1477

1

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова»

ЛЕСНЫЕ МЕЛИОРАЦИИ

Методические указания по организации и прохождению

учебной практики для студентов по направлению подготовки 35.04.01 - Лесное дело

Воронеж 2018

2

УДК 630*266 Михин В.И. Лесные мелиорации [Электронный ресурс]: методические

указания по организации и прохождению учебной практики для студентов по направлению подготовки 35.04.01 - Лесное дело, / В.И. Михин, Е.А. Михина.

– Министерство образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж,

2018. – 22 с.

Рецензент: проф. кафедры землеустройства и ландшафтного проектирование

ФГБОУ ВО «ВГАУ» имени императора Петра I доктор с.-х. наук . В.Д. Постолов

Ответственный редактор, заведующий кафедрой лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»

д.-р. с.-х. наук В.И. Михин

© Михин В.И., Михина Е.А., 2018

© ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова»

3

ВВЕДЕНИЕ

Лесомелиоративные комплексы являются биологическими сооружениями длительного пользования с постоянно нарастающим мелиоративным эффектом. Проектирование и создание таких систем должно осуществляться с учетом комплекса мер по защите ландшафтов от неблагоприятных явлений и эрозионных процессов. Защитные насаждения должны отвечать требованиям долговечности, высокоэффективности в лесоводственно-мелиоративном плане, занимать оптимальную пространственную структуру и размещаться в

С целью углубления и закрепления творческих знаний приобретения практических навыков по организации и технологии противоэрозионных работ в период учебной практики проводится обследование лесомелиоративных объектов с апробацией методик по изучению роста состояния искусственных линейных насаждений, их влияния на микроклимат и биопродуктивность фитоценозов.

3

4

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ

Учебным планом предусмотрена практика для магистров по направлениям подготовки 250100 Лесное дело.

В задачу учебной практики входит:

1. Изучение ЗЛН на полях опытной станции ВГАУ им. императора Петра

I .

2. Получение знаний и навыков по методике закладки пробных площадей в, защитных лесных насаждениях с их лесоводственно-мелиоративной оценкой.

3. Применение методик по определению влияние ЗЛН на микроклимат прилегающих территорий (скорость ветра, температуру и влажность воздуха) биопродуктивность искусственных фитоценозов.

4. Подготовка и написание отчёта по учебной практике.

2. ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ НА ПОЛЯХ ОПЫТНОГО ХОЗЯЙСТВА ВГАУ

ИМ. ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I.

Поля опытной станции ВГАУ им. императора Петра I. представлены чернозёмами выщелоченными среднемощными, рельеф – равнинный, слегка всхолмленный. К западу от полей опытной станции в балочной системе расположен ботанический сад ВГУ им. академика Козо-Полянского. На рисунке 2 представлен план размещения ЗЛН на полях опытной станции ВГАУ.

Система защитных насаждений, включает полезащитные и прибалочные лесные полосы, насаждения на берегах балок были заложены в 1949-1950 гг.

Лесополосы создавались шириной 20 м плотной (непродуваемой) конструкции с расстоянием между основными насаждениями 350 - 400 м. Использовались различные схемы смешения. Полезащитные лесные полосы по ширине, конструкции, расстоянию между ними, размером межполосных клеток не соответствуют «Инструктивным указаниям по проектированию и выращиванию защитных лесных насаждений на землях сельскохозяйственных предприятий, 1973».

4

5

1…9 - №№ защитные лесные полосы

Рисунок 1 -Системы защитных лесных полос на полях опытной станции ВГАУ им. Императора Петра I

Лесополоса № 1. Заложена весной 1949 г. посевом желудей дуба гнездовым методом, шириной 22 м, площадь - 1,2 га.

Способ подготовки почвы – зяблевая вспашка на глубину 30 см, весеннее боронование, предпосевная культивация.

