Состояние вопроса

4. Состояние вопроса

Сосны составляют самый крупный род среди хвойных древесинных растений. Многие из сосен обладают быстрым ростом и относятся к экономически важным породам, поставляющим ценную древесину и продукты подсочки. Весьма важной особенностью сосен является их малая требовательность к почве и засухоустойчивость. В культуре они используются для введения в лесонасаждении, для защиты лесомелиоративных посадок, с целью обнесения пространств с бедными сухими и заболоченными почвами [11, 12, 13, 14]. Несомненный интерес представляют сосны и в зеленом строительстве, обладая рядом ценных качеств, необходимых для использования растений в озеленении: декоративность, долговечность, крупные размеры, монументальность ствола, ажурность кроны, высокие санитарно-оздоровительные свойства, благоприятное эмоциональное воздействие на человека и многие другие [15, 18, 19, 20].

Черноморское побережье Кавказа является наиболее актуальным районом для произрастания большинства видов сосны, интродуцированных в России.

Ввиду благоприятных климатических и лесорастительных условий, сосны отличаются здесь довольно интенсивным ростом.

Не касаясь вопроса о том большом значении, которое имеет сосна обыкновенная в народном хозяйстве нашей страны, следует отметить, что интродукция некоторых видов из рода сосна в настоящее время находит распространение во многих республиках СНГ.

Учитывая вышеизложенное, несомненный интерес в интродукции представляет сосна крымская или Палласа (Pinus Pallasiana). [1, 3, 5, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 19, 20, 24, 25, 27, 28, 32, 37, 40, 41].

4.1. Ареал

Родина сосны крымской – Средиземноморье, точнее Крымско-Новороссийский анклав этой флористической области. Сосна крымская или Палласа, как самостоятельный вид выделена из вида Сосна черная (Pinus nigra) и признается в таком ранге, в основном учеными России. Она растет на южном берегу Крыма, от Бахчисарая до Судана и склон Эчки – Дач в долине Отуз.

На Кавказе она естественно произрастает только в поселке Архипо-Осиповка на Черноморском побережье Краснодарского края.

В Крыму она поднимается по южному склону Яйлы до 1000-1200 м. над уровнем моря: на Кавказе естественно произрастает в поселке Архипо-Осиповка в близи города Геленджик [1, 15, 20, 36, 37, 44, 45].

Являясь более северным представителем средиземноморских хвойных лесов, она получила широкое распространение за пределами своего ареала [45].

Впервые введена в культуры на Нижнеднепровских песках.

В настоящее время распространена на значительной части Украины, в Белоруссии, в Орловской, Ростовской, Воронежской областях, в Краснодарском и Ставропольском краях, в горных районах Крыма и Кавказа, в Средней Азии и Закавказье.

4.2. Рост и развитие

Интродукция сосны крымской началась в 1939 г. [16].

Первые посадки сосны на территории Лооского лесхоза дали положительный результат и показали целесообразность введения культур сосны крымской для повышения эстетико-санитарных свойств лесов. При соответствующей агротехнике она может успешно произрастать на сухих склонах южных экспозиций на малоценных почвах. Процесс адаптации сосны при переносе ее в новые условия является определяющим фактором. В течение 1985-1987 гг Л.А. Ковалевой проводились фенологические наблюдения в насаждениях сосны крымской 20-25 летнего возраста, на территории Кавказских минеральных вод. Изучение климатической обстановки исследуемого района основалось на данных трех метеостанций: Новопятигорской, Кисловодской и Шаужатмаз.

Исследования приурочены к высотному диапазону, 400-1500 м. над уровнем моря, который включает в себя три растительных пояса (таблица 4.1).

Таблица 4.1

Климатические показания района исследований

Годовая сумма превысила средние многолетние показатели. Несколько выше оказалась и влажность воздуха. Температурный режим умеренный: как отрицательные температуры зимой, так и положительные летом близки к средним многолетним, но в целом зимние месяцы были несколько теплее, а летние прохладнее. Сумма испаряемости во всех трех зонах меньше по сравнению со средними многолетними показателями. Следовательно, на фоне достаточного увлажнения и умеренного тепла вегетационные периоды в годы наблюдения были для растений благоприятными.

Результаты фенологических наблюдений показали, что фазы развития сильно варьируют в зависимости от высоты местности (таблица 4.2).

Таблица 4.2.

Основные фазы развития сосны крымской и их связь с суммой положительный и эффективных температур

Начало роста хвои в предгорном поясе приходится на середину мая, в среднегорном на последнюю его декаду, в горном – на середину июня. Амплитуда в наступлении этой фазы составляет календарный месяц.

