The features of silver birch Betula verrucosa Ehrh. and downy birch Betula pubescens Ehrh. seed regeneration in subtaiga and forest-steppe of Western Siberia

СИБИРСКИЙ ЛЕСНОЙ ЖУРНАЛ. 2016. № 6. С. 49–59 УДК 630*231: 582.632.1 ОСОБЕННОСТИ СЕМЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ БЕРЕЗ ПОВИСЛОЙ Betula verrucosa Ehrh. И ПУШИСТОЙ Betula pubescens Ehrh. В УСЛОВИЯХ ПОДТАЙГИ И ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Б. Е. Чижов1, Р. И. Иванова1, В. А. Штоль1, О. А. Кулясова2 Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства, Сибирская лесная опытная станция 625017, Тюмень, ул. Механизаторов, 5а, стр. 2 1 Государственный аграрный университет Северного Зауралья 625041, Тюмень, ул. Рощинское шоссе, 18 2 E-mail: , , , Поступила в редакцию 19.04.2016 г. Рассмотрены итоги многолетних исследований обеспеченности подростом березняков подтаежной подзоны и лесостепной зоны Западной Сибири, особенности семенного возобновления берез повислой и пушистой под пологом материнских насаждений, на вырубках, гарях, заброшенных пашнях и сенокосах. Уточнены дальность распространения семян ветром, динамика накопления самосева березы после сплошной обработки почвы и в плужных бороздах. Установлено, что семенное возобновление берез под пологом березняков затрудняется из-за пересыхания лесной подстилки и корневой конкуренции с материнским древостоем. Необходимым условием прорастания мелких семян и выживания слабых всходов берез являются достаточное количество осадков в период семеношения и тщательная обработка почвы, обеспечивающая удаление лесной подстилки, радикальное устранение травянистой растительности и почвенного запаса семян сорняков: сплошная многократная вспашка, бульдозерные полосы или неглубокие плужные борозды шириной 0.7–1.0 м с дополнительным их рыхлением. Наиболее эффективным способом подготовки участка под семенное возобновление берез в засушливых условиях лесостепи является передача его под временное выращивание зерновых культур, обеспечивающее подавление многолетних сорняков. Зяблевая вспашка после уборки урожая обеспечивает ежегодную готовность участка к семенному заселению берез. Когда создается оптимальное сочетание хорошего урожая семян, дождливых погодных условий и массового появления самосева берез, участок изымается из сельхозпользования. Обязательные условия: наличие обсеменяющих стен березняка с предварительным удалением в них осины и нежелательных форм березы. Весной следующего года производится учет перезимовавшего самосева берез не менее чем на 100 равномерно размещенных учетных площадках. Если самосев погибает, участок остается в сельхозпользовании. В год обильного семеношения перед началом массового опадения семян менее надежна, но приемлема обработка почвы бульдозерными полосами и бороздами шириной 0.7–1.0 м. Ключевые слова: Западная Сибирь, лесостепь, береза, семенное размножение, гари, вырубки, пашни. DOI: 10.15372/SJFS20160605 ВВЕДЕНИЕ Березовые леса – неотъемлемая часть сибирских ландшафтов от тундр до степей. Им присущи высокая кислородопроизводящая функция, почвозащитные и почвоулучшающие свойства, биоразнообразие подпологовой растительности, орнитофауны. Велик спрос на березовую дре- весину в фанерном и мебельном производстве, при углежжении. Рыночная стоимость березового баланса превышает стоимость хвойной древесины. Березняки подтаежной подзоны и лесостепной зоны Западной Сибири приурочены к самым плодородным местообитаниям, занимают 62 % лесных земель, но возобновляются в основном © Чижов Б. Е., Иванова Р. И., Штоль В. А., Кулясова О. А., 2016 49 Б. Е. Чижов, Р. И. Иванова, В. А. Штоль, О. А. Кулясова за счет пневой поросли, формируя искривленные стволы, пораженные ложным ядром и сердцевинной гнилью. Поэтому огромные сырьевые ресурсы березовых лесов остаются маловостребованными. От 30 до 50 % древостоев представлены ромбовиднотрещиноватой, слоистокорой и малотрещиноватой формами березы повислой, которые отличаются хорошим ростом, высоким выходом ценных сортиментов (Махнев, 1965, 1987). Реализовать их селекционно-генетический потенциал рубками ухода крайне сложно, а семенное возобновление берез на сплошных вырубках отсутствует. Березы пушистая и повислая обладают высокой семенной продуктивностью и сравнительно частой повторяемостью урожайных лет (Курдиани, 1914; Каледа, 1982; Данченко, Дубынин, 1982; Краснобаева и др., 2007). Но оба вида имеют очень мелкие семена, а нежные всходы их гибнут при малейшем иссушении почвы. В засушливых условиях лесостепи европейской части России сочетание урожайных семенных лет и благоприятных погодных условий наблюдается 1–2 раза в 10 лет и не может быть спро гнозировано заранее (Краснобаева, Сингатуллин, 2002). В условиях Северного Казахстана семенное размножение берез затруднено даже в питомниках с искусственным поливом (Данченко, Трофименко, 1993). Поэтому выявление лимитирующих факторов и разработка методов семенного размножения ценных форм берез имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Цель наших исследований – изучение обес печенности подростом березняков подтаежной подзоны и лесостепной зоны Западной Сибири, особенностей семенного возобновления берез повислой и пушистой под пологом материнских насаждений, на вырубках, гарях, заброшенных пашнях и сенокосах, дальности распространения семян ветром, динамики накопления самосева березы после сплошной обработки почвы и в плужных бороздах. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Исследования выполнены в 1998–2015 гг. в подтаежной (предлесостепной) подзоне и в лесостепной зоне Западной Сибири в пределах Тюменской области. Климат района континентальный, абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 80–89 °С. Годовое количество осадков невелико – 350–400 мм. За 50 период с температурой выше 10 °С выпадает 220–250 мм, причем в период семеношения берез и после него (август–сентябрь) среднее количество осадков менее 100 мм. Обследованы 4 гари, 6 участков заброшенных пашен, 8 вырубок, оставленных под естественное заращивание, 5 вырубок, использовавшихся под выпас скота, 26 вырубок давностью от 1 до 15 лет с бороздной обработкой почвы плугами ПКЛ-70 или ПЛ-1 и 4 участка с плужной обработкой почвы в изреженных березняках. Все участки обеспечены обсеменителями в виде материнского полога или стен спелых березовых древостоев. На вырубках и гарях при равномерном расположении подроста заложили 100 учетных площадок размером 4 м2, при неравномерном – 200. На пашне с семенным возобновлением березы заложили 5–8 трансект перпендикулярно от стен леса. Учетные площадки размером 1, 4 или 10 м2 размещали с интервалом 10–20 м. Количество самосева березы учитывали раздельно по высотным (возрастным) группам. Для уточнения возраста из каждой высотной группы делали по 2–3 модельных вырезки из корневых шеек березового подроста. Для выявления динамики семенного заселения березой плужных борозд учеты выполняли в полосе оптимального обсеменения – 20–50 м от опушки семеносящих березняков. Определяли приуроченность всходов к элементам борозды: центральная часть; полосы борозды, примыкающие к пластам; пласты. Раздельно определяли обилие, возраст, высоту всех имеющихся на каждом элементе учетной площадки (дно борозды, отвал (...truncated)