Размещение гнёзд 5,0 х 3,0 м, в лунку высевалось по 5 желудей доброкачественностью 70 %, наклюнувшихся 40 %. Между гнёздами в рядах через одно гнездо были высеяны семена клёна остролистного. За вегетационный период в гнёздах проводилось по 3-4 ухода. В первые годы после посева дуба и клёна междурядья использовались под покровные культуры – рожь, гречиху, подсолнечник. Осенью 1951 года в междурядья была введена акация жёлтая, которая в 1954 г. посажена на пень, однако вследствие

6

Междурядья были перепаханы в 1956 г и в летний период проведены две культивации. Смыкание крон в 8-летнем возрасте между рядами составило 6070 %, высота насаждения – 3 м.

В 40-летнем возрасте сохранность дуба черешчатого составила - 79 %, средний диаметр - 15.7 см, средняя высота - 16,5 м. Клён остролистный находился во втором ярусе, его сохранность равна - 68,4 %, средний диаметр - 14.1 см, средняя высота - 14,3 м.

Лесополоса № 3. Создана весной 1950 г. по зяблевой вспашке площадью 0,74 га, шириной - 20 м. Размещение дуба в площадке 1 х 1 м составило из 5 лунок по 5 желудей в каждую лунку. Размещение гнёзд – 5,0 х 3,0 м. Между рядами высевались покровные культуры – – в 1951 г.

В 5 метровые междурядья высаживалась акация жёлтая, в ряды – клён остролистный. Весной в 1953 г в трёх средних рядах акация жёлтая была вырублена, а вместо неё однолетними сеянцами посажена берёза повислая. Сформировалась следующая схема смешения:

Ак.ж.-Р.об.-Дч.-Ак.ж.-Бп.-Ак.ж.-Дч.-Ак.ж.-Бп.-Ак.ж.-Кл.о-Ак.ж.

Ак.ж.-Р.об.-Дч.-Ак.ж.-Б.п.-Ак.ж.-Дч.-Ак.ж.-Б.п.-Ак.ж.-Д.ч.-Ак.ж.

Первоначальное размещение посадочных мест – 1,3 х 0,7 м. В 1965 г. в проведены рубки ухода, в 1968 г. – вырублен средний ряд берёзы.

Лесополоса № 3а с севера продолжает защитное насаждение № 3. Вместо берёзы посажен ясень пушистый. Первоначальное размещение посадочных мест было таким же, как и в лесополосе № 3, т.е. 1,3 х 0,7 м. Площадь насаждения – 0,74 га. Рубки ухода были проведены в 1965 г.

Лесополоса № 4. Ширина насаждения составляет 20 м, площадь – 0,13 га. Весной 1950 года она создана по зяблевой вспашке. Однолетние сеянцы дуба и двухлетние сеянцы акации жёлтой использовались, как посадочный материал.

Лесополоса состоит из двух частей: на одной половине применялось подеревное смешение в рядах, на другой – порядное. Акация жёлтая в 1953 г. была посажена на пень и в дальнейшем хорошо возобновилась. К 1956 г. породы в лесополосе сомкнулись. Рубки ухода проведены в 1965 г. К настоящему времени на половине насаждения, где имеет место порядное смешение дуба с акацией, ряды последней сохранились, на второй половине акация выпала.

Лесополоса № 5. Ширина лесной полосы равна 20 м. Лесорастительные условия и агротехника аналогичны соответствующим параметрам полосы № 4.

6

7

Создавалась весной 1950 г. посадкой однолетних сеянцев дуба и посевом клёна остролистного. Размещение посадочных мест было принято 1,5 х 0.7 м. Первоначальная схема смешения следующая:

Д.ч.-Д.ч.-Д.ч.-Д.ч.-Кл.о.-Д.ч.-Кл.о.-Д.ч.-Кл.о.-Д.ч.

Кл.о-Кл.о.-Кл.о.-Кл.о.-Кл.о.-Д.ч.-Кл.о.-Д.ч.-Кл.о.-Д.ч.

В 1957 г. наступило смыкание между кронами дуба в рядах. В 1965 г. были проведены умеренные рубки ухода. В 1969 г. был вырублен клён, который впоследствии хорошо возобновился естественным путём.

