Продуктивность и природоохранная роль полезащитных лесонасаждений Robinia pseudoacacia L. Прикубанской равнины

УДК

630*26:630*561:502.131

DOI:

10.37482/0536-1036-2020-6-88-97

Аннотация

Для защиты сельскохозяйственных угодий от процессов деградации, а также улучшения микроклимата земель проводятся работы по защитному лесоразведению. Цель исследования – изучить биологическую продуктивность и природоохранную роль полезащитных лесополос Robinia pseudoacacia L. в условиях Прикубанской равнины. Применялись апробированные и общепринятые методики лесной таксации, лесомелиорации, ботаники, математической статистики. Насаждения созданы по стандартной для степной зоны Российской Федерации технологии. Площадь лесополос – 62,4 тыс. га, в том числе: 5 % – молодняки (I класс состояния), 80 % – средневозрастные лесонасаждения (II класс), 10 % – приспевающие (II класс), 5 % – спелые и перестойные (III класс). Живой напочвенный покров формируют: Koeleria pyramidata L., Poa pratensis L., Festuca pratensis H., Elytrígia repens L., Dactylis glomerata L., Phleum pratense L. Надземная фитомасса составляет 100...300 г/м², высота – 25...32 см. Молодняки характеризуются I–II классами бонитета, средневозрастные и приспевающие – III классом, спелые и перестойные – IV. В возрасте естественной спелости (70 лет) ствол робинии достигает средней высоты 15,1 м при среднем диаметре 22,1 см. Общий запас древесины – 18 440 тыс. м³, в том числе: молодняки – 68 тыс. м³, средневозрастные насаждения – 14 871 тыс. м³, приспевающие – 2 187 тыс. м³, спелые и перестойные – 1 314 тыс. м3. Надземная фитомасса в молодняках составляет 20,2 т/га, в спелых и перестойных насаждениях – 391,2 т/га. В целом по региону она оценивается в 17 070 тыс. т, в том числе: молодняки – 64 тыс. т, средневозрастные – 13 753 тыс. т, приспевающие – 2 032 тыс. т, спелые и перестойные – 1 221 тыс. т. Доля стволовой массы достигает 84,5...80,8 %, древесной зелени – 4,2...1,5 %, ветвей – 11,3...17,7 %. Коэффициенты пересчета запаса в надземную фитомассу: для молодняков – 0,936, для спелых и перестойных лесополос – 0,929. Фитонасыщенность лесополос варьирует в пределах 0,314...2,474 кг/м³. Полезащитными лесополосами накоплено 8 534 тыс. т углерода, что оценивается в 145,1 млн долл. Область применения результатов исследований – лесное хозяйство Краснодарского края, которому рекомендовано дополнительное создание 60 тыс. га полезащитных лесонасаждений, что обеспечит нормативную защитную лесистость пашни 5 % и ежегодное секвестирование углерода до 3,4 т/га.

Сведения об авторах

В.В. Танюкевич¹, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: AAG-2488-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4427-8357
А.С. Рулев², д-р с.-х. наук, акад. РАН; ResearcherID: AAU-8035-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5092-5007
В.В. Бородычев³, д-р с.-х. наук, акад. РАН, заслуж. деятель науки РФ; ResearcherID: AAU-8802-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0279-8090
С.В. Тюрин¹, аспирант; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2273-2758
Д.В. Хмелева¹, аспирант; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7066-9939
А.А. Кваша¹, аспирант; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3199-7195
¹Донской государственный аграрный университет, ул. Кривошлыкова, д. 24, пос. Персиановский, Октябрьский р-н, Ростовская обл., Россия, 346493; е-mail: vadimlug79@mail.ru, tyurin-74@list.ru, mahovatka@yandex.ru, kwasha93@yandex.ru
²ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, просп. Университетский, д. 97, г. Волгоград, Россия, 400062; е-mail: rulev54@rambler.ru
³ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, ул. Большая Академическая, д. 44, корп. 2, Москва, Россия, 127550; е-mail: vkovniigim@yandex.ru

Ключевые слова

Robinia pseudoacacia L., полезащитные лесонасаждения, запас древесины, надземная фитомасса, депонирование углерода

Для цитирования

Танюкевич В.В., Рулев А.С., Бородычев В.В., Тюрин С.В., Хмелева Д.В., Кваша А.А. Продуктивность и природоохранная роль полезащитных лесонасаждений Robinia pseudoacacia L. Прикубанской равнины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 88–97. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-88-97

