Оценка жизненного состояния деревьев

Морфологические симптомы повреждения деревьев широко используются при оценке их жизненного состояния. На основе рассмотренных морфологических биоиндикационных признаков повреждения деревьев при оценке состояния лесов формируются интегральные классы повреждения деревьев, основанные прежде всего на количественной оценке дефолиации (потери хвои или листвы) и дехромации (изменения окраски) крон деревьев. Обычно выделяют пять классов жизненного состояния деревьев, каждому из которых присваивается свой балл. Эти классы и соответствующие им баллы следующие: 0 - здоровое дерево; 1 - ослабленное (поврежденное) дерево; 2 - сильно ослабленное дерево; 3 - отмирающее дерево; 4 - сухостой.

Подобные методики исторически были созданы независимо в разных странах для решения одинаковых задач и поэтому очень похожи друг на друга, например в нашей стране с 1970 года существует инструкция "Санитарные правила в лесах СССР", где изложен метод фитопатологической оценки состояния деревьев с учетом повреждений не только кроны но и всего ствола. В ней также выделяются интегральные классы повреждения деревьев с присвоением им баллов, они почти совпадают с изложенными выше. Разница состоит в том, что сухостой разделяется на свежий и старый, поэтому появляется один дополнительный класс и нумерация классов повреждения осуществляется с единицы до шести. В работе (Лесные экосистемы...,1990) описана шкала категорий жизненного состояния деревьев по характеристике кроны, представляющая собой обобщение и развитие имеющихся в этом направлении подходов. В дальнейшем изложении вопроса оценки состояния деревьев мы будем следовать методике европейского мониторинга лесов (Manual...,1986, 1994; Вайчис,1989; Лесиньски, Армолайтис,1992; Цветков и др.,1995). Дефолиация и дехромация крон деревьев оценивается в процентах с точностью 5-10% от того количества хвои или листвы, которое дерево могло бы иметь в отсутствие повреждающих факторов. Интегральным классам повреждения деревьев соответствуют следующие величины дефолиации и дехромации крон деревьев:

Одним из наиболее распространенных видов древесных растений-биоиндикаторов, используемых при мониторинге лесов, является ель европейская. Оценку ее состояния следует проводить с учетом формы ветвления, так как ели разного ветвления имеют только им свойственные особенности потери хвои и, особенно, регенерации потерянной биомассы ассимиляционных органов. Форма ветвления определяется при наблюдении первичных побегов в середине кроны. Обычно выделяют 3-4 формы ветвления ели европейской: гребенчатая, нерегулярно-гребенчатая (иногда не выделяется в отдельную форму), щетковидная и плосковетвистая (см. рис.2).

При оценке дефолиации кроны ели европейской рекомендуется оценивать ее верхнюю 1/3 - 1/2 часть, так как в нижней части кроны оценка дефолиации осложнена потерей хвои из-за недостатка освещения и наличием большого количества вторичных побегов, которые трудно отличать от первичных. Оценку дефолиации в равнинных условиях нужно делать с расстояния, равного высоте дерева. В горной местности оценку дефолиации рекомендуется делать сверху. К деревьям, растущим ближе к опушкам леса, предъявляются более жесткие требования, нежели к растущим внутри древостоя, поскольку первым создаются лучшие условия для образования и развития ассимиляционно-

Рис.2. Формы ветвления ели европейской (по Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.14)

го аппарата. При оценке дефолиации следует обращать внимание и на толщину сучьев, толстые сучья обычно более редкие, поэтому крона кажется более ажурной, что может привести к завышению степени дефолиации. Опыт по проведению тренировок в Литве показал, что учет класса Крафта дерева имеет существенное значение. Деревья I-II классов по сравнению с деревьями IY класса обычно оцениваются как более здоровые, менее подверженные дефолиации. Учет светового фактора в структуре полога и класса Крафта деревьев всегда надо иметь в виду при отнесении дерева к тому или иному классу повреждения.

Очень важным моментом является определение возраста хвои. Он зависит от породы, генетических особенностей дерева, условий местопроизрастания, ценотического положения в пологе и степени загрязненности окружающей среды. Возраст хвои на высоких деревьях определяется с помощью бинокля по главным боковым ветвям в пределах верхней и средней частей кроны. Зная средний возраст хвои в определенном регионе, более точно можно определить степень дефолиации деревьев. Обычно в средней полосе России возраст хвои сосны составляет 2-3, а у ели 4-7 лет. По направлению к северу и с нарастанием высоты над уровнем моря возраст хвои обычно увеличивается.

Когда известна конкретная причина потери хвои, ее доля в общей дефолиации не учитывается, так как цель мониторинга оценить влияние на состояние лесов атмосферного загрязнения. При этом выделяются следующие основные причины: подтопление, понижение уровня грунтовых вод, заморозки, повреждение ветром, охлестывание, вредители, болезни, световой "шок" и другие.

Дефолиация крон ели европейской происходит, как правило, неравномерно в ее различных частях, поэтому для облегчения оценок выделяются наиболее распространенные типы дефолиации крон. Так, по (Лесиньски, Армолайтис,1992) выделяются шесть характерных типов дефолиации кроны ели европейской (см. рис.3). По (Manual..., 1986; 1994) выделяются 4 типа. Разные типы повреждения кроны, формирующиеся в результате неодинаковых потерь хвои в ее отдельных частях, могут отражать специфику порождающих дефолиацию причин. Характерные типы дефолиации кроны ели европейской приведены ниже. Во всех случаях потери хвои в характерном для данного типа месте кроны ели европейской должны быть на 20% больше, чем в других ее частях. Различают следующие типы дефолиации крон ели европейской:

- Низовой тип. В этом случае наиболее сильная дефолиация в нижней части кроны и она ослабевает при движении к вершине. Низовой тип может быть вызван недостатком питательных веществ, грибными заболеваниями корней, загрязнением атмосферного воздуха соединениями азота (например, вблизи животноводческих ферм).

