Брянской государственной инженерно-технологической академии по адресу: 241037, г. Брянск, проспект Ст. Димитрова, 3, БГИТА, зал заседаний.

Тел.: (4832) 74-03-59, факс (4832) 74-67-44, e-mail: bgita@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной инженерно-технологической академии.

Автореферат разослан «18» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Нартов Д.И.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. При проведении большинства видов выборочных рубок, а так же при принятии решения о проведении сплошных санитарных рубок основным критерием для отбора деревьев в рубку является их жизнеспособность, обусловленная наличием и развитостью тех или иных древесных патологий.

Состояние таких деревьев до сих пор в производственных условиях определяется исключительно визуально, только по набору внешних (габитуальных) признаков проявления патологии. Перечень патологических признаков, используемых в отечественной лесохозяйственной практике, сформирован более ста лет назад (Гартиг, 1894) и без особых изменений тиражируется в современных лесозащитных справочниках, санитарных правилах и инструкциях по лесопатологическому обследованию и мониторингу.

Однако опыт лесопатологических обследований показывает, что и действующие системы оценки состояния древостоев в целом и особенно перечень используемых патологических признаков требуют объективного обоснования, существенных дополнений и детализации.

В первую очередь, перечень патологических признаков следует расширить, поскольку масштабное ослабление древостоев в последние десятилетия увеличило долю деревьев с такими патологиями, которые раньше были редкими. Назрела необходимость дальнейшей дифференциации патологических признаков по степени их развития, так как перспективность дерева определяется не только наличием патологии, но и её стадийными характеристиками. Кроме того, большинство патологий имеют четко выраженную породную специфику и разделение их в действующих нормативных документах только на две группы (для лиственных и хвойных) крайне недостаточно.

Необходимость решения данных вопросов для нужд современной лесозащиты и определяет актуальность выбранной нами темы исследований.

Цель работы: выявить закономерности распространения и проявления наиболее существенных патологий дуба черешчатого, а также усовершенствовать систему объективной оценки состояния деревьев дуба по внешним патологическим признакам, адаптированную для нужд санитарных рубок.

Задачи исследования:

1 Выявить закономерности габитуальных проявлений патологии у деревьев дуба черешчатого, их встречаемость и разнообразие.

2 Определить степень зависимости между уровнем развития древесной патологии и её габитуальными проявлениями.

3 Ранжировать и систематизировать габитуальные патологические признаки дуба черешчатого по их лесопатологической значимости.

4 Разработать непосредственно для дуба черешчатого классификацию патологических признаков, приспособленную для назначения и проведения санитарных рубок в дубравах.

Научная новизна работы. Впервые выявлены закономерности проявления и распространения габитуальных патологических признаков на дубе черешчатом. Определена коррелятивная связь между биоэлектрическими показателями дерева, отражающими его физиологическое состояние, и габитуальными проявлениями патологии. Обоснованы патологические признаки, существенные для оценки состояния дуба черешчатого. Дополнен перечень наиболее существенных для дуба габитуальных патологических признаков (грозобойные и морозобойные трещины, комлевое дупло). Проведено ранжирование габитуальных патологических признаков по значимости для жизнеспособности дерева. Разработана детальная классификация габитуальных патологических признаков для дуба.

Практическая значимость работы. Результаты, полученные в диссертации, применяются в учебном процессе, а также используются в практике лесохозяйственных предприятий Воронежской области при лесопатологических обследованиях, а также для решения практических задач (санитарные рубки, рубки ухода, лесопатологический мониторинг), связанных с системой объективной оценки состояния по ранжированным габитуальным индикаторам позволяющим оценить жизнеспособность деревьев.

Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечена комплексностью проработки темы, объемами полевых исследований и использованием методов математической статистики при обработке и анализе материалов.

Личный вклад автора. Автором разработана программа и подобраны методики исследований. В течение четырех лет (2004-2008 гг.) проведены полевые исследования, собран большой объем фактического материала, осуществлена его камеральная обработка и анализ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Встречаемость, разнообразие и специфика внешних проявлений патологий у дуба черешчатого.

2 Уровень и характер зависимости габитуальных патологических признаков дуба черешчатого от реального состояния дерева.

3 Ранжирование габитуальных патологических признаков дуба черешчатого по их лесопатологической значимости.

4 Классификация габитуальных признаков дуба черешчатого, адаптированная для нужд выборочных санитарных рубок в дубравах.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ВГЛТА (Воронеж, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009), 5 международной научно-технической интернет-конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса» (Брянск, 2006), 1 межвузовской заочной научно-практической конференции «Лесной комплекс: состояние и перспективы» (Сыктывкар, 2006), международной научно-практической конференции «Инновационное развитие агропромышленного комплекса и лесного хозяйства» (Казань, 2007), школе-конференции «Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России» (Воронеж, 2007, 2008), шестой всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (Вологда, 2008).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 18 научных работ, в том числе 2 - в рецензируемых научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и практических рекомендаций, библиографического списка, приложений.

Работа изложена на 187 с., включает 22 таблицы, 23 рисунка, 5 приложений, библиографический список из 220 наименований, из них 15 на иностранных языках.

