Лесопатологическая обстановка и берегоразрушение в

ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА И БЕРЕГОРАЗРУШЕНИЕ В ПРИБРЕЖНОЙ
ЧАСТИ ЧЕБОКСАРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Алексеев И.А.
Захаров А.В.
Филиал ФБУ «Рослесозащита» - «ЦЗЛ Республики Марий Эл» г. Йошкар-Ола,
s-p-i-k-e-r@ya.ru
LESOPATOLOGICHESKY CONDITIONS AND DESTRUCTION OF COAST IN THE
COASTAL PART OF THE CHEBOKSARY WATER BASIN
Alekseev I.A.
Zaharov A.V.
Branch FBU "Roslesozawita" - «Mary El's Republic TSZL» Ioshkar-Ola
s-p-i-k-e-r@ya.ru
Проведён мониторинг прибрежной части Чебоксарского водохранилища. Установлена прямая
зависимость влияния подтопления на лесопатологическое состояние прибрежных насаждений.
Развивается процесс берегоразрушения прибрежной части водохранилища с появлением оползне - и
оврагообразования. Увеличивается прибрежная захламлённость и ветровой режим юго-западного
направления. В результате подтопления происходит вытеснение ценных древесных пород (дуб,
сосна) более влаговыносливыми (ольха). Стабильно высокий уровень грунтовых вод сказывается на
образовании капиллярной каймы, которая приводит к развитию гнилей сосны, берёзы и ели.
Стабильное участие корневых и стволовых вредителей в распространение гнилей в древесном
насаждении, а так же заселение стволовыми вредителями ослабленных деревьев в результате
подтопления. Важно создать берегозащитные полосы для уменьшения влияния подтопления со
стороны водохранилища.
Monitoring of a coastal part of the Cheboksary water basin is carried out. Direct dependence of
influence of flooding on a wood pathology of coastal plantings is established. Process of destruction of coast
of a coastal part of a water basin with the advent of landslips and ravines develops. The coastal wood stuff
and a wind mode of a southwest direction increases. As a result of flooding there is a replacement of
valuable tree species (an oak, a pine) more hardy to a moisture (alder). Stably high level of ground waters
affects education of a capillary border which leads to development of illnesses of a pine, birches and firtrees. Stable participation of root and deckman wreckers in distribution of illnesses to wood planting, and as
settling by deckman wreckers of the weakened trees as a result of flooding. It is important to create strips
protecting coast for reduction of influence of flooding from a water basin.
Строительство крупных гидроэлектростанций на равнинных реках с густо заселенными
берегами сильно затрагивает социальную и природную среды. Непредсказуемо происходит процесс
берегоразрушения, изымаются из хозяйственного оборота земельные и лесные угодья, выявляются
оползневые явления. На луговых растениях развиваются опасные болезни типа фузариоза (Fusarium
graminearum), спорыньи (Claviceps purpurea), головни (Tilletia secalis K.) и других. Резко снижается
пастбищная ценность выгонов.
Управление водохранилища (филиал ОАО «ГидроОГК») претендует на новые лесные земли
для формирования береговой охранной зоны, не занимается берегоукреплением путем строительства
дамб вокруг низин с плодородными сельскохозяйственными и лесными угодьями, посадкой
берегоукрепляющих деревьев, берегоочисткой, защитой берегов от оврагообразования. Мероприятия
по ликвидации или ослаблению неблагоприятных последствий, вызываемых подтоплением лесов,
берегоразрушением, отчуждением отодвигаемых вглубь суши зон охраны прибрежной полосы,
должны разрабатываться заблаговременно, до создания водохранилищ.
По указанным причинам необходимость проведения систематического мониторинга по берегам
водохранилища вполне обоснована. При мониторинге прибрежных лесов Чебоксарского
водохранилища проводилось слежение по многим направлениям, относящимся к негативному
влиянию подтопления на природную среду.
Подтопление водами водохранилища, даже на современном не полном (то есть ниже
проектного) уровне, охватило не только срубленные под ложе водохранилища (до метки 68 м) леса,
но и значительно выше. На правом берегу оно распространилось до отметки 90 м над уровнем моря.