- Подвершинный тип. В этом случае, в результате преимущественной потери хвои в подвершинной части кроны, образуется так называемое "окно". Хвоя в нем дольше всего сохраняется на окончаниях ветвей первого порядка и редко в их середине. Такой тип дефолиации характерен для деревьев, подвергающихся атмосферному загрязнению, недостатку почвенной влаги, а также действию корневой губки. Кроме этого, он может образовываться у деревьев, растущих на открытых местах и доминирующих в насаждениях в результате действия ветров.

- Равномерный тип. В этом случае разница в дефолиации отдельных частей кроны деревьев не превышает 20%. Такой тип появляется в течение 1-3 лет после резкого изменения условий среды обитания деревьев, например, повышения освещенности после разного вида рубок, а также из-за загрязнения атмосферы.

- Вершинный тип. В этом случае наибольшая дефолиация отмечается в верхушечной части кроны деревьев. Этот тип повреждения является следствием атмосферного загрязнения, а также охлестывания и действия некоторых вредителей, например, гравера (Pityogenes chalcographus).

Рис.3. Типы дефолиации ели европейской (по Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.17)

- Периферийный тип. В этом случае наиболее интенсивно опадает молодая хвоя, особенно на окончаниях ветвей первого порядка, которые после этого быстро усыхают. Позднее начинает опадать и более старая хвоя, отмирают и усыхают отдельные ветви. Данный тип повреждений указывается, если не менее 25% ветвей первого порядка имеют сухие окончания. Такой тип повреждения кроны елей имеет место как результат интенсивного аэротехногенного загрязнения, охлестывания или инвазии хвоегрызущих насекомых.

- Верхушечно-периферийный тип. Развивается из верхушечного или периферийного типов повреждения кроны, характерен для условий интенсивного и/или долговременного отрицательного влияния окружающей среды, например, загрязнения атмосферы. Данный тип представляет собой часто последнюю стадию усыхания елей, указывающую на их скорую гибель.

Важным признаком при диагностике жизненного состояния ели европейской является образование вторичных побегов из спящих почек. С помощью этого регенеративного свойства дерево "пытается" компенсировать потери биомассы ассимиляционных органов и приспособиться к изменившимся условиям окружающей среды. Слабая регенерация вторичных побегов или начало их усыхания свидетельствуют о полном подавлении сопротивления ели к негативному воздействию окружающей среды.

Обилие вторичных побегов и их расположение на ветвях первого порядка зависят от формы ветвления ели. Наиболее обильно и сравнительно равномерно вторичные побеги появляются у елей с гребенчатой формой ветвления, менее (см.рис. 4) обильно и довольно неравномерно у щетковидных, а у плосковетвистых елей они бывают, как правило, одиночные.

Доля вторичных побегов в общей биомассе хвои устанавливается если дефолиация кроны дерева составляет не менее 25%, и разбивается на следующие четыре градации: 1 - <10%; 2 -11-25%; 3 - 26-60%; 4 - >60%.

При оценке жизненного состояния деревьев сосны обыкновенной также необходимо учитывать неравномерность потери хвои различными частями кроны деревьев. Оценивать следует верхние 2/3 кроны. Считается, что в этом случае потеря хвои происходит относительно более равномерно, согласно (Manual...,1986;1994) выделяются два основные типа дефолиации: - регулярный (равномерный), в этом случае разница в дефолиации различных частей кроны не превышает 20% и является более или менее одинаковой. Данный тип дефолиации проявляется в течение 1-3 лет после резкого изменения освещенности, повышения загрязнения атмосферы или понижения уровня грунтовых вод;

- вершинный, в этом случае наиболее сильно повреждена верхушка сосны, так что дефолиация на ней на 20% больше, чем в других частях кроны. Особенно интенсивно усыхает верхушечная часть кроны у сосен, которые поражены смоляным раком. Он также характерен для деревьев, растущих в условиях хронического загрязнения атмосферы.

При оценке степени дефолиации деревьев сосны обыкновенной необходимо учитывать густоту кроны, особенно для деревьев старших возрастов. Густота крон оценивается по их боковой поверхности с использованием следующей шкалы: густая - менее 25% просветов, средней густоты - 25-50% просветов и редкая - более 50% просветов. Кроме этого, при оценке класса повреждения деревьев сосны обыкновенной нужно учитывать характерный для нее так называемый "эффект цветения", особенно интенсивный в нижней части кроны.

Рис.4. Вторичные побеги у ели гребенчатого типа ветвления (Лесиньски, Армолайтис, 1992. С.23): а - вторичные побеги отсутствуют; б- вторичные побеги составляют около половины массы хвои; в - присутствуют только вторичные побеги

Необходимо отметить разную ценность биоиндикационных признаков, связанных с состоянием кроны деревьев (Лесные экосистемы..., 1990). Так, например, наименьшую ценность для прогнозирования будущего состояния деревьев имеют характеристики повреждения листьев и степень дефолиации у листопадных видов древесных растений, включая лиственницу. При прекращении внешнего воздействия эти признаки могут значительно улучшиться уже на следующий год, таким образом, они характеризуют в значительной степени лишь текущее состояние деревьев. Дефолиация деревьев хвойных пород понижает их жизненное состояние на длительный срок, поскольку даже при прекращении внешнего воздействия регенерация биомассы ассимиляционных органов в полном объеме требует нескольких лет. Наличие сухих ветвей в верхней части кроны деревьев свидетельствует о таком их повреждении, которое требует длительного времени, иногда десятков лет для восстановления, причем последнее не может быть совершенно полным.

Поиск по сайту: