Результаты приживаемости лесных полос в районе золошлакоотвала ТЭЦ-1 в г. Чита

Полный текст

Введение

Лесные защитные насаждения создаются на различных территориях для улучшения гидрологических и климатических условий местности, окружающей среды и рационального природопользования, ослабления процессов дефляции почв и опустынивания в степных районах, снижения скорости ветра [1—5]. Вблизи города Чита расположено озеро Кенон, на берегу которого находится Читинская ТЭЦ-1 ПАО «Территориальной генерирующей компании — 14» (ТГК-14). В 3 км к северо-западу от озера в естественной котловине одной из падей расположен золошлакоотвал (ЗШО) Читинской ТЭЦ-1 [6], по гипсометрическим отметкам находящийся выше промплощадки ТЭЦ-1. Особенность месторасположения чаши гидрозолоудаления (ГЗУ) ТЭЦ-1 негативно сказывается на качестве окружающей среды [7—9]. К настоящему времени накопленные отходы объемом около 13000 тыс. т занимают 226 га, оказывая негативное воздействие на окружающую среду [10].

В связи с этим возникла необходимость создания лесозащитных полос. В 2017—2019 гг. в санитарно-защитной зоне интенсивного влияния Читинской ТЭЦ-1 проведен эксперимент по изучению ассортимента древесных растений, ориентированный на решение таких задач, как:

• снижение загрязнения атмосферы парниковыми газами;
• улучшение физико-химических свойств почвы;
• регулирование поверхностного стока, препятствующего ветровой и водной эрозии;
• закрепление поверхностного слоя почвы;
• снижение скорости ветра и удержание мелких твердых частиц органического или минерального происхождения [11].

Экспериментальные площадки (лесополосы) расположены поперек склона, перпендикулярно господствующим северо-западным ветрам за пределами действующей сухой чаши ЗШО ТЭЦ-1, на расстоянии 50 м друг от друга на старой залежи в остепненно-луговом сообществе.

Цель исследования — провести оценку приживаемости и жизненного состояния древесных растений в насаждениях, получить линейные показатели их роста и развития на экспериментальных участках, созданных в санитарно-защитной зоне интенсивного влияния Читинской ТЭЦ-1 ПАО «ТГК-14».

Материалы и методы исследований

С 2017 по 2019 г. созданы три лесополосы площадью 2000 м² (100×20 м), состоящие из 7 рядов каждая. Схема размещения растений в лесополосах: расстояние между рядами 3—4 м, в ряду шаг посадки 1,5—2 м в зависимости от породы. Главные хвойные породы высажены в центральные ряды (2 ряда) по 50 штук, по краям сопутствующие и кустарниковые породы по 100 штук. На рис. 1 приведена условная схема размещения пород в каждой лесополосе. Предложенная технология размещения деревьев и кустарников основывается на методических пособиях [12], а также опыте специалистов данной области [13—15].

Рис. 1. Схема распределения древесных и кустарниковых пород  по рядам в лесозащитной полосе
Fig. 1. Modeling the distribution of tree and shrub species in forest strips

Породный состав подбирался с учетом эколого-биологических особенностей, при этом особое внимание уделялось быстрорастущим, долговечным, морозоустойчивым, засухоустойчивым и газо- (пыле-) устойчивым. В качестве посадочного материала использовался подрост с нелесных земель (просек), заготовленный по разрешению, выданному Государственной лесной службой по Забайкальскому краю. Заготовленные дички имели следующие показатели: возраст хвойных — 5…7 лет, лиственных — 3…5 лет; высота не более 1,0 м; хорошее жизненное состояние; наличие хорошо развитой неповрежденной корневой системы и земляного кома. Для улучшения приживаемости посадочного материала при транспортировке к месту высадки корни древесных пород оборачивались мешковиной и полиэтиленом, помещались в специальные емкости (пластиковые баки).

Первая лесополоса была создана в сентябре 2017 г. по следующей технологии: создание борозд навесным двухотвальным лесным плугом на базе трактора МТЗ-80, при этом бороздование осуществлялось поперек пологого склона для посадки сопутствующих и кустарниковых пород. Бурение посадочных ям производилось с целью посадки главных хвойных древесных пород (на глубину 0,70 м и шириной 0,50 м), имеющих земляной ком, равный диаметру кроны дичка. Вторая и третья лесополосы были созданы в мае 2018 и 2019 гг. методом бороздования двухкорпусным одноотвальным навесным плугом и также с бурением ям под главные хвойные древесные породы.

В ходе изучения результатов посадки фиксировались данные о состоянии деревьев и кустарников с разделением на 3 категории: I — деревья хорошего состояния (без признаков ослабления); II — деревья удовлетворительного состояния (ослабленные и сильно ослабленные); III — деревья неудовлетворительного состояния (усыхающие деревья). Отнесение кустарников к той или иной категории состояния проводилось по таким признакам, как цвет листьев и густота кроны, наличие и доля сухих побегов ^[1].