На левом берегу, сложенном водофильтрующими почвами флювиогляциальных денудационных
отложений, подтопление не вклинивается высоко, но проявляется мозаично. Оно подпитывает
карстовые озера Марийской низины, обеспечивая им стабильно высокий уровень, что повлияло на
состояние болотных систем, лесопатологическое состояние подтапливаемых насаждений. [1,4]
Берегоразрушение как на левом, так и на правом берегу продолжается со стабильной
скоростью. Эрозионные процессы на правом берегу не сдерживаются береговой защитной полосой.
Развиваются оползневые процессы, уничтожающие не только задернелые склоны, но и древесную
растительность. Это указывает на необходимость в строительстве инженерных защитных
сооружений. Берегоразрушение на левом берегу проявляется мозаично. Там, где водная поверхность
не прерывается островными лесами, песчаный берег легко рушится. Вода в левобережные леса
проникает не только через песчаные отложения, но и останцы. Поэтому в Волжском лесничестве
Республики Марий Эл площадь заболоченных лесов за годы работы ГЭС увеличилась в 4 раза.[2]
На правом берегу водохранилища процесс берегоразрушения волновым процессом изучался в
кварталах 1-5 Дубравного уч. лесничества Руткинского лесничества, по открытым местам вблизи
населенных пунктов Горно-Марийского района: Шунангер, Шартнейка, Юльялы, Емангаши, Сумки,
Токари.
В районе береговой линии (от г. Васильсурска (Нижегородской области) до с. Емангаши) были
проведены исследования склонов и участков прибрежных насаждений. Леса прибрежной защитной
полосы расположены в оползнеопасной зоне по крутому склону. Максимальная высота над уровнем
моря составила 173 м, которая расположена в 130 м от уреза воды Чебоксарского водохранилища.
Средняя крутизна склона 25º, что характеризует высокий базис эрозии почвы и высокую опасность
оползнеобразования. Поэтому на протяжении 16 км береговой линии имеется 9 оврагов со средней
глубиной 25 м и спадом высот на 10 м, что создаёт условия для вертикального размыва почвы
талыми водами при небольшой площади водосбора.
Оползневые явления выявлены на протяжении береговой линии в 6 км. Выявлены два типа
оползней. Первый тип относится к случаю, когда оползневая часть доходит до воды и водой
размывается. На берегу остаются деревья, а грунт с корней размывается и создаётся древесная
захламлённость берега. В целом на рассматриваемых объектах такой вид оползня за десятки лет
существования водохранилища составил прибрежную захламлённость на 1 км уреза воды 105 м3. На
всём обследованном протяжении в 16 км – 1680 м3. Лежащая в воде древесина по составу
представлена: липой (65%), осиной (12%), дубом (14%) и другими породами (9%). Уборка этого вида
захламленности затруднена двумя факторами: невысоким качеством древесины и недоступностью
для трелёвки и вывозки.
Второй тип оползня связан со сползанием с крутого склона грунта на половину ширины
прибрежной защитной полосы. При этом образуется почти горизонтальная терраса со сплошными
деревьями и с влажной почвой. Такие террасы, часто двойные, образовавшиеся на территории
Дубравного лесничества, были выявлены на суммарном протяжении 2 км. Сигналом образования
террас обоих типов служат наклонные стволы деревьев в сторону реки. Безусловно, такие стволы,
имея смещенный центр тяжести, ускоряют образование оползня.
На пробных площадях обнаружено, что средняя ширина лесного окаймления составляет 100150 м (нормативная 80 м), из них 12 м уже сползли в воду виде оползня.