Цветение на высоте 500 метров продолжалось с 18 по 30 мая, 1500 м. – с 7 по 16 июня. Здесь разница не только во времени наступления фазы, но и в ее продолжительности. В предгорном поясе фаза цветения длилась 12 дней, в горном – 9 дней.

Большое влияние при оценке адаптационных свойств растений уделяется влиянию сумм положительных (выше 0⁰С) и эффективных (выше +5⁰С) температур на сроки развития растений. В таблице 4.2. приведены данные о сумме положительных и эффективных температур для трех фенологических фаз: начало роста хвои, начало цветения и момент разъединения хвоинок. Анализ данных показал, что суммы положительных и эффективных температур, необходимые для развития фаз возрастают с повышением высоты местности. В предгорной полосе рост хвоинок начинается при сумме положительных температур равной 547,3 в горном – 584,7. Такая же закономерность наблюдается и для эффективных температур, но разрыв здесь меньше.

В лесом хозяйстве одной из объективных оценок состояния и производительности древостоев является прирост по высоте, диаметру, объему ствола. На эти показатели большое влияние оказывают условия произрастания.

Исследования хода роста сосновых насаждений показали, что интенсивность роста с высоту на 1500 м над уровнем моря несколько слабее, чем на других высотах.

Только на одной площади из семи, возраст древостоя на которой 31 год (самый старый древостой), наблюдается тенденция снижения интенсивности роста в высоту.

Рост насаждений сосны крымской по диаметру в районе лесного массива отличается некоторым варьированием. Довольно интенсивный рост первого десятилетия сменился периодом менее интенсивным и последнее десятилетие отличается еще более низкой интенсивностью роста.

В насаждениях сосны крымской (850 м. над уровнем моря) рост по диаметру отличается своей стабильностью, а на 1500 м довольно интенсивный рост в первые 10 лет сменился менее интенсивным, но достаточно стабильным в последующие годы.

Прирост по объему на высотах от 500 м. над уровнем моря характеризуется равномерным и довольно интенсивным ходом роста, особенно в последнее десятилетие. В горном поясе на высоте 1500 наблюдается постепенное нарастание интенсивности роста по объему, но абсолютные значения прироста ниже, чем на других высотах.

Кульминация прироста по высоте в районе Пятигорска наступает в возрасте 20-25 лет, в районе Кисловодска в 15-20; по диаметру в обоих районах кульминация наблюдается в 10-15 лет. По объему ствола независимо от высоты местности, текущий прирост значительно опережает средний и кульминации прироста еще не наступило. На высоте 1500 м. н. у. м., несмотря на значительную густоту насаждений, ни по одному из показателей кульминации прироста пока нет.

Согласно типологии НИИгорлесэкол, культуры сосны на Кавминводах относятся к свежим соснякам. Они образуют здесь высокобонитетные древостои с преобладанием 1 и 2 бонитетов.

Рубки ухода в молодняках проводились в 8-10-летнем возрасте. В зависимости от густоты посадок, вырубался каждый 4-8 ряд. В настоящее время, учитывая удовлетворительные показатели роста по всем параметрам, рубки ухода целесообразны там, где есть угроза затенения сосны лиственными породами. Древостои на террасах, независимо от густоты, уступают по высоте сплошным посадкам, но превосходят их по диаметру. Высота крепления первой живой ветви на террасах (при отсутствии подлеска) колеблется от 0,6 до 0,9 в массивах – от 2,5 до 4,3 м. В массивах стволы более ровные, нижние ветви, вследствие затенения, быстрее отмирают. На террасах же конкуренция между растениями меньше, кроны более раскидистые, ствол более сбежистый.

С повышением местности над уровнем моря до 1200 м, прослеживается общая тенденция преобладания интенсивности роста по диаметру над ростом по высоте.

Как на террасах, так и в посадках массивами, естественного возобновления не отмечено или встречается единично. В результате отпада хвои под пологом древостоев, создается мощный слой лесной подстилки (до 5 см), препятствующий внедрению трав, поэтому сосняки здесь в основном мертвопокровны. Возможно это обстоятельство является одной из причин отсутствия естественного возобновления. Выпавшие семена могут попросту не достигать почвы.

Определение запаса зеленой фитомассы производилось на8 пробных площадях, на 6 из которых произрастают культуры сосны крымской, на двух – сосны крючковатой.

До высоты 1200 м. н. у. м. хвоя у сосны крымской держится на ветвях 5 лет. С дальнейшим увеличением высоты местности, период жизни хвои сокращается и на высоте 1500 м составляет 4 года. С высотой меняется и длина хвои, чем выше уровень местности, тем короче хвоя.