Жизненность (характеристика состояния экземпляров одного вида) определялась по 4-балльной шкале В.В. Алехина [16]. Линейные показатели высоты и диаметра кроны растений измерялись при помощи мерной линейки. Графическое представление полученных данных было обработано в программе Microsoft Excel.

Результаты исследований и обсуждение

В ходе исследований было установлено, что приживаемость растений на экспериментальных участках различна, наилучшая отмечена на участке № 1 (осенняя посадка 2017 г.) (рис. 2).

Рис. 2. Приживаемость растений в посадках 2017—2019 гг.
Fig. 2. Plant survival rate in 2017—2019

Приживаемость видов растений также имела отличия. Лучшей приживаемостью из числа главных древесных пород в посадке 2017 г. характеризуются Larix gmelinii Rupr. (82 %), в посадке 2018 — Betula pendula Roth (64 %), в посадке 2019 г. — Pinus sylvestris L. (52 %) (табл. 1).

Таблица 1. Результаты учета лесополос на период исследования (осень 2020 г.)

Название растения	Год посадки	Приживаемость, %	Линейные показатели роста		Жизненность, балл
			Средняя высота, м	Средний диаметр кроны, см
Главные древесные породы
Betula pendula Roth	2018 2019	64 4	0,65 0,35	35 21	3 1
Larix gmelinii Rupr.	2017 2018 2019	82 58 0	1,07 0,85 —	59 48 —	4 3 1
Pinus sylvestris L.	2017 2018 2019	58 10 52	0,88 0,65 0,63	39 50 29	3 2 3
Сопутствующие древесные породы
Populus tremula L.	2019	12	1,38	62	1
Crataegus sanguinea Pallas	2017 2018	92 74	0,57 0,64	24 36	4 3
Crataegus pinnatifida Bunge	2017	40	0,86	54	2
Hippophae rhamnoides L.	2017	79	0,87	65	3
Malus baccata (L.) Borkh.	2017 2018 2019	94 52 23	0,65 0,45 1,02	26 16 39	4 3 2
Кустарники
Caragana arborescens Lam.	2017	85	0,80	41	4
Caragana spinosa (L.) Vahlex Hornem	2017 2018	92 81	0,69 0,79	24 33	4 4
Elaeagnus commutata Bernh. ex Rydb	2017 2018	95 86	0,56 0,48	18 24	4 4
Sorbaria sorbifolia (L.) A. Br.	2019	28	0,80	35	2
Spiraea media Franz Schmidt	2019	28	0,43	32	2
Rosa acicularis Lindl.	2019	20	0,36	30	2

Table 1. Plant survival in forest strips for the study period (autumn 2020)

Species	Year of planting	Survival rate,%	Average height, m	Average crown diameter, cm	Vitality, score
Main tree species
Betula pendula	2018 2019	64 4	0.65 0.35	35 21	3 1
Larix gmelinii	2017 2018 2019	82 58 0	1.07 0.85 —	59 48 —	4 3 1
Pinus sylvestris	2017 2018 2019	58 10 52	0.88 0.65 0.63	39 50 29	3 2 3
Accompanying species
Populus tremula	2019	12	1.38	62	1
Crataegus sanguinea	2017 2018	92 74	0.57 0.64	24 36	4 3
Crataegus pinnatifida	2017	40	0.86	54	2
Hippophae rhamnoides	2017	79	0.87	65	3
Malus baccata	2017 2018 2019	94 52 23	0.65 0.45 1.02	26 16 39	4 3 2
Shrubs
Caragana arborescens	2017	85	0.80	41	4
Caragana spinosa	2017 2018	92 81	0.69 0.79	24 33	4 4
Elaeagnus commutata	2017 2018	95 86	0.56 0.48	18 24	4 4
Sorbaria sorbifolia	2019	28	0.80	35	2
Spiraea media	2019	28	0.43	32	2
Rosa acicularis	2019	20	0.36	30	2

Из числа сопутствующих древесных пород лучшую приживаемость в посадке 2017 г. проявила Malus baccata (94 %), в посадке 2018 г. — Crataegus sanguinea (74 %) и в посадке 2019 г. — Malus baccata (23 %). Слабой адаптивной способностью характеризовался Populus tremula (12 %).

Приживаемость кустарников оказалась в целом лучше, чем деревьев. Хорошей приживаемостью в посадках 2017 и 2018 г. отличились Elaeagnus commutata (95 и 86 %) и Caragana spinosa (92 и 81 % соответственно). Слабой приживаемостью характеризуются Rosa acicularis (20 %), Sorbaria sorbifolia и Spiraea media (28 %), используемые в посадках 2019 г.