Содержание работы

1. Методика и объект исследования

Исследовательские работы проводились в дубравах Центральной лесостепи Воронежской, Липецкой и Тульской областей. В разделе приводится характеристика природных условий исследуемого района: климат, почвенно-геоморфологические и лесорастительные условия.

Для решения всего комплекса поставленных задач на опытных участках в центральной лесостепи были проведены исследования по изучению закономерностей габитуальных проявлений патологии деревьев дуба, распространению, дифференциации и сочетанию патологических признаков, их связи с физиологическим состоянием дерева. В качестве метода детальной (приборной) диагностики состояния деревьев дуба использован метод П.А. Положенцева, М.Г. Ханисламова (1976), основанный на измерении гальвано-электрического потенциала ткани луба, а также методы измерения и оценки биоэлектрических показателей дерева которые разработали С.Г. Ходосевич (1964), Н.В. Рутковский (1965) и Р.Г. Шеверножук (1968).

Экспериментальные данные обработаны методами математической статистики с использованием современных компьютерных программ (Excel, Statistica и др.).

2. Ускоренное отмирание дуба, его проявления и диагностика

По литературным источникам (Бородаевский, 1909; Науменко, 1949; Молчанов, 1963; Положенцев, 1976; Воронцов, 1978; Лохматов, 1980; Харченко, 1981; Новосельцев, Бугаев, 1985; Алентьев, 1990; Рыжков, 1999; Калиниченко, 2000; Царалунга, 2003; Демидова, 2007 и др.) составлена хронология деградации дубрав Восточной Европы. Приведены основные гипотезы причин данного явления и его эколого-лесоводственные последствия для дубравных биоценозов. Критически проанализированы современные представления о патологии дуба, её габитуальных проявлениях и методах диагностики состояния древесных растений и их сообществ.

3. Габитуальные признаки патологии деревьев дуба: встречамость, дифференциация, сочетание

При проведении исследований нами определялся набор наиболее существенных патологических признаков и их распространение для дуба черешчатого. Всего было заложено и обследовано 37 пробных площадей (ПП). Общая площадь ПП составила 42,5 га (от 0,25 до 3,0 га). ПП располагались в наиболее типичных лесорастительных условиях для лесостепных дубрав Воронежской (Острогожский, Анненский, Воронцовский и Учебно-опытный лесхоз ВГЛТА) и Тульской (Крапивенский лесхоз) областей. габитуальный дуб черешчатый лесопатологический

На рисунке 1 приведен перечень и количественное соотношение обнаруженных нами патологических признаков на дубе в обследованных массивах. Как показали исследования, из обнаруженных патологических признаков, лидируют незаросшие комлевые дупла. Второе место по встречаемости занимают деревья с отмершей частью скелетных ветвей.

Рисунок 1 - Распределение патологических признаков дубового древостоя на обследованных участках, %

Третья позиция - патология формы ствола дерева. На четвертом месте деревья с многочисленными отмершими, но не отпавшими и незаросшими крупными сучьями. Еще один признак, свидетельствующий о фатальной патологии дуба - грозобойные трещины. Высокий процент деревьев с плодовыми телами дереворазрушающих грибов, раковыми опухолями, водяными побегами. Наименее встречаемыми на дубе оказались летные отверстия стволовых насекомых, дупла на стволе и каповые наросты.

Из полученных результатов видно, что встречаемость патологических признаков варьирует в широком диапазоне (таблица 1).