Литература

1. Гитарский М.Л., Замолодчиков Д.Г., Коровин Г.Н. Эмиссия и поглощение парниковых газов в лесах России в связи с выполнением обязательств по климатической конвенции ООН // Лесоведение. 2006. № 6. С. 34–44. [Gitarsky M.L., Zamolodchikov D.G., Korovin G.N., Karaban R.T. Emission and Absorption of Greenhouse Gases in Forests of Russia Related to the Implement of Obligations under the U.N.O. Climate Convention. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2006, no. 6, рр. 34–44].
2. Доклад о состоянии природопользования и об охране окружающей среды Краснодарского края в 2017 году. Режим доступа: http://www.mprkk.ru/media/ main/attachment/attach/doklad_krkr_2017_itog.pdf (дата обращения: 21.01.19). [Report on the Status of Nature Management and Environmental Protection of Krasnodar Krai in 2017. Krasnodar, 2018].
3. Дубенок Н.Н., Танюкевич В.В., Тюрин С.В. Состояние и мелиоративная эффективность полезащитных лесонасаждений Краснодарского края // Рос. с.-х. наука. 2017. № 1. С. 36–38. [Dubenok N.N., Tanyukevich V.V., Tyurin S.V. State and Reclamation Efficiency of Forest Shelterbelts of Krasnodar Territory. Rossiiskaia selskokhoziaistvennaia nauka [Russian Agricultural Sciences], 2017, no. 1, pp. 36–38]. DOI: 10.3103/S1068367417020070
4. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Честных О.В. Коэффициенты конверсии запасов насаждений в фитомассу основных лесообразующих пород России // Лесн. таксация и лесоустройство. 2003. Т. 1(32). С. 119–127. [Zamolodchikov D.G., Utkin A.I., Chestnykh O.V. Conversion Coefficients of Stocks of Plantations into Phytomass of the Main Forest-Forming Species of Russia. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo, 2003, vol. 1(32), рр. 119–127].
5. Ивонин В.М., Пеньковский Н.Д. Лесомелиорация ландшафтов. Научные исследования. Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2003. 150 с. [Ivonin V.M., Pen’kovskiy N.D. Forest Reclamation of Landscapes. Scientific Research. Rostov-on-Don, SKNTs VSh Publ., 2003. 150 р.].
6. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Уткин А.И. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России // Лесоведение. 1993. № 5. С. 3–10. [Isayev A.S., Korovin G.N., Utkin A.I. Estimation of Carbon Reserves and Annual Carbon Deposition in the Phytomass of Forest Ecosystems of Russia. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1993, no. 5, рр. 3–10].
7. Кудряшев П.В., Ерусалимский В.И., Князева Л.А. Ведение хозяйства в государственных лесных полосах. М.: Агропромиздат, 1985. 79 с. [Kudryashev P.V., Erusalimskiy V.I., Knyazeva L.A. Forest Management in State Forest Belts. Moscow, Agropromizdat Publ., 1985. 79 р.].
8. Кулик К.Н., Петров В.И., Кретинин В.М. Защитные лесные насаждения и баланс углерода в аридной зоне России // Теория и практика агролесомелиорации: материалы междунар. науч.-практ. конф. к 125-летию Н.И. Суса, г. Саратов, 6–8 сент. 2005 г. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2005. С. 9–16. [Kulik K.N., Petrov V.I., Kretinin V.M. Protective Forest Plantations and Carbon Balance in the Arid Zone of Russia. Theory and Practice of Agroforestry: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference to the 125th Anniversary of N.I. Sus, Saratov, September 6–8, 2005. Volgograd, VNIALMI Publ., 2005, рр. 9–16].
9. Нетребенко В.Г. Состояние полезащитного лесоразведения в Краснодарском крае // Агролесомелиорация – проблемы, пути их решения, перспективы: материалы междунар. науч.-практ. конф. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2001. С. 101–103. [Netrebenko V.G. State of Agricultural Afforestation in Krasnodar Krai. Land and Forest Reclamation – Issues, Solutions, and Prospects: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference. Volgograd, VNIALMI Publ., 2001, pp. 101–103].