Лесополоса № 6. Её ширина составляет 22 м, создана весной 1950 г. по зяблевой вспашке. В насаждении испытываются различные варианты смешения дуба с тополем пирамидальным и другими породами. Использовался гнездовой, луночный, рядовой и строчный посевы дуба. В полосе вводились также груша обыкновенная и акация жёлтая. Чёткая схема смешения отсутствует.

Лесополоса № 7а. Ширина насаждения принята 20 м. Заложена весной 1950 г. посевом желудей дуба гнёздами по люцерне. Осенью 1950 г в ряды был дополнительно посеян клён остролистный. В 1950 и 1951 гг. междурядья были заняты люцерной, а в 1952 г. – вико-овсяной смесью. В 1954 г. в полосу были введены тополь пирамидальный (черенками), клён серебристый и бузина красная. К 1957 г. в полосе наступило смыкание.

Сформировалась следующая схема смешения:

Д.ч.- Д.ч.-Д.ч.-Т.п.

Кл.о.-Буз.-Кл.о.-Буз.

Д.ч.-Кл.с.-Д.ч.-Кл.с.

Кл.о.-Буз.- Кл.о.-Буз.

Лесополоса № 7б. Ширина защитного насаждения равна 20 м, с севера она продолжает лесополосу № 7а. Создана весной 1950 г. посевом желудей дуба гнездовым способом. В междурядьях дуба высевались овёс, затем в течение двух лет – рожь. Осенью 1950 г в ряды дуба был высеян клён остролистный. Осенью 1951 г., по всходам ржи были высажены сеянцы акации жёлтой. Позднее, после гибели клёна, была высажена жимолость татарская, а весной 1954 г дополнительно вводился клён.

7

8

Лесополоса № 8. Ширина составляет 6,0 м. Она создана ручной посадкой в 1950 г. на участке территории с уклоном 1,5-20 – для выполнения стокорегулирующей роли. Размещение посадочных мест было принято 1,2 х 0,7 м. Схема смешения следующая:

Л.сиб-Кл.о.-Л.сиб.-Кл.о -Л.сиб.

На ряде участков насаждение расстроено вследствие несоответствия экологическим условиям местопроизрастания пород. К настоящему времени здесь произрастает только 2 ряда клёна остролистного, сформировалась ажурная конструкция с низкой лесоводственно-мелиоративной оценкой.

Лесополоса № 9. Ширина -18,0 м. Создана посадкой в 1950 г. Выполняет полезащитную и садозащитную роль. Первоначальная схема смешения:

Д.ч.-Д.ч -Ак.ж-Б.-Кл.о.-Б.п.

Размещение посадочных мест – 3,0 х 0,75 м. Имеет плотную конструкцию.

3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РОСТА И СОСТОЯНИЯ ПОРОД

ВЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

Сцелью изучения роста и состояния древесных пород в полезащитных лесополосах закладываются пробные площади с минимальным выпадением древостоя и на выравненном рельефе. Ширина пробной площади равна ширине защитного насаждения и определяется путём суммирования расстояния междурядий и закраек с обеих сторон.

Диаметр деревьев измеряется на высоте груди (1,3 м) мерной вилкой и при этом замеры выполнялись по рядам и по породам с подразделением на категории качества (деловые, полуделовые, дровяные). В насаждении может выделяться ярус при различиях в средней высоте 20 % и более. При высоте полога менее 4 м его таксировали как подрост.

По графику высот определяли среднюю высоту для каждой главной породы у дерева среднего диаметра. Высоту измеряем высотомером ВК-1 у 3040 деревьев каждой породы. Для пород, занимающих менее 0,1 состава, высоты измеряется у 3-5 деревьев близких по высоте к средней, каждая в этих условиях определялась, как среднеарифметическое указанных измерений. Производится выделение опушечных (крайних) и центральных (средних) рядов.

Для изучения прироста и роста по главной породе осуществляется отбор модельных деревьев путем обмера диаметров и определение высот из числа деловых стволов, близких к среднему дереву. Для получения данных по составлению эскизов хода роста с последующим моделированием отбираются модельные деревья, которые затем раскряжевываются на 1-2 метровые

8

9

отрезки, в зависимости от длины дерева и на срезах измерялась ширина годичных колец с точностью 0,1 мм с использование специальных измерительных приборов (осуществляется забор спилов).