Таблица 1 - Дифференциация параметров патологических признаков на дубе

Патологические признаки	Количество патологических признаков в обследованных массивах (шт. /%)
	1	2	3	4	5
	Остргожский лесхоз	Анненский лесхоз	Воронцовский лесхоз	УОЛ ВГЛТА	Крапивенский лесхоз
Усохшие скелетные ветви	>1 /4	5 / 5,0	5 / 3,1	38 /11,1	35 / 4,0	24 / 3,1
	1/4 -1 /3	4 / 4,0	12/ 7,5	98 /22,5	40 / 4,5	36 / 4,7
	1 /2 и >	1 / 1,0	12/ 7,5	54 /12,4	36 / 4,1	20 / 2,6
Усохшая вершина на:	1 /4	-	-	-	3 / 0,3	14 / 1,8
	1 /3	1 / 1,0	-	-	7 / 0,8	47 / 6,1
	1 /2 и >	2 / 2,0	7 / 4,3	1 / 0,2	9 / 1,0	31 / 4,0
Ошмыги, обдиры, сухобочины	1/4-1/3 d ств.	-	1 / 0,6	-	7 / 0,8	26 / 3,4
	1/3-1/2 d ств.	-	3 / 1,9	1 / 0,2	-	8 / 1,0
	>1/2 d ств.	1 / 1,0	3 / 1,9	3 / 0,6	-	14 / 1,8
Водяные побеги	Единичные	-	-	24 / 5,5	4 / 0,5	33 / 4,3
	Массовые	1 / 1,0	6 / 3,7	93 /21,4	28 / 3,1	95 / 12,3
Морозобойные трещины	Заросшие	1 / 1,0	1 / 0,6	10 / 2,3	3 / 0,3	76 / 9,8
	С гнилью	-	-	1 / 0,2	40 / 4,5	25 /3,2
Плодовые тела грибов	Однолетние	2 / 2,0	2 / 1,2	2 / 0,4	19 / 2,1	13 / 1,7
	Многолетн.	7 / 7,0	8 / 4,9	11 / 2,5	11 / 1,2	53 / 6,9
Раковые опухоли	< 1/3 d ств.	1 / 1,0	-	3 / 0,6	7 / 0,8	9 / 1,2
	1/3-1/2 d ств.	-	3 / 1,9	6 / 1,3	25 / 2,7	20 / 2,6
	> 1/2 d ств.	3 / 3,0	6 / 3,7	17 / 3,6	15 / 1,7	11 / 1,4
Комлевое дупло диаметром:	< 1/3 d ств.	1 / 1,0	3 / 1,9	-	25/ 2,7	1 / 0,1
	1/3-1/2 d ств.	12/12,0	32/19,9	2 / 0,4	319/36,1	3 / 0,4
	1/2-3/4 d ств.	12/12,0	25/15,6	3 / 0,6	137/15,3	-
	> 3 /4 d ств.	10/10,0	-	2 / 0,4	43 / 4,8	-
Незаросшие сучья	< 5см d	18/18,0	8 / 4,9	-	55 / 6,1	1 / 0,1
	5 - 10 см d	-	-	4 / 0,8		9 / 1,2
	>10 см d	-	-	9 / 2,1		2 / 0,2
Летные отверстия насекомых	Единичные	5 / 5,0	-	4 / 0,8	5 / 0,6	3 / 0,4
	Массовые	1 / 1,0	-	1 / 0,2	-	37 / 4,8
Патология формы ствола	Раздвоение ствола	8 / 8,0	17/10,6	31 / 7,1	15 / 1,7	112/14,6
	Сросшиеся стволы	1 / 1,0	2 / 1,2	3 / 0,6	-	5 / 0,6
	Толстая скел. ветвь	3 / 3,0	5 / 3,1	10 / 2,3	3 / 0,3	43 / 5,7
Итого	100/ 100,0	161/ 100,0	431/ 100,0	884/ 100,0	771/ 100,0

Соотношение деревьев с разной степенью отмирания скелетных ветвей на уровне 2…5 %. Среди деревьев дуба с усохшей вершиной чаще встречаются деревья с отмершей половиной и более. Ошмыги, обдиры и сухобочины локализуются в нижней части ствола. Чаще встречаются массовые водяные побеги на стволе, чем единичные. Большинство морозобойных трещин оказались заросшими. Раковые наросты хорошо развиты, занимают половину и более окружности ствола.

Комлевые дупла преобладают с поперечником порядка Ѕ диаметра ствола, которые уже не зарастают, а в комлевой части ствола имеется стволовая гниль. Часто встречаются небольшие незаросшие сучья диаметром до 5 см. Наличие летных отверстий дендрофильных насекомых свидетельствует о крайней ослабленности дерева или о его усыхании. Из патологической формы ствола преобладает раздвоенность, провоцирующая стволовую гниль и разлом ствола в приспевающем возрасте.

На ряде деревьев встречаются одновременно несколько патологических признаков. Проведенный анализ показывает, что деревья с усохшими скелетными ветвями часто (74%) имеют комлевое дупло. Усохшая вершина в 76% случаев сочетается с плодовыми телами дереворазрушающих грибов. Водяные побеги встречаются на деревьях с комлевыми дуплами. Морозобоинам активнее подвержены деревья с раковыми опухолями. Плодовые тела грибов можно обнаружить на деревьях с усохшими скелетными ветвями, усохшей вершиной и незаросшими сучьями. Стволовые вредители предпочитают поселяться на ослабленных деревьях с усохшими скелетными ветвями и усохшей вершиной. Установлена тесная связь между усохшей вершиной и морозобоинами, плодовыми телами дереворазрушающих грибов, летными отверстиями стволовых вредителей и патологической формой ствола. Прослеживается зависимость появления водяных побегов, морозобоин, плодовых тел грибов от механических повреждений ствола - ошмыгов и обдиров. Патологические признаки имеют высокую корреляционную связь (r=0,78…0,85), что может быть использовано для оптимизации методик и технологий лесопатологических обследований.

4. Связь габитуальных патологических признаков с биоэлектрическими показателями состояния деревьев дуба

В результате диагностики состояния деревьев дуба апробированным методом измерения гальвано-электрического потенциала ткани луба выявлены достоверные различия между деревьями, имеющими габитуальные признаки патологии (таблица 2).

Таблица 2 - Гальвано-электрический потенциал ткани луба (ГЭП) деревьев дуба с различными патологическими признаками

№	Вид патологического признака	M±m, мА	tФ
1	Без признаков ослабления	29,8 ± 0,59	50
2	Без явной патологии, но с разреженной кроной	27,9 ± 0,58	48
3	С морозобойными трещинами	27,3 ± 0,55	49
4	С раковыми опухолями на стволе	23,3 ± 0,56	42
5	С ошмыгами (обдиры, сухобочины) ствола более 1 дм2	21,7 ± 0,57	38
6	С комлевыми дуплами более Ѕ диаметра ствола	20,5 ± 0,50	41
7	С плодовыми телами дереворазрушающ. грибов на стволе	17,0 ± 0,46	37
8	Со следами заселения дерева ксилофагами	16,5 ± 0,44	37
9	Отмершие в текущем году	5,3 ± 0,38	14

Полученные результаты показали, что такие патологические признаки как плодовые тела трутовых грибов на стволе или заметные следы поселения ксилофагов свидетельствуют о хроническом ослаблении дерева. Меньшую ослабленность имеют деревья, с развитым дуплом и гнилью в комлевой части ствола, а так же ошмыгами или раковыми опухолями. Физиологическое состояние деревьев с заросшими морозобойными трещинами или разреженной кроной, практически не отличаются от деревьев без патологических признаков. Полученные данные согласуются с существующими представлениями о связи данных патологических признаков с реальным состоянием дерева.

Диагностируя физиологическое состояние дерева методом измерения электросопротивления (ї) луба, величины возникающего в нем микротока (ї) и напряжения (µV) при помощи цифровых милливольтметров М838 и ДТ9208А, были определены биоэлектрические показатели деревьев дуба с различными патологическими признаками (таблица 3).

Таблица 3 - Биоэлектрические показатели деревьев дуба с различными патологическими признаками

№	Вид патологического признака	Сокра-щения	Биоэлектрические показатели
			M±m, µV	tФ	M±m, ї	tФ	мА
1	Без признак. патологии	БПП	48,65±2,31	21	196,10±36,57	5	0,25
2	Усохшие скелетн. ветви	УСВ	44,13±2,64	17	185,50±22,05	8	0,24
3	Морозобойные трещин.	МТ	41,87±1,37	31	198,92±43,63	5	0,21
4	Каповые наросты	КН	42,17±1,87	23	213,93±24,16	9	0,20
5	Раковые опухоли	РО	28,75±1,83	16	169,21±21,25	8	0,17
6	Комлевое дупло	КД	33,45±4,51	7	301,14±28,58	11	0,17
7	Не заросшие сучья	НС	41,13±2,17	19	249,51±19,46	13	0,16
8	Плодовые тела грибов	ПТГ	40,95±4,35	9	256,03±29,20	9	0,16
9	Патология формы ствола	ПФС	37,62±5,81	6	233,75±31,84	7	0,16
10	Ошмыги, обдиры, сухоб.	ООС	35,52±5,31	7	226,34±39,26	6	0,16
11	Дупло на стволе	ДС	41,83±2,54	16	269,15±32,69	8	0,16
12	Усохшая вершина	УВ	32,91±6,65	5	243,25±63,43	4	0,13
13	Водяные побеги	ВП	34,58±6,31	5	324,17±95,31	3	0,11
14	Грозобойные трещины	ГТ	18,39±0,98	19	194,18±22,03	9	0,09
15	Летные отв. насекомых	ЛОН	26,34±1,42	18	330,18±35,57	9	0,08
16	Отмершие деревья	ОД	7,37±2,06	4	122,56±28,58	4	0,06

Патологические признаки расположены в таблице 3 по мере снижения силы тока в тканях луба. Наименее ослабленными оказываются деревья, имеющие усохшие скелетные ветви, заросшие морозобойные трещины и каповые наросты. Наиболее ослабленными - с наличием летных отверстий стволовых насекомых, грозобойными трещинами и массовыми водяными побегами. Все остальные признаки занимают промежуточное положение с близкими по номиналу показателями. Данная последовательность полностью совпадает с последовательностью при определении гальваноэлектрического потенциала тканей луба у деревьев с различной патологией (рисунок 2).

По данным рисунка 9 видно, что из предложенной последовательности «выпадают» раковые опухоли. По микротоку они входят в группу признаков средней ослабленности, а по напряжению и сопротивлению - сильную. Дупло на стволе, входящее в группу признаков средней ослабленности по микротоку, по другим показателям входит в группу признаков слабой или начальной ослабленности. Из всех показателей наиболее варьируемый - электросопротивление тканей луба.

Соответствующие исследования были проведены для определения синергетического эффекта (двух патологических процессов) на одном дереве (таблица 4).

Таблица 4 - Биоэлектрические параметры деревьев дуба с парными патологическими признаками

№ п	Сочетание признаков	µV	ї	µA
1	УВ + ПТГ	34,29	274,15	0,13
2	УВ + МТ	32,48	265,63	0,12
3	УВ + ЛОН	25,94	298,31	0,09
4	УВ + ПФС	36,57	246,68	0,15
5	УВ + ООС	33,25	256,72	0,09
6	ООС + ВП	36,83	219,34	0,18
7	ООС + МТ	38,95	201,26	0,19
8	ООС + ПТГ	36,49	245,16	0,15
9	ООС + ЛОН	27,87	312,54	0,09
10	ООС ПФС	36,05	239,72	0,15
11	МТ + ПТГ	39,58	264,56	0,11
12	МТ + ЛОН	25,29	328,14	0,08
13	МТ + ПФС	37,26	273,16	0,14
14	ЛОН + ПФС	28,31	294,53	0,10

В результате парного сочетания патологических признаков биоэлектрические показатели дерева приближаются к уровню признака, который свидетельствует о более сильном ослаблении. При сочетании патологических признаков синергетического эффекта не обнаружено.

Проанализировав биоэлектрические показатели деревьев с группами патологических признаков соответствующих категорий состояния деревьев, были получены следующие данные (таблица 5).