По результатам проведенных полевых работ и камеральной обработки полученных данных на адаптацию растений в посадках, несмотря на проведенные уходные работы, могли повлиять различные факторы. Например, приживаемость растений на третьей лесополосе (посадка от 2019 г.) не является показательной, так как большой процент саженцев погиб из-за воздействия несанкционированной автодороги и работы спецтехники на ее территории в последующем. Также не стоит упускать из виду условия района техногенного ландшафта, на котором проводился эксперимент — старая залежь в степном комплексе и почвы данного участка — плотные бескарбонатные, маломощные черноземы. Вследствие переноса (посадки) растений в данные условия, возросло воздействие на растения вредных атмосферных примесей, на это стоит обращать внимание при выборе ассортимента при рекультивации техногенных ландшафтов.

Кроме того, отрицательное влияние на сохранность косвенно оказывают такие факторы, как конкурентные отношения с травянистыми растениями высотой до 1 м; интенсивный выпас домашних животных (крупный рогатый скот) и повреждения насекомыми (листоедами); возникновение заболеваний, вызванных фитопатогенными вредителями (ржавчина на листьях, мучнистая роса на побегах).

В целом жизненное состояние здоровых растений (I категория) в посадках 2017 (57,8 %) и 2018 (51,0 %) гг. лучше, чем в посадке 2019 (11,7 %) г. (рис. 3).

Рис. 3. Жизненное состояние растений в посадках 2017—2019 гг.: ОЖС — оценка жизненного состояния (лесополосы)
Fig. 3. The vital state of forest strips planted in 2017—2019

Наибольший процент ослабленных растений (II категория) отмечен в 2019 г. (81,8 %). Усыхающих растений (III категория) больше всего зафиксировано в 2017 (6,5 %) и в 2019 (6,5 %) гг.

Заключение

Результаты исследований показали, что лучшей приживаемостью в условиях района проведения эксперимента характеризуются Larix gmelinii, Hippophae rhamnoides, Crataegus sanguinea, Caragana spinosa и Elaeagnus commutata. Однако оценка приживаемости растений значительно варьирует в зависимости от времени года посадки и характера повреждений растений, поэтому важны дальнейшие наблюдения. Отмечено, что для хвойных пород, приживаемость которых составила Larix gmelinii (82 %), Pinus sylvestris (58 %), наилучший период посадки — осень (конец сентября — начало октября). Установлено, что заготовка дичков хвойных пород с большим комом земли, фиксируемым мешковиной, и транспортировка их в твердой таре к месту высадки предотвращают повреждение корневой системы, и это повышает процент приживаемости. Проведенные разные технологические подходы показали наилучший результат методом бурения лунок, несмотря на большие экономические затраты.

Для сохранности и успешного роста растений в посадках необходимы работы по уходу за насаждениями (обработка междурядий, противопожарная опашка участков посадки, профилактика и уничтожение насекомых-вредителей при высокой их численности), а также организационные мероприятия с целью недопущения повреждения посадок дорожной техникой (ограждение экспериментальных площадок сигнальными лентами).

Важно продолжить наблюдения и повторить посадку однократно высаженных видов растений для уточнения адаптационной способности использования в защитных насаждениях, совершенствуя технологию создания насаждений и ухода за ними.

 

^{1 Методические указания по планированию, проектированию, приемке, инвентаризации, списанию объектов лесовосстановления и лесоразведения и оценке эффективности мероприятий по лесовосстановлению и лесоразведению. М.: ВНИИЛМ, 2011. 98 с.; Технические указания по проведению инвентаризации лесных культур, защитных лесных насаждений, питомников, площадей с проведенными мерами содействия естественному возобновлению леса и вводу молодняков в категорию ценных древесных насаждений. М.: Всесоюзный научно-исследовательский информационный центр по лесным ресурсам Госкомлеса СССР, 1990. 67 с.}

Об авторах

Екатерина Анатольевна Банщикова

Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kait1986@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7206-4893

младший научный сотрудник лаборатории географии и регионального природопользования

Российская Федерация, 672014, Забайкальский край, г. Чита, ул. Недорезова, д. 16а

Татьяна Витальевна Желибо

Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Email: zhelibo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4444-2463

аспирант, инженер лаборатории географии и регионального природопользования

Российская Федерация, 672014, Забайкальский край, г. Чита, ул. Недорезова, д. 16а

Владимир Петрович Макаров

Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Email: vm2853@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4885-0752

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории географии и регионального природопользования

Российская Федерация, 672014, Забайкальский край, г. Чита, ул. Недорезова, д. 16а

Вячеслав Сергеевич Ларин

Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Email: larvecheslav@yandex.ru

младший научный сотрудник лаборатории географии и регионального природопользования

Российская Федерация, 672014, Забайкальский край, г. Чита, ул. Недорезова, д. 16а

Список литературы

Дополнительные файлы