IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

При прохождении низового пожара повреждения деревьев сосны носят весьма различный характер - от фатального, до совершенно незначительного.

Жизнеспособность тех деревьев у которых порыжела, посерела или тем более осыпалась основная часть хвои, не вызывает сомнения. Такие деревья относятся лесопатологами к категории отмирающих или даже свежего сухостоя (вполне правомерно) и подлежат удалению из насаждения по нормам санитарной безопасности [1]. А вот жизнеспособность тех деревья, у которых произошел, ожег корневой шейки, закопчен ствол, но крона осталась целой и внешне не отличается от деревьев, не затронутых огнем, объективно диагностировать по внешним признакам крайне сложно. Действующие методики оценки состояния деревьев поврежденных огнем основным критерием определяющим жизнеспособность таких деревьев предлагают использовать состояние камбиального слоя. [2]. Это действительно объективный показатель, который позволяет с высокой точностью прогнозировать вероятность усыхания дерева в ближайший вегетационный период.

Однако этот метод нельзя считать оперативным и его практически невозможно использовать в производственных условиях из-за его трудоемкости и необходимости существенного травмирования дерева.

Другие методики оценки состояния сосняков, основанные на измерении глубины прогара (обугливания) толстой коры и степени законченности ствола (Демаков, Карасев 2009) пока не достаточно обоснованы, дают большую погрешность и не рекомендуются для самостоятельного применения (без учета состояния кроны и состояния камбиального слоя) при определении жизнеспособности деревьев поврежденных огнем.

Фактически при лесопатологическом обследовании гарельников и при назначении санитарных рубок, лесопатологи, руководствуясь утвержденной характеристикой категорий состояния для хвойных пород [1] поврежденные деревья сосны, сохранившие зеленую крону, относят к категории не ниже третей (сильно ослабленное), то есть не подлежащие рубке.

В тоже время, как свидетельствуют многие авторы [3] и показывает практический опыт, в десятках метров по периметру горельников, в течении 2-3 лет, отмирает большинство деревьев поврежденных огнем, но сохранивших в первый год зеленую крону. Это приводит не только к дополнительным расходам (обследование, отводы, рубки), но и к большим потерям не дополученной выгоды за счет снижения товарности древесины.

Таким образом, существует явная проблема оперативной и достаточно точной оценки жизнеспособности деревьев сосны поврежденных огнем.

Исходя из этого, мы задались целью провести исследования по поиску связи между внешними патологическими признаками на деревьях сосны поврежденных огнем и объективными показателями физиологического состояния этих деревьев. Наличие таких связей соответствующего уровня позволит оптимизировать методику диагностики деревьев со слабо выраженными признаками потери жизнеспособности.

В качестве методик оценки физиологическое состояние деревьев сосны нами были использованы хорошо апробированные методики, основанные на определении биоэлктрических показателей дерева [4;5] , а так же на измерении градиента температуры ствола и окружающей среды [6].

В качестве внешних признаков огневого повреждения дерева нами были взяты те же, наиболее очевидные следы пожара - высота закопчения ствола и глубина прогара коры, но в отличие от предыдущих авторов, мы намерены искать зависимость этих признаков от фактического физиологического состояния дерева в узком диапазоне (деревья 3 и 4 категории) и с помощью более широкого набора инструметальных методов.

Исследования проводились в августе-сентябре 2010 и мае-августе 2011 года в разновозрастных сосняках Левобережного участкового лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА, где в июле 2010 года огнем различной интенсивности было пройдено порядка 3-х тысяч гектар сосновых насаждений.

Обследовались только деревья имеющие следы повреждения огнем, но сохранившие зеленую крону и внешне не поврежденный камбий. Состояние камбия определялось путем четырехсторонней (на равном удалении) высечки диаметром 18 мм до заболони. Высечка производилась в районе наибольшего термического воздействия на дерево при низовом пожаре, то сесть на высоте 10-20 см от комля. Для контроля брались не затронутые огнем деревья с теми же таксационными характеристиками, что и деревья на горельнике и в тех же лесорастительных условиях.

Влажность определялась стандартным влагомером, для чего в комлевой части на стволе всегда с одной стороны (северной) зачищалась площадка 1дм² до луба

Для определения биоэлектрических показателей (ЭДС самоиндукции древесного сока, микротоки в стволе и сопротивление древесины ствола) использовались бытовые потенцеометры М - 838 и ДТ 9208А.

Градиент температуры заболони на глубине 4 см и воздуха на поверхности ствола определялся с помощью ртутных термометров.

Анализ полученных результатов выявил ряд закономерностей, которые могут быть использованы для оптимизации методов оперативной диагностики состояния деревьев сосны перенесших кратковременное воздействие огня.

Так при расчете коэффициентов корреляции между степенью ожога ствола (который оценивался по протяженности закопчения ствола (нагаром) и глубиной прогорания толстой коры (прогаром)) и различными показателями физиологического состояния дерева обнаружена корреляционная связь от слабой, до весьма значительной (таблица 1).