Таблица 5 - Биоэлектрические параметры деревьев дуба различных категорий состояния

№ п/п	Категория состояния	Сочетание патологических признаков	M±m, µV	M±m, ї	µA
1.	Жизнеспособные	БПП+УСВ+МТз+КН	43,50±3,68	223,06±33,10	0,20
2.	Ограниченно жизнеспособные	РО+КД+НС+ПФС+ООС+ДС+Впе+МТн	38,22±4,56	224,41±37,11	0,17
3.	Нежизнеспособные	ПТГ + ГТ + УВ +ВПм + ЛОН	36,18±2,67	209,95±19,06	0,17
4.	Лесной отпад	Отмершие деревья	7,33±2,87	131,46±68,2	0,06

Средние величины биоэлектрических показателей деревьев «живых» категорий состояния отличаются в пределах 10-20 %, между живыми и мертвыми (усохшими) разница составила в 5-6 раз. Показатели ослабленных деревьев (ограниченно жизнеспособных и нежизнеспособных) отличаются крайне мало, а по силе микротока вообще не дифференцируются. Это значит, что патологические признаки должны быть объективно обоснованы в плане их реальной связи с патологией дерева.

5. Специфика патологических признаков у дуба черешчатого

Дуб черешчатый, как любая древесная порода, имеет специфику внешнего проявления патологических процессов. Наиболее специфичными для дуба являются патологическая форма ствола, морозобоины, грозобоины и комлевые дупла.

При исследованиях аномальной формы ствола выявлены наличие и степень распространения данного признака в дубравных насаждениях (таблица 6).

Таблица 6 - Встречаемость деревьев дуба с патологией формы ствола (ПФС) в различных насаждениях (сокращения - см. таблицу 1)

Патология формы ствола	Кол-во деревьев с патологией формы ствола (шт./%) на ПП
	1	2	3	4	5
Разделение ствола (многостволие)	15/ 0,9	9 / 4,5	7/ 3,0	17 / 9,1	5 / 2,3
Срастание стволов	-	3 / 1,5	1 / 0,4	2 / 1,1	1 / 0,4
Толстые скелетные ветви	3 / 0,2	-	3 / 1,3	5 /2,7	3 / 1,3
Сильное искривление ствола	2 / 0,1	3 / 1,5	1 / 0,4	3 / 1,7	2 / 0,8
Итого	20 / 1,2	15 / 7,5	12 / 5,1	27/14,6	11 / 4,8

Количество деревьев с патологией формы ствола варьирует в широком диапазоне (от 0,1% до 9,1%). Многостволие в среднем и в приспевающем возрасте в месте сочленения провацирует трещины и развитие стволовой гнили, приводящей к расщеплению стволов. Толстые скелетные ветви (1%) в среднем и приспевающем возрасте обречены на облом с последующим заражением стволовой гнилью. Срастание стволов (1%) может быть не фатальным, т.к. отмечены деревья дуба спелого и перестойного возраста, не имеющие в местах срастания трещин и признаков стволовой гнили. Сильное искривление стволов (менее 0,9%), образованное от отмерших раздвоенний ствола, имеет пониженную жизнеспособность и является резерватом грибной инфекции.

Исследования пораженных морозобоинами деревьев показали, что данный признак встречается во всех обследованных насаждениях, и его доля варьирует более чем в десять раз. Для выявления причины предрасположенности дубовых насаждений к морозобоинам было проанализировано расположение морозобоин в зависимости от сторон света и от наклона ствола (таблица 7).

Таблица 7 - Зависимости появления морозобоин от сторон света и от наклона ствола (шт. / %)

№пробы	Кол-во обследов. деревьев	Стороны света	Стороны ствола по отношению к наклону
		север	юг	восток	запад	крень	тягловая	боковая	без наклона
4	43	15/35	8/19	13/30	7/16	3 / 7	19 / 44	8 / 19	9 / 20
5	101	31/31	22/22	28/28	20/20	6 / 6	34 / 34	17/19	44 / 44
6	19	6 /32	3 /16	3 /16	7/36	-	5 / 26	3 / 16	11 / 58
Итого 163	52/32	33/20	44/27	34/21	8 / 5	58/36	28/17	69 / 42

Наибольшее количество морозобоин зафиксировано в секторе северо-восток - северо-запад (таблица 7). У стволов, имеющих наклон, в шесть раз чаще морозовые трещины возникают в тягловой древесине, чем в креневой и в два раза чаще, чем в боковой. Специфическими для дуба являются локализация и протяженность морозобоин.

Встречаемость грозобойных трещин имеет небольшое (0,5%) распространение (таблица 8).

Таблица 8 - Распространение грозобоин в дубравах ЦЧР (сокращения - см. таблицу 1)

Форма грозобоины	Количество деревьев с грозобоинами (шт./%) на ПП
	1 (обслед. 235ств.)	2 (обслед. 186ств.)	3 (обслед. 1214 ств.)	4 (обслед. 3599ств.)	5(обслед. 1680ств)
Трещина	3 / 1,3	1 / 0,5	4 / 0,3	10 / 0,3	2 / 0,14
Вырван сегмент	-	-	1 / 0,1	7 / 0,2	1 / 0,06
Итого	3 /1,3	1 / 0,5	5 / 0,4	17 / 0,5	3 / 0,2

По форме преобладают грозобоины в виде протяженных и широких трещин (таблица 8). Большинство трещин имеют винтообразную форму, что обусловлено индивидуальными особенностями строения ствола. Трещины в виде вырванного сегмента обнаружены у 9 деревьев. Доля вырванного сегмента от окружности ствола составила от 23,3% до 28,1%. Вырванный сегмент разрывается на мелкие щепки и разлетается в радиусе 35 метров.