Вследствие подтопления от водохранилища заметно ухудшается качество леса. Усыхает в
основном дуб черешчатый (Quercus robur L.) от поражения сосудистым микозом от грибов Ophistoma
roboris Srutka на уровне слабой интенсивности выпадения породы, а также береза. После заполнения
водохранилища отпад деревьев резко увеличился. Учет проведенный на пробных площадях показал,
что средняя ширина выпавшей от оползня полосы составила 4-5 м, а древостои по истечении времени
со времени заполнения водохранилища изменили свою таксационную характеристику: в составе
уменьшилась доля дуба и увеличилась – липы, ольхи чёрной (Alnus glutinosa (L) Gaerth.), ольхи серой
(Alnus incana (L.)), полнота в среднем снизилась на 0.1, запас растущего леса снизился на 50-80 м3/га,
запас наличного (12-15 м3/га) и свежего (8-10 м3/га) отпада увеличился вдвое, что значительно
превышает уровень естественного изреживания леса.
Адаптация древесных пород и лесного фитоценоза к условиям подтопления на правом берегу
не происходит. При наличии наклоненных деревьев с загнившими и поврежденными корнями
опасность оползня из-за отсутствия кустарников при низкой полноте стала в два раза выше, чем даже
при отсутствии лесной защитной полосы вдоль берега. Так, например, в 3-ем квартале Дубравного
уч. лесничества оползни при наличии деревьев составили 50 м, а при их отсутствии – 25 м.
Со стороны администрации водохранилища (филиал ОАО «ГидроОГК») необходимо срочно
проводить берегоукрепительные работы, потому что под угрозой оползней окажутся не только
прибрежная защитная полоса, леса и поля, но и населенные пункты: Владимирское, Волна,
Шарнейка, Шунангер, а так же культовые леса «кусото» и археологические объекты.[3]
Известно, что абиотические факторы определяют условия заражения деревьев корневыми
гнилями. К числу таких абиотических факторов относятся подтопления и затопления лесов на
определённый период.
В результате таких негативных воздействий деятельность корневой системы нарушается. Явно
происходит болотообразовательный процесс на склонах, особенно на террасах оползня, с поселением
типичных болотных растений, таких как: таволга вязолистная (Filipendula ulmaria (L) Maxim.),
молиния тростниковая (Molinia arundinacea L.), хвощ болотный (Equisetum palustre L.), калужница
(Caltha palustris L.). Исчезают светолюбивые травянистые растения. Даже типичные в прошлом для
дубрав этих склонов сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.) и копытень европейский
(Asarum europaeum L.) стали встречаться редко.
Поражение растущих деревьев сосны раневыми грибами ксилофагами Trichaptum abietinum
(Dicks.: Fr.) и T. fusco-violaceum (Ehren.) объясняется наличием механических повреждений, которые
зачастую вызваны бурелом и ветровалом, количество которых увеличилось пропорционально
возросшей площади поверхности водохранилища, что способствует усилению юго-западного
направления ветра. Такое же объяснение имеет и встречаемость деревоокрашивающих грибов.
Остальные грибы – деструкторы, своим распространением обязаны наличию застарелых
сухобокостей и неубранного сухостоя.
Распространению ксилофильной микобиоты в зоне подтопления способствует нарушение
правил ведения лесного хозяйства – остаются на лето заготовленная некачественная древесина и
порубочные остатки. А так же в лесах, созданных по очагам майского хруща, способами,
препятствующими формированию лесной среды. При подтоплении создаются нормальные условия
для развития грибов, вызывающих корневые гнили.[4,5]
Корневая гниль сосны, как и других пород, растущих на подтопленных склонах (даже на
высоте 25 м от уреза воды водохранилища), связана с влиянием избытка влаги и обрыва корней при
оползнеобразовательном процессе. В прибрежных лесах правобережья гибель деревьев сосны и ели
от корневой губки, опенка не замечены. Несколько лучше чувствует себя ольха черная (Alnus
glutinosa (L.) Gaerth.) и ольха серая (Alnus incana (L.) Moench.). Из-за подтопления за весь период
времени существования водохранилища в левобережье площади болотных черноольховых
насаждений увеличились в 5 раз от Красномостовского уч. лесничества Пригородного лесничества до
Руткинского лесничества. Влияние стабильно повышенного уровня грунтовых вод сказывается по
возвышенным и неболотистым местам на образовании капиллярной каймы, которая приводит к
развитию гнилей сосны, берёзы и ели.