 

Таблица 1 - Корреляционная связь между параметрами ожога ствола сосны и степенью повреждения камбия по ступеням толщины

D1,3	Обме-рено шт.	R1 (нагар и град.)	R2 (нагар и влажн.)	R3 (нагар и сост. камбия)	R4 (нагар и прогар)	R5 (прогар и градиент)	R6 (прогар и влажн.)	R7 (прогар и сост. камбия)
20	13	0,117	-0,217	0,470	0,889	-0,342	0,227	-0,624
24	32	0,320	0,251	0,314	0,760	0,210	0,117	0,314
28	41	0,332	-0,174	0,446	0,532	0,273	-0,339	0,465
32	43	0,373	-0,180	0,484	0,524	0,326	-0,335	0,429
36	57	0,378	-0,321	0,564	0,536	0,375	-0,355	0,557
40	34	0,644	-0,254	0,727	0,522	0,647	-0,586	0,797
44	27	0,417	-0,435	0,610	0,507	0,363	-0,714	0,759
48	9	0,580	0,137	0,888	0,807	-0,479	-0,057	0,597
52	8	0,817	-0,359	0,995	0,576	0	0,821	0,500
Σ 264 М*ср 0,435			-0,186	0,524	0,564	0,366	-0,368	0,554

* При расчете М_ср. были исключены крайние ступени 20; 48 и 52, из-за малого объема выборки

Наиболее значительная связь обнаружена между самими показателями ожога, то есть протяженностью нагарара на стволе и глубиной прогара толстой коры (r₄= 0,564). Практически на таком же уровне прослеживается связь между степенью внешних признаков ожога и степенью повреждения камбия (r₃=0.524; r₇=0,554). Более умеренная связь обнаружена между показателями ожога и градиентом температур (r₁=0,435; r₅ =0,366).

На основании полученных данных был разработан предварительный проект нормативов по оценки состояния деревьев сосны, от средневозрастных до спелых, поврежденных огнем (табл. 2-3).

Таблица 2 -Категории состояния деревьев сосны после воздействия огня по высоте нагара на стволе (при отсутствии следов повреждения кроны)

 

D1,3 см	Высота нагара м
	< 0,5	0,5-1,0	1,0-1,5	1,6-2,0	2,1-2,5	2,6-3,0	3,1-3,5	3,5-4,0	>4,0
20	4	4	4	4	5	5	5	5	5
24	4	4	4	4	4	5	5	5	5
28	3	4	4	4	4	4	5	5	5
32	3	3	4	4	4	4	4	5	5
36	3	3	3	4	4	4	4	4	5
40	1-2	3	3	3	4	4	4	4	4
44	1-2	1-2	3	3	3	4	4	4	4
48	1-2	1-2	1-2	3	3	3	4	4	4
52	1-2	1-2	1-2	1-2	3	3	3	4	4

 

Таблица 3 - Категории состояния деревьев сосны после воздействия огня по глубине прогара коры у комля (при отсутствии повреждения камбия и кроны)

 

D1,3 см	Глубина прогара %
	10	20	30	40	50	60	70	80	90
20	3	4	4	4	5	5	5	5	5
24	3	3	4	4	4	5	5	5	5
28	3	3	3	4	4	4	5	5	5
32	3	3	3	3	4	4	4	5	5
36	3	3	3	3	3	4	4	4	5
40	2	3	3	3	3	4	4	4	4
44	2	3	3	3	3	3	4	4	4
48	2	2	2	3	3	3	4	4	4
52	2	2	2	3	3	3	4	4	4

 

Выводы:

1. Состояние камбия деревьев сосны испытавших воздействие открытого огня имеет прямую, и значительную, корреляционную связь (r = 0,554) с величиной нагара на стволе.
2. Так же прямая, но более тесная связь (r =0,524) обнаружена между состоянием камбия опаленного дерева и глубиной прогара толстой коры.
3. Из приборных методов оценки состояние дерева (измерения биоэлектрического потенциала, градиента температур и влажности) наиболее обективные данные для деревьев сосны, поврежденных огнем, но имеющих зеленую крону, дает метод определения градиента температур. Чем меньше температура дерева по сравнению с температурой воздуха (в теплый летний день) тем выше жизнеспособность дерева.
4. «Устойчивость», или точнее толерантность, деревьев сосны к огню прямо пропорциональна возрасту дерева и толщине коры.

Библиография

1. Правила санитарной безопасности в лесах РФ / Утверждены Правительством Российской Федерации 29 июня 2007 г. № 414. - 2007. - 6 с.
2. Руководство по планированию, организации и ведению лесопатологического обследования в лесах РФ / Утверждены Правительством Российской Федерации 29 июня 2007 г. № 414. - 2007. - 73 с.
3. Демаков Ю.П. Лесоводство. Ведение лесного хозяйства в лесах поврежденных пожаром [Текст] / Ю.П. Демаков, К.К. Калинин. - Йошкар-Ола, 2003. - 136с.
4. Рутковский И.В. Рекомендации по методике измерения электрофизиологических характеристик древесных растений с целью оценки их состояния и жизнеспособности [Текст] / И.В. Рутковский. - Пушкино: ВНИИЛМ, 1975. - 18с.
5. Положенцев П.А. Испытание гальваноэлектри­ческого прибора в целях диагностики свежезараженных деревьев дуба / П.А. Положенцев, И.М. Саввин // Охрана природы Центрально-Черноземной полосы: Сб. науч. статей - Воронеж: Цент­рально-Чернозем. кн. изд-во, 1977. - Вып. 8. - С. 57-59.
6. Карасев В.Н. Диагностика жизнеспособности деревьев хвойных пород по тепловым характеристикам ствола: автореф. дис. ... с.-х. наук /В.Н. карасев. - Йошкар-Ола, 1991. - 26с.

Код для цитирования: Скопировать