Незаросшие комлевые дупла лидируют с большим отрывом среди патологических признаков (от 0,3 до 42%). Комлевые пни составляют от 0,1 до 12%. Встречаемость приведенного патологического признака варьирует в широком диапазоне (рисунок 3).

Рисунок 3 - Дифференциация комлевых дупел по диаметру

В результате выявлено, что в порослевых дубравах ЦЧР доля деревьев дуба с патологической формой ствола варьирует в большом диапазоне, что требует их учета при проведении рубок ухода и санитарных рубках. Морозобоины на дубе приводят к развитию гнили и снижению жизнеспособности дерева. Молнией чаще поражаются более старые и крупные деревья. Грозобоина определяет категорию дерева не выше 4 по действующим «Правилам санитарной безопасности в лесах». Комлевые дупла и пни способствуют распространению грибной инфекции и ухудшают санитарное состояние насаждений. Для нужд мониторинга и диагностики состояния дубравных насаждений целесообразно включить перечисленные патологические признаки в шкалу оценки состояния лиственных насаждений.

6. Классификация габитуальных патологических признаков для дуба черешчатого

Обобщив полученные результаты, мы оптимизировали перечень наиболее значимых для дуба внешних патологических признаков и дифференцировали их по степени развитости (таблица 9).

Таблица 9 - Перечень наиболее значимых патологических признаков для дуба черешчатого и их градация по степени развитости

Патологические признаки	Градации патологических признаков по степени развития
	Появление признака (1)	Среднее развитие (2)	Макс. развитие (3)
Усохшие скелетн. ветви (СКВ)	1 или < ј от всех, если их на дереве > 5	ј - Ѕ	>Ѕ или совсем без СКВ
Усохш.верш (УВ)	< ј протяжен. кроны	ј - Ѕ	> Ѕ
Ошмыг, обдир, сухобоч. (ООС)	ширина < ј d ствола, высота < 1 d ствола	ширина ј - ѕ d ств., высота 1-3 d ствола	ширина > ѕ d ств., высота > 3 d ствола
Комл. пень (КП)	свежий КП,	разрушающийся КП,	выгневший КП,
Комл. дупло (КД)	КД<ј d ствола	КД ј - Ѕ d ствола	КД > Ѕ d ствола
Водяные побеги (ВП) на стволе	одиночные и редко (< 10 шт)	одиночные или (и) пучками, но < 25 % поверхности ствола	ВП покрывают >25 % поверхности ствола
Незаросший сук	отмерший, но целый сук	сгнивший, но не отпавший	отпавший, но не заросший
Дупло на стволе	d дупла < ј d ствола и без признаков гнили	d дупла ј - Ѕ d ствола или (и) наличие гнили	d дупла > Ѕ d ствола или (и) признаки явного разрушения
Морозобойные трещины	свежие без сокотечения или старые, заросшие	свежие с сокотечением или старые, частично заросшие	старые, не заросшие с массивными каллюсными наплыв.
Грозобойная трещина	свежая, односторонняя трещина вдоль всего ствола	старая трещина с сухобочиной по всей длине	Старая выгнившая трещина или вырванный сегмент.
Опухоли	Сувель, кап, любого размера или раковая опухоль < Ѕ d ствола	Раковая опухоль Ѕ - 1 d ствола	Раковая опухоль > 1 d ствола или окаймляющий рак
Летные отверстия стволовых насекомых	единично (<10 шт.), одного вида и локально	> 10 шт. или разных видов, но не расклев. птицами	массовые, разных видов или расклев. птицами
Плодовые тела дереворазрушающих грибов	однолетние в любом месте, но единично	многочисленные однолетние или небольшие многолетние	старые крупные или многочисленные многолетние
Патология формы ствола	повышенные комлеватость и сбежистость, наклон, закрученность, элипсность	искривление, многостволие и толстые скелетные ветви в молодом возрасте	искривление, многостволие и толстые скелетные ветви в среднем и старших возрастах
Ажурность (дефолиация) кроны	вызвана дефолиацией листогрызущими насекомыми	за счет мелкой и редкой листвы	за счет усыхания листьев и годичных побегов
Поражение мучнистой росой	отдельные листья и неинтенсивно	фрагментарно и средн. интенсивности	Полностью все листья и интенсивно

В результате можно сделать вывод, что распределение патологических признаков по категориям состояния, рекомендуемых действующими «Правилами санитарной безопасности в лесах», должно выглядеть следующим образом (рисунок 4).