Основным возбудителем корневой гнили хвойных пород является поражение корневой губкой
– грибом Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. Гриб относится к классу базидиомицетов, к группе
гименомицетов. Вызывает пеструю ситовую (коррозионного типа) гниль. В зоне берегов
водохранилища Чебоксарской ГЭС в хвойных лесах преобладает штамм патогенна «р», наиболее
агрессивно проявляющий себя в отношении сосны. Штамм «s», поражающий ель, больше встречается
в суходольных еловых лесах. Из сосен корневая губка сильно поражает сосну Банкса (Рinus banksiana
Lamb.), веймутову (Pínus stróbus L.), обыкновенную (Pinus sylvestris L.) и, несколько меньше,
сибирскую (Pinus sibirica Du Tour). У ели и пихты вызывает не только корневую, но и стволовую
гниль.
Болезнь при первичном заражении распространяется от очагов заражения в разные стороны
через контакты корней, образуя очаги усыхания. Также распространение болезни от больного дерева
к непораженному происходит при одновременном, а иногда и отягчающем повреждении корневыми
и стволовыми вредителями: черный корнежил (Hylastes ater Paykull), большой сосновый лубоед
(Tomiucs piniperda), черный сосновый усач (Monochamus galloprovincialis), синей сосновой златки
(Phaenops cyanea F.), серого длинноусого усача (Acanthocinus aedilis L.).
Стабильно сохраняющаяся высокая капиллярная кайма, связанная с нехарактерным
подтоплением в условиях левобережья водохранилища, поддерживает инфекционный фон корневой
губки в активном состоянии. По указанной причине из десяти заложенных пробных площадей в 1988
году по активно действующим очагам усыхания к 2004 году осталась с 50% уцелевшими деревьями
только одна. На остальных пробных площадях с 200-250 растущими деревьями в начале опыта
остались лишь несколько единиц сильно ослабленных деревьев поражёнными болезнями (табл. 1).
Таблица 1. Динамика таксационно-лесопатологической характеристики древостоя березы
естественного происхождения с 1982 по 2004 гг.
показатели
состав
возраст
ср. высота
ср. диаметр
число деревьев
растущего леса
наличного отпада
свежего отпада
годичного отпада
ед.
изм.
лет
м
см
шт/га
м3/га
данные 1982
г.
данные 1988
г.
10Б, ед Ос
10Б, ед. Ос
32
38
16.2
20.3
18.1
22.7
1108
705
запасы древесины
234.9
260.8
3.0
6.2
2.2
5.7
0.72
1.9
данные
2004 г.
средние изменения за
период наблюдения
10Б
54
22.4
26.4
388
осина выпала
0.28
0.29
33
210.3
14.9
12.9
5.0
-1.12
+0.504
+0.491
+0.165
Согласно полученных данных видно, что в результате подтопления число деревьев на
пробной площади неуклонно снижалось (на 35%), вместе с ним и запас растущего леса (несмотря на
увеличение возраста, высоты и диаметра), а отпады, напротив, значительно увеличивались (в ср. в 5
раз). Адаптация берёзы к условиям подтопления также прошла болезненно. Больше всего от
подтопления выпадала берёза повислая (Betula pendula Roth), а лучше сохранялась береза пушистая
(Betula pubescens Ehrh.). Выпавшие экземпляры более всего были повреждены берёзовой губкой
(Piptoporus betulinus (Fr.) Karst.).
На большинстве пробных площадей усыхание шло в сторону склона к водохранилищу. Очаги
усыхания вышли за пределы границ пробных площадей, и их пришлось списать. Связь их с
подтоплением доказывается влажным типом зарастания, то есть растительные и грибные индикаторы
развиваются в типичных влажных условиях.
Первые признаки поражения и ослабления сосны обнаруживаются по уменьшению прироста
по высоте, появлению укороченных побегов с короткой хвоей, которая зачастую осыпается раньше
срока.