10. ОСТ 56-69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. 60 с. [Industrial Standard. OST 56-69–83. Forest Inventory Test Sites. Laying out Method. Moscow, TsBNTI Gosleskhoza SSSR, 1984. 60 p.].
11. Патент 2285389 Российская Федерация, МПК А01G 23/00. Способ определения оптической плотности ветрозащитного барьера и ажурности лесных полос: № 2004126910/12: заявл. 07.09.2004, опубл. 20.10.2006 / Сухановский Ю.П., Олешицкий В.В.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. Бюл. № 29. 3 с. [Sukhanovskij Ju.P., Oleshitskij V.V. Method for Determining Optical Density of Wind Barrier and Extent of Openwork Pattern of Forest Strips. Patent RF no. RU 2285389 C2, 2006].
12. Танюкевич В.В. Продуктивность и мелиоративная роль лесных полос степных агролесоландшафтов. Новочеркасск: Лик, 2012. 175 с. [Tanyukevich V.V. Productivity and Land-Improvement Role of Forest Belts of Steppe Agrarian Forest Landscapes. Novocherkassk, Lik Publ., 2012. 175 р.].
13. Усольцев В.А. Биоэкологические аспекты таксации фитомассы деревьев. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1997. 216 с. [Usol’tsev V.A. Bioecological Aspects of Valuation of Tree Plant Biomass. Yekaterinburg, UrO RAN Publ., 1997. 216 р.].
14. Усольцев В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база данных и география. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 707 с. [Usol’tsev V.A. Forest Phytomass of Northern Eurasia: Database and Geography. Yekaterinburg, UrO RAN Publ., 2001. 707 p.].
15. Фоменко Г.А., Фоменко М.А., Лошадкин К.А. Денежная оценка природных ресурсов и экосистемных услуг в территориальном развитии: адаптация в России методологических подходов ООН. Ярославль: Кадастр, 2000. 128 с. [Fomenko G.A., Fomenko M.A., Loshadkin K.A. Monetary Valuation of Natural Resources and Ecosystem Services in Territorial Development: Adaptation of UN Methodological Approaches in Russia. Yaroslavl, Kadastr Publ., 2000. 128 р.].
16. Climate Change and Biodiversity. IPCC Technical Paper V. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2002. 77 p.
17. Forestry Projects: Lessons Learned and Implications for CDM Modalities. OECD and IEA Information Paper. Paris, OECD, 2003. 49 p.
18. Nilsson S., Shvidenko A., Stolbovoi V., Gluck V., Jonas M., Obersteiner M. Full Carbon Account for Russia. Working Papers ir00021. Laxenburg, Austria, IIASA, 2000. 181 p.
19. Quegan S., Beer C., Shvidenko A., Mccallum I., Handoh I.C., Peylin P. et al. Estimating the Carbon Balance of Central Siberia using a Landscape–Ecosystem Approach, Atmospheric Inversion and Dynamic Global Vegetation Models. Global Change Biology, 2011, vol. 17, iss. 1, pp. 351–365. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2010.02275.x
20. Shvidenko A., Nilsson S. Dynamics of Russian Forests and the Carbon Budget in 1961–1998: An Assessment Based on Long-Term Forest Inventory Data. Climatic Change, 2002, vol. 55, iss. 1-2, pp. 5–37. DOI: 10.1023/A:1020243304744
21. Shvidenko A., Schepaschenko D., Maksyutov S. Impact of Terrestrial Ecosystems of Russia on the Global Carbon Cycle from 2003–2008: An Attempt of Synthesis. Proceedings of the International Conference on Environmental Observations, Modeling and Information ENVIROMIS–2010, Tomsk, July 5–11, 2010. Tomsk, EGU, 2010, pp. 48–52.
22. Shvidenko A., Schepaschenko D., McCallum I., Santoro M., Schmullius C. Use of Remote Sensing Products in a Terrestrial Ecosystems Verified Full Carbon Account: Experiences from Russia. Proceedings of the International Conference “Earth Observation for Land–Atmosphere Interaction Science”, Frascati, Italy, November 3–5, 2010 (ESA SP–688). Rome, 2011. 8 p.
23. State of the World’s Forests: Enhancing the Socioeconomic Benefits from Forests. Rome, FAO, 2014. 121 p.