Рисунок 4 - Распределение патологических признаков по категориям состояния деревьев для классификации рекомендуемой «Правилами санитарной безопасности в лесах» (ПСБ) 2007 г. (цифрами обозначена степень развитости признака)

7. Использование габитуальных патологических признаков для назначения и проведения санитарных рубок в дубравах

Согласно действующим нормативным документам (Правила санитарной безопасности в лесах, 2007; Руководство по планированию, организации и ведению лесопатологического обследования, 2007 и др.), значительная часть лесопатологического обследования, на основании которого назначается санитарная рубка, и полностью отбор деревьев в санитарную рубку проводятся визуальными методами по внешним патологическим признакам. Основным недостатком данного метода является его субъективность и как следствие существенная погрешность при оценке состояния древостоя. Для снижения данной погрешности, а так же повышения объективности лесопатологической диагностики и конкретизации параметров, обусловливающих назначение санитарной рубки, нами разработан алгоритм (рисунок 5) действий лесовода при принятии решения о необходимости проведения санитарной рубки в дубравах. За счет расширения, дифференциации и уточнения габитуальных патологических признаков, усовершенствована система оценки состояния древостоя на основании санитарно-лесоводственного рейтинга, используемая при назначении и проведении санитарных рубок.

Рисунок 5 - Алгоритм принятия решения о необходимости проведения санитарных рубок

Выводы

1. Существующий набор патологических признаков, используемых в отечественной лесохозяйственной практике для оценки состояния деревьев дуба требует уточнения, дополнения и дифференциации.

2. Некоторые патологические признаки являются достаточно специфичными для дуба по распространению, значимости и габитуальным характеристикам. К таким признакам относятся: патология формы ствола, морозобойные и грозобойные трещины, а также комлевые дупла для порослевых дубрав.

3. Доля деревьев дуба с патологической формой ствола в обследованных насаждениях составляет от 1,2% до 14,6%, что требует их учета при проведении рубок ухода и санитарных рубках. Наиболее распространенной разновидностью патологической формы ствола у дуба является многостволие. Количество таких деревьев варьирует в большом диапазоне.

4. Морозобойные трещины встречаются во всех приспевающих и спелых дубравных насаждениях ЦЧР, способствуют заражению дуба стволовыми гнилями и могут существенно ухудшить санитарное состояние насаждений. Чаще они возникают в тягловой древесине, обращенной в северную и восточную стороны.

5. Грозобоины в дубравах распространены на уровне 0,5%. Они встречаются в виде продольной незарастающей трещины на протяжении всего ствола в 2 раза чаще, чем в виде вырванного сегмента в 90⁰ на таком же протяжении. Поражаются молнией наиболее старые и крупные деревья. Целесообразно включить грозобоины в шкалу оценки состояния лиственных насаждений как признак, определяющий категорию дерева не выше 4 по действующим «Правилам санитарной безопасности в лесах».

6. Комлевые дупла и комлевые пни встречаются во всех приспевающих и спелых дубравных насаждениях лесостепи на уровне от 0,4 до 53% и лидируют с большим отрывом среди патологических признаков. Они способствуют распространению грибной инфекции и как следствие образованию гнилей. Преобладают комлевые пни с поперечником порядка Ѕ и более диаметра ствола, которые уже не зарастают.

7. Ряд патологических признаков имеют между собой тесную корреляционную связь, что может быть использовано для оптимизации методик и технологий лесопатологических обследований.

8. Деревья дуба различного патологического состояния имеют различные биоэлектрические показатели, которые в свою очередь зависят от состояния дерева. Средние величины биоэлектрических показателей деревьев «живых» категорий состояния отличаются в пределах 10…20 %, между живыми и мертвыми (усохшими) в 5…6 раз.

9. Наименее ослабленными оказались деревья, имеющие усохшие скелетные ветви, заросшие морозобойные трещины и каповые наросты. Наиболее ослабленные - деревья с наличием летных отверстий стволовых насекомых, грозобойными трещинами и массовыми водяными побегами.

10. При сочетании патологических признаков синергетического эффекта не обнаружено.

11. Проводить оценку санитарного состояния дубовых древостоев и назначать в них санитарные рубки необходимо с учетом специфики патологии данной породы и на основании системы санитарно-лесоводственного рейтинга, учитывающего все основные параметры древостоя и весь комплекс значимых патологических признаков дуба.

Литература

Работы, опубликованные в изданиях по перечню ВАК РФ:

1. Кагарманова, Е.С. Обоснование объективности ряда габитуальных признаков для оценки состояния дуба черешчатого [Текст] / Е.С. Кагарманова // Вестник МГУЛ. Лесной вестник. - 2006. - № 177. - С. 1-4.

2. Кагарманова, Е.С. Грозобоины на дубе [Текст] / Е.С. Кагарманова, В.В. Царалунга // Вестник ВГУ. - Воронеж, 2007. - № 1. - С. 208-211.

Материалы конференций и исследований:

3. Кагарманова, Е.С. Экологические особенности зеленой дубовой листовертки как фитофага дуба черешчатого [Текст] / Е.С. Кагарманова // Лес. Наука. Молодежь-2004: сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2004 год, посвященный 75-летию со дня рождения проф. А.В. Веретенникова / под ред. проф. Л.Т. Свиридова. - Воронеж, 2005. - С. 31-33.

4. Кагарманова, Е.С. Экологические особенности зеленой дубовой листовертки [Текст] / Е.С. Кагарманова // Региональный вестник молодых ученых: сб. статей молодых ученых и аспирантов. - М.: Наука плюс, 2006. - № 1. - С. 21-22.