Производительность пораженных корневой губкой культур сосны в 30-40 лет в течение
наших наблюдений снизилась до 50-100 м3/га, а при отсутствии поражения вне зоны подтопления они
имели запас 250-280 м3/га. Следует также отметить, что пораженные гнилями деревья, из-за
увеличившейся акватории водной поверхности водохранилища, чаще стали подвергаться бурелому и
ветровалу (на 30%).
Патологически ослабленные насаждения охотно повреждаются стволовыми вредителями, что
происходит в два этапа: весной и осенью. При образовании весеннего типа сухостоя интенсивность
усыхания прогнозируется по обилию подгрызенных лубоедом в течение осени – зимы зелёных
побегов. Их учёт на пробных площадях мы проводили в течение марта – апреля. Поэтому можно
заключить, что большой сосновый лубоед (Blastophagus piniperda L.) является наиболее опасным
вредителем сосны в условиях негативного влияния подтопления на сосновые леса. Усыхание при
повреждении лубоедом продвигается в южном направлении.
Групповое усыхание деревьев в северном направлении, в освещённую сторону,
характеризуется повреждением деревьев синей сосновой златкой (Phaenops cyanea F.). Деревья сосны
перед усыханием от повреждения этим вредителем ещё долго сохраняют густую зелёную крону.[3,6]
Прибрежные леса, наиболее подверженные подтоплению, вследствие чего захламлены выше
нормы в 3 - 10 раз. В сухие годы сосновые культуры с такой захламленностью являются
исключительно пожароопасными. Заботу о противопожарном устройстве прибрежных защитных
полос (100 м шириной) должна взять на себя администрация водохранилища (филиал ОАО
«ГидроОГК»), чтобы избежать печальных последствий «жаркого лета» 2010 г. Необходимо срочно
приступать по низменным берегам к посадке кустарниковых ив, переносящих длительное
затопление. Ивы, в силу эластичности своих прутьев, амортизирует действие волн, а своими
разветвленными мочковатыми корнями скрепляют грунт берега.[2]
Тщательным образом рассмотрев поставленные вопросы, путём многолетних наблюдений и
сравнении результатов заложенных проб, следует отметить, что Чебоксарское водохранилище
является глобальным антропогенным фактором, влияющим на большие пространства ВетлужскоУнженской низины и Марийского низменного Заволжья. Проблема подтопления по-прежнему
остается крайне актуальной, а берегоразрушение и ухудшение фитопатологической обстановки
прибрежных насаждений возрастет с каждым весенним поднятием уровня воды. Крайне важно
проводить своевременный полный мониторинг ГЭС и водохранилищ, чтобы не повторить
трагическую учесть Саяно-Шушенской ГЭС.
Список литературы:
1. Алексеев И. А., Демаков Ю. П., Колесов А. В. Экологический мониторинг лесов берегов
водохранилища Чебоксарской ГЭС : научн. отчет по теме № 063/02. Йошкар-Ола, 2002. 98 с.
2. Рубцов Н. Н. К вопросу создания защитных лесонасаждений в зоне водохранилища
Горьковская ГЭС. Горький, 1960. 36 с.
3. Алексеев И. А., Гаврицкова Н. Н. Экологический мониторинг лесов по берегам
Чебоксарского водохранилища: научн. отчет по теме 6-121-04. Йошкар-Ола, 2004. 62 с.
4. Алексеев И. А., Бикеев Г. Л., Швецов Е. М. Грибные эпифитотии, связанные с подтоплением
лесов водохранилища Чебоксарской ГЭС : тез. докл. 1-ой Всесоюзной конференции 22-25 октября
1991 г. // Проблемы лесопатологического мониторинга в таежных лесах Европейской части СССР.
Петрозаводск, 1991. с. 9.
5. Алексеев И. А., Бикеев Г. Л., Гаврицкова Н. Н., Курненкова И. П. Лесоводственное
обоснование ведения лесного хозяйства в водоохранных лесах : мат. совещания по повышению
производительности лесов. М. : 1990. с. 105.
6. Алексеев И. А., Н. Н. Гаврицкова, И. П. Курненкова Учет пороков древесины на корню :
учеб.-метод. пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. 40 с.