Анализ результатов использования лиственницы для рекультивации антропогенно нарушенных земель в условиях Московского региона

Опыт использование разных видов лиственницы в условиях Московского региона насчитывает около 170 лет. За этот период был накоплен значительный объем данных об особенностях роста и развитии этого интродуцента. Среди уникальных объектов лесовосстановления можно выделить посадки К.Ф. Тюрмера в Порецком лесничестве (1856-1857 г.); М.К. Турского в Никольской лесной даче (1870-1884 гг.); В.Т. Собичевского в Лесной опытной даче Петровской земледельческой и лесной академии (1865-1870 гг.) и другие [1, с.36-40], [2, с.55-66]. В 1951–1963 гг. под руководством профессора В.П. Тимофеева и лесничего П.И. Дементьева в Бронницком лесничестве на площади более 48 га были заложены географические культуры разных видов лиственницы: сибирской, Сукачева, европейской и других [3, с.414].

Благодаря положительному опыту использования лиственницы для лесовосстановления в условиях Московского региона эта порода стала рассматриваться и с точки зрения возможности ее использования при рекультивации антропогенно нарушенных земель. В связи с этим, основной целью исследований стало изучение особенностей роста лиственницы в условиях песчаных промышленных отвалов Егорьевского месторождения фосфоритов Московской области.

Исследования проводились в течение 2019-2022 гг. в Хорловском участковом лесничестве Виноградовского лесничества (Виноградовский филиал ГКУ МО «Мособллес»), расположенном в Воскресенском районе Московской области. Культуры лиственницы были заложены в 1988 г. На пробных площадях были определены таксационные показатели искусственных насаждений; исследованы почвенно-грунтовые условия; дано описание напочвенного покрова. Большинство видов лиственницы в условиях Московского региона быстрорастущие, светолюбивые, с хорошо развитой корневой системой породы. Максимальный прирост приходится на вторую половину июня и первую половину июля. Предпочитают свежие дренированные суглинистые почвы, достаточно требовательна к влаге. В условиях высоких летних температур и сухости воздуха, особенно в молодом возрасте, могут испытывать водный стресс, и, как следствие, снижение продуктивности.

Анализ актуализированных метеорологических данных за 30-и летний период наблюдений по 4-м ближайшим к объекту исследований метеостанциям свидетельствует о достаточно большом колебании количества осадков по годам и составляет 603 до 647 мм в год. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 76-79 %. Наименьшие значения относительной влажности воздуха наблюдаются в мае-июне и может снижаться в отдельные годы до 50 %. Среднемесячная температура воздуха в апреле составляет + 6,5 °С, в июле + 17,2 °С. Годовая испаряемость также имеет значительные колебания 491-620 мм в год. Таким образом, средняя годовая сумма осадков превышает испаряемость, что свидетельствует о достаточном увлажнении. Однако, в течение вегетационного периода, с апреля по октябрь, наблюдается временный дефицит увлажнения, который может достигать в этот период 21 мм (рисунок 1).

Рис. 1. Дефицит природного увлажнения Воскресенского района Московской области за период апрель-октябрь

На изучаемой территории сформировался слаборазвитый почвенный профиль на песчаных отвалах карьеров Егорьевского месторождения фосфоритов (рисунок 2), который резко контрастирует с развитым профилем фоновых дерново-подзолистых почв.

Рис. 2. Почвенный профиль на песчаных отвалах карьеров Егорьевского месторождения фосфоритов

Главной диагностической особенностью изучаемой почвы является наличие гипса в профиле. Основным источником гипса являются включения апатита, являющиеся спутниками добычи фосфоритов. Гипс, в первую очередь, необходим растениям как источник кальция, однако, кислая среда свидетельствует о том, что кальций не задерживается в почве. Промывной водный режим и песчаный гранулометрический состав способствуют вымыванию кальция из верней части профиля. Лиственница же предпочитает почвы с большим содержанием минеральных веществ, а в данных условиях обнаруживает признаки плохой обеспеченности основными элементами питания [4, с.46-53].

В напочвенном покрове преобладают марьянник дубравный, подорожник ланцетный, реже встречается осока острая, клевер луговой, кислица обыкновенная. Пространственное расположение деревьев и таксационная характеристика лиственничных насаждений на пробной площади представлены на рисунке 3 и в таблице соответственно.

Рис. 3. Пространственное расположение деревьев на пробной площади (фрагмент)

Таблица

Таксационная характеристика лиственничных насаждений

На рисунке 3 видно довольно значительное изреживание рядовых культур, что подтверждается таксационными данными, а именно низкой полнотой насаждения.

Анализ данных о средней ширине годичного кольца показал, что в возрасте до 10 лет в период с 1986 по 1996 годы, т.е. до смыкания кроны, он максимален и достигает величины 10 мм. Ширина годичного кольца хорошо коррелирует с метеорологическими факторами: среднегодовой суммой осадков и среднегодовой температурой воздуха. Так, в 1999 году наблюдалась аномально высокая температура воздуха и низкое количество осадков. В этот год радиальный прирост лиственницы европейской упал до минимальной величины и составил 0,3 мм. Такая же ситуация наблюдалась и в 2001 году. В этот год была отмечена высокая температура воздуха и низкое количество осадков, в связи с чем, ширина годичного кольца лиственницы также резко снизилась до 0,9 мм. Аномально высокие температуры 2010-2011 гг. также оказали негативное влияние на радиальный прирост лиственницы. Таким образом, активный прирост постепенно сменился уменьшением ширины годичного кольца, и к 2018 году его значение уже не превышало 2,6 мм.

Таким образом, на территории объекта исследований сформировался низкополнотный лиственничник мелкотравный II класса бонитета, что, безусловно, не должно отрицательно повлиять на возможность использования лиственницы для лесовосстановления в Московской области. Напротив, находясь в экстремальных климатических и почвенных условиях, лиственница оказалась жизнеспособной. Это позволяет продолжить применение этой породы для рекультивации нарушенных земель с учетом выявленных особенностей.