Ссылка на английскую версию:

Productivity and Environmental Role of Forest Shelterbelts of Robinia pseudoacacia L. of the Kuban Lowland

PRODUCTIVITY AND ENVIRONMENTAL ROLE OF FOREST SHELTERBELTS OF Robinia pseudoacacia L. OF THE KUBAN LOWLAND

V.V. Tanyukevich¹, Doctor of Agriculture, Prof.; ResearcherID: AAG-2488-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4427-8357
A.S. Rulev², Doctor of Agriculture, Academician of RAS; ResearcherID: AAU-8035-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5092-5007
V.V. Borodychev³, Doctor of Agriculture, Academician of RAS, RF Honored Scientist; ResearcherID: AAU-8802-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0279-8090
S.V. Tyurin¹, Postgraduate Student; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2273-2758
D.V. Khmeleva¹, Postgraduate Student; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7066-9939
A.A. Kvasha¹, Postgraduate Student; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3199-7195
¹Don State Agrarian University, ul. Krivoshlykova, 24, pos. Persianovskiy, Oktyabr’skiy district, Rostov region, 346493, Russian Federation; e-mail: vadimlug79@mail.ru, tyurin-74@list.ru, mahovatka@yandex.ru, kwasha93@yandex.ru
²Federal Research Center of Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences, prosp. Universitetskiy, 97, Volgograd, 400062, Russian Federation; e-mail: rulev54@rambler.ru
³All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A.N. Kostyakov, ul. Bol’shaya Akademicheskaya, 44, korp. 2, Moscow, 127550, Russian Federation; e-mail: vkovniigim@yandex.ru

Works on protective afforestation are carried out in order to protect agricultural land from degradation processes, as well as to improve the microclimate of land. The research purpose is to study the bioproductivity and environmental role of Robinia pseudoacacia L. forest shelterbelts in the conditions of the Kuban lowland. The approved and generally accepted methods of forest valuation, forest land reclamation, botany, and mathematical statistics were applied. Plantings were created according to the standard technology for the steppe zone of the Russian Federation. The area of forest shelterbelts is 62.4 ths ha, including 5 % of the young growth (I state class), 80 % of middle-aged forest plantings (II state class), 10 %  of maturing plantings (II state class), 5 % of mature and overmature plantings (III state class). Living ground cover is formed by the following species: Koeleria pyramidata L., Poa pratensis L., Festuca pratensis H., Elytrígia repens L., Dactylis glomerata L., and Phlum pratense L. Aboveground phytomass is 100–300 g/m2; height is 25–32 cm. Plantings are characterized by the quality classes: young growth – I and II; middle-aged and maturing – III; mature and overmature – IV. At the age of natural maturity (70 years), the Robinia trunk reaches the average height of 15.1 m with the average diameter of 22.1 cm. The total stock of wood reaches 18, (ths m3), including (ths m3): young growth – 68 (ths m3); middleaged plantings – 14,871 (ths m3); maturing plantings – 2,187 (ths m3); mature and overmature plantings – 1,314 (ths m3). Aboveground phytomass in young growth is 20.2 t/ha; in mature and overmature plantings it is 391.2 t/ha. In the region it is estimated at 17,070 ths t, including (ths t): young growth – 64; middle-aged plantings – 13,753; maturing plantings – 2,032; mature and overmature plantings – 1,221. The share of stem mass reaches 84.5–80.8 %; woody greenery – 4.2–1.5 %; branches – 11.3–17.7 %. Recalculation coefficients of the stock into aboveground phytomass are the following for: young growth – 0.936; mature and overmature forest shelterbelts – 0.929. Phytosaturation of forest shelterbelts varies within 0.314–2.474 kg/m3. Forest shelterbelts have accumulated 8,534 ths t of carbon, which is estimated at 145.1 mln dollars. The sphere of application of the research results is the Krasnodar Krai forestry, which is recommended to create an additional 60 ths ha of forest shelterbelts, which will provide a normative protective forest cover of arable land of 5 % and annual carbon sequestration up to 3.4 t/ha.
For citation: Tanyukevich V.V., Rulev A.S., Borodychev V.V., Tyurin S.V., Khmeleva D.V., Kvasha A.A. Productivity and Environmental Role of Forest Shelterbelts of Robinia pseudoacacia L. of the Kuban Lowland. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 88–97. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-88-97

Keywords: Robinia pseudoacacia L., forest shelterbelts, wood stock, aboveground phytomass, carbon sequestration.

Поступила 30.09.19 / Received on September 30, 2019