Запас зеленой фитомассы в большей степени определяется размерами крон. Заметна тенденция снижения запаса фитомассы с повышением местности. Это согласуется с выводами о сокращении длины и сроков жизни хвои с высотой местности.

Масса хвои в насаждениях сосны крымской почти вдвое превышает таковую в насаждениях сосны крючковатой.

Исследования строения корневых систем позволили выявить высокую приспособляемость сосны крымской к условиям произрастания.

На тяжелых глинистых почвах, наряду со стержневым корнем, глубина проникновения которого лимитируется залеганием водоупорных глинистых пластов, выделяются мощные и довольно длинные боковые корни, располагающиеся в верхнем 50-сантиметровом слое и несколько выходящие за пределы проекции кроны.

На бедных каменистых почвах формируется поверхностный тип корневой системы, при котором отсутствие стержневого корня компенсируется длинными и мощными боковыми корнями, большая часть которых заканчивается мочкой.

Площадь распространения боковых корней иногда в 3-4 раза превышает пределы проекции кроны. На пологих склонах (до 6-7 градусов) корни, идущие вниз по склону, на 20% длиннее остальных, на крутых (15 градусов и более) корни, идущие вверх по склону, на 15% длиннее остальных, что имеет определенное почвоукрепляющее значение.

Изучение семеношения сосны крымской позволило установить, что в районе Бештаугорского лесного массива она начинает плодоносить в 12-14 лет, причем ежегодно плодоношения не наблюдается, хотя отмечены случаи, когла на одних и тех же деревьях семеношение повторяется несколько лет подряд. Годы обильного урожая сменяются годами слабого или полного неурожая. С повышением местности, семеношение наступает более поздние сроки и выражена его периодичность.

Вес 1000 шт. семян колеблется от 17 до 20граммов: наибольший вес имеют семена, собранные в районе Кисловодска на высоте 850-900 м. н. у. м. Здесь же семена обладают и наилучшей всхожестью (78,7%).

Минимальная всхожесть оказалась у семян , собранных на высоте местности 1500 м (54,7%), здесь же и самая низка масса 100-шт. семян (17г).

Цвет семян варьирует от светлого до черного. Известно, что светлая окраска у семян сосны крымской является свидетельством и некондиционности (Щичко, 1961). На 1500 м светлоокрашенные семена составили 70%, что согласуется с самой низкой всхожестью. Семена, собранные в районе Кисловодска, обладают наилучшей всхожестью (светлоокрашенные семена составляют 15%). Здесь отмечены также наиболее крупные шишки и семена.

Параллельно с фенологическим осуществлялись наблюдения за процессом роста боковых ветвей. В течении трех лет в предгорном и среднегорном поясах изучали рост побегов в динамике, отмечая величину прироста каждые 5 дней.

В горном поясе фиксировали только начало и конец роста. Анализ данных показывает, что в предгорном поясе рост побегов начинается в первой декаде апреля при сумме положительных температур – 150,4⁰С и достигает своей кульминации в последней декаде мая. Далее происходит затухание роста и к середине июня прекращается. В среднегорном поясе, рост побегов начинается во второй декаде апреля при сумме положительных температур – 169,8⁰С. В первых числах июня прирост достигает наибольших значений, затем идет спад, и к началу третьей декады он прекращается. В горном поясе рост побегов продолжается с 10 мая по 22 июня. Величина прироста за сезон в предгорном поясе составила – 14 см., в среднегорном – 15,2 см., в горном – 11, 8 см.

Помимо наблюдений проведенных в районе кавказских минеральных вод, проводились фенологические наблюдения в парке "Дендрарий" г. Сочи. По данным А.Т. Закражевской (1964 г.) рост побегов сосны крымской начинается 15 мая, а заканчивается 17 июля (таблица 4.3).

Таблица 4.3

Даты пыления созревания шишек и роста побегов сосны крымской

Сопоставляя данные А.А. Ковалевой и А.Т. Закражевской приходим к выводу, даты начала роста побегов у сосны крымской почти не различаются, однако продолжительность периода роста побегов значительно дольше.

Фенологические наблюдения в совокупности с изучением прироста растений являются одним из самых эффективных методов изучения интродуцируемых пород. Эти исследования позволяют не только установить сроки прохождения различных фаз развития, но и оценить стойкость, продуктивность, декоративность растений, а также определить изменения в ритме жизненных процессов растения, что особенно важно для успешного введения растений в культуру.