На пробных площадях изучался подрост, для чего под пологом насаждения закладывали учётные площадки размером 1,0×1,0 м. Пересчёт проводился по породам, учитывая группу высот, происхождение и жизнеспособность. Кустарник учитывается в объёме до 20 % кустов, у которых измеряется высота и диаметр вдоль и поперек ряда, число побегов в кусте, число и диаметр максимально развитых побегов.

Проводится характеристика состояния деревьев и кустарников по породам по пятибалльной шкале: 1 балл – здоровые; 2 балла – суховершинные (отмерло до ½ кроны); 3 балла – усыхающие ( отмерло ¾ кроны или отмерла вся крона, но есть водяные побеги); 4 балла – усохшие (имеют поросль у корневой шейки); 5 баллов – отмершие (не имеют поросли у корневой шейки). При возможности определения указывают причину усыхания: повреждение морозами, пожарами, механизмами, химикатами, самовольными порубками, ветровалом, скотом; наличие признаков замедления роста (отставание в росте деревьев отдельных рядов, общее снижение прироста), наличие гнездовий птиц, захламленность.

Продольный профиль насаждения характеризуется конструкцией, котрая определялась по внешним признакам в облиственном состоянии и уточнялась путем анемометрической съёмки.

Средний диаметр рассчитывается через площадь сечения стволов. Средняя высота находилась по графику высот через средний диаметр. Запас стволовой древесины, определялся через высоту и диаметр с использованием объемных таблиц, полнота по стандартным таблицам и бонитет – по шкале Орлова .

Данные по росту основных древесных пород в ЗЛН обрабатывались методами математической статистики. При этом, определяли среднеарифметическую величину, среднеарифметическое отклонение, коэффициент вариации, среднюю ошибку, показатель точности исследований

(р <5 %), критерий значимости (tм > tst0,05).

Для выявления существенных различий в росте, приросте по высоте и диаметру, а также другим признакам древостоя использовали критерий существенного различия:

t (M1 M2 )m2M 1 m2M 2 ,

(2)

где: М1, М2 – среднеарифметические величины изучаемых признаков; m1, m2 – ошибки среднеарифметических величин изучаемых признаков.

Обработка модельных деревьев выполняется по методике Н.П. Анучина 1982[], и других, где предусматривается полный анализ древесного ствола с получением диаметров, высот, их приростов для каждого календарного года.

9

10

Моделирование по параметрам роста основных древесных пород выполняется методом регрессионно-корреляционного анализа с оценкой связи и меры линейности.

Данные по росту модельных деревьев аппроксимируются по способу наименьших квадратов и полученное уравнение оценивается (R²) и проверяется

на адекватность по критерию Фишера (F). Если Fрасч.>Fтабл., то уравнение достоверно описывает биологический процесс роста и может быть

использовано в качестве модели.

Экспериментальный материал обрабатывался на ЭВМ с использованием специальных программ: «EXCEL», «STAT», «KOREL», «REGRES», «APROKSS», «STADIA», в основу которых положены алгоритмы и методы различных авторов.

Результаты полученных исследований вносятся в таблицу 1,2.

Таблица 1 – Биометрические характеристики полезащитных насаждений

Таблица 2 – Характеристика продуктивности и состояния полезащитных насаждений

4. МЕТОДИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОКЛИМАТА В СИСТЕМЕ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

Методологической основой по изучению влияния защитных насаждений на прилежащие ландшафты являются: Методика системных исследований лесоаграрных ландшафтов (1985) и методики В. В. Захарова, В.М. Кретинина

(1970), И. Д. Копанёва (1971), П. Д. Никитина и др.(1973).

Скорость ветрового потока измеряется крыльчатым анемометром У-5 10- 15-минутной экспозицией (10-кратная повторность) с наветренной стороны защитных насаждений на расстоянии 2 и 5 Н, с заветренной – 2, 5, 10, 15, 20, 25,

10