5. Царалунга, В.В. Внешние признаки патологии дуба черешчатого [Текст] / Царалунга В.В., Кагарманова Е.С. // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. материалов по итогам междунар. науч.-технич. интернет-конф. - Брянск: БГИТА, 2006. - С. - 250-253.

6. Царалунга, В.В. Особенности патологии формы ствола у дуба черешчатого [Текст] / В.В. Царалунга, Е.С. Кагарманова // сб. материалов по итогам 1-ой межвуз. заоч. науч.-практич. конф. - Сыктывкар, 2006. - С. 86-88.

7. Кагарманова, Е.С. Габитуальные признаки патологии у дуба черешчатого [Текст] / Е.С. Кагарманова В.В. Царалунга, // Лес. Наука. Молодежь-2006: сб. матер. по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2005-2006 годы / под ред. проф. Л.Т. Свиридова. - Воронеж, 2006. - С. 90-94.

8. Кагарманова, Е.С. Патология формы ствола у дуба черешчатого [Текст] / Е.С. Кагарманова, В.В. Царалунга // Лес. Наука. Молодежь-2006: сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2005-2006 годы / под ред. проф. Л.Т. Свиридова. - Воронеж, 2006. - С. 94-98.

9. Кагарманова, Е.С. Состояние лесов и особенности лесопользования в Воронежской области в первые годы после революции 1917 года [Текст] / Е.С. Кагарманова, А.А. Крюкова, В.В. Царалунга // Лес. Наука. Молодежь-2006: сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2005-2006 годы / под ред. проф. Л.Т. Свиридова. - Воронеж, 2006. - С. 98-102.

10. Царалунга, В.В. Морозовые трещины на дубе как патологический признак [Текст] / В.В. Царалунга, Е.С. Кагарманова // Леса, лесной сектор и экология республики Татарстан: сб. науч. статей. - Вып. 3. - Материалы всеросс. конф. / Отв. ред. А.Х. Газизулин. - Казань: Школа, 2007. - С. 376-381.

11. Царалунга, В.В. Распространенность внешних признаков патологии у дуба черешчатого в условиях лесостепи [Текст] / В.В. Царалунга, А.Л. Мусиевский, Е.С. Кагарманова // Лесная Россия: спец. выпуск Федерального агентства лесного хозяйства / под общ. ред. Е.Ф. Тюлюлюкина. - М.: Юнивест, 2007. - Февраль. - С. 18-21.

12. Кагарманова, Е.С. Апробирование гальвано-электрического потенциометра в качестве метода диагностики физиологического состояния деревьев дуба [Текст] / Е.С. Кагарманова // Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России: сб. науч.-исслед. работ по материалам шк.-конф. / под ред. авторов; ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2007. - С. 234-236.

13. Кагарманова, Е.С. Распределение патологических признаков в дубравах в зависимости от таксационных показателей насаждения [Текст] / Е.С. Кагарманова // Лес. Наука. Молодежь-2007: сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых за 2006-2007 годы / под ред. проф. Л.Т. Свиридова. - Воронеж, 2007. - С. 17-23.

14. Царалунга, В.В. Форма ствола у дуба черешчатого как патологический признак [Текст] / В.В. Царалунга, Е.С. Кагарманова, А.А. Крюкова // Вузовская наука - региону: сб. материалов по итогам шестой всеросс. науч.-технич. конф. 22.02.2008. - Вологда, 2008. - С. 451-453.

15. Кагарманова, Е.С. Габитуальные признаки патологии деревьев дуба / Е.С. Кагарманова // Деп. в ВИНИТИ № 163-В2008, ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - 37 с.

16. Фурменкова, Е.С. Комлевые пни и комлевые дупла на дубе как патологический признак [Текст] / Е.С. Фурменкова // Восстановление эколого-ресурсного потенциала агролесобиоценозов, лесоразведение и рациональное природопользование в Центральной лесостепи и юге России: сб. науч.-исслед. работ по материалам шк.-конф. / под ред. авторов; ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - С. 189-191.

17. Фурменкова, Е.С. Эколого-лесоводственные последствия отмирания дубрав [Текст] / Е.С. Фурменкова // Лесные культуры и защитное лесоразведение в лесостепи: материалы межрегиональной конференции, посвященной памяти профессоров В.К. Попова, Р.И. Дерюжкина, И.В. Трещевского, В.Г. Шаталова // под ред. проф. А.И. Чернодубова, проф. Я.В. Панкова; ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2008. - С. 48-51.

18. Фурменкова, Е.С. Использование габитуальных патологических признаков для назначения и проведения санитарных рубок в дубравах [Текст] / Е.С. Фурменкова // Лесные культуры и защитное лесоразведение в лесостепи: материалы межрегиональной конференции // под ред. проф. А.И. Чернодубова, проф. Я.В. Панкова; ГОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2009. - С. 51-55.



Подписано в печать 13.11.2009. Формат 60Ч84 / 16. Объем 1,0 п. л.

Тираж 100 экз. Заказ

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

Отпечатано в УОП ГОУ ВПО «ВГЛТА»

394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10

Размещено на Allbest.ru

...