География и геология /

6. Природопользование и экологический мониторинг

 

К.с.-х.н. Беляева Н.В., аспирант Кази И.А., магистрант Золотухин Р.В.

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, Россия

 

Влияние проходных рубок

на естественное лесовозобновление хвойных пород

в сосново-еловых древостоях черничного типа леса             

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

 

Сосново-еловые древостои представляют большой интерес в практике лесовыращивания, так как они более производительные, чем чистые хвойные древостои. Смешанные по составу насаждения из древесных пород, различающихся по глубине залегания корневой системы, светолюбию и прочим лесоводственным свойствам, полнее используют свет, почву и другие условия среды.   

Объектами исследования являлись пробные площади, заложенные сотрудниками лаборатории лесоводства ЛенНИИЛХа в 1981-1987 гг. в Карташевском лесничестве опытного лесного хозяйства «Сиверский        лес» Ленинградской области. Опытные участки расположены в сосново-еловых древостоях черничного типа леса. В настоящее время насаждения достигли возраста сплошной рубки (85-100 лет) (таблица 1).

Таблица 1

Характеристика объектов исследования

Пробная площадь (ПП)

Вариант опыта

Состав древостоя

до рубки

после рубки

15А

Контроль

5,5С4,4Е0,6Б

7Е3С+Б

15В

Проходная рубка,

интенсивность  10%,

 выборка соснового яруса

5,7С4,3Е+Б

5Е3,5С1,5Б

15С

Проходная рубка,

интенсивность  30%,

всего вырублено 148 м3/га

(Е – 28 м3/га; С – 105 м3/га;

Б – 15 м3/га)

5С5Е+Б

7Е3С+Б

 

Формирование древостоя связано с подрастанием молодого поколения, которое в будущем может  занять место старого древостоя, под пологом которого оно растет. Поэтому, так важно уделять большое внимание  сохранению подроста.  Наблюдение за ходом естественного лесовозобновления под пологом древостоев, пройденных рубками ухода за лесом, дает возможность глубже понять роль подроста в биологии леса, а так же  влиянии на окружающую среду. Все это позволяет получать необходимую информацию, для прогнозирования результатов ухода за лесом, включая этап лесовыращивания.

При изучении процесса естественного лесовозобновления нами определялись следующие показатели, которые позволили оценить успешность возобновления леса: численность подроста на единице площади, надежность подроста, равномерность размещения подроста по площади (встречаемость). Учет естественного возобновления ели  проводился  летом 2012 г. (таблица 2).

Таблица 2

Характеристика подроста ели на объектах исследования

Пробная площадь

Характеристика подроста (2012 г.)

состав

численность в пересчете на крупный, экз./ га

встречаемость,

τ,  %

коэффициент гомогенности (КГ)

15А

10 Е

5335

88

3,2

15В

10 Е

8863

100

3,8

15С

10 Е

7676

97

2,9

 

Анализируя полученные данные, отмечаем,  что на всех объектах исследования независимо от варианта опыта отмечается появление подроста ели. При этом на контроле (ПП 15А) и участках, пройденных проходными рубками (ПП 15В, 15С), его количество достаточно (более 2-3 тыс. экз./га при встречаемости не менее 50%) для формирования в дальнейшем высокопродуктивного елового древостоя (Беляева, 2013).

Анализ данных таблицы 2 показывает, что в сосново-еловых древостоях черничного типа леса наибольшее количество подроста ели появилось на ПП 15В, где проходная рубка была проведена с интенсивностью 10%, при этом удалялся только сосновый ярус.

В сосново-еловом древостое, пройденном проходными рубками интенсивностью 30% с удалением деревьев и ели, и сосны, и березы (ПП 15С) подрост составляет 7676 экз./ га. По-видимому, более сильное изреживание привело к разрастанию живого напочвенного покрова и подлеска, которые и составили основную конкуренцию подросту ели за влагу и элементы питания. При этом следует отметить, что на указанном участке сохранилось наибольшее количество деревьев. Это позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что основным лимитирующим фактором появления ели являются нижние ярусы растительности, а не материнский полог.

Наименьшее количество подроста ели (5335 экз./га) было зафиксировано на контроле (ПП 15А). Это позволяет нам утверждать, что проходные рубки имеют важное значение не только для повышения продуктивности древостоя, но и для появления будущих поколений, как в нашем случае – подроста ели.

Как видно из данных таблицы 3, от 69 до 91% подроста на всех пробных площадях является жизнеспособным.

Таблица 3

Распределение подроста ели по категориям состояния

Пробная площадь

Состав

Категория состояния подроста ели

жизнеспособный

нежизнеспособный

сухой

всего

без сухого

15А

10Е

91,0

7,8

1,2

98,8

15В

10Е

89,2

5,5

5,3

94,7

15С

10Е

69,4

24,6

6,0

94,0

 

На контрольном участке (ПП 15А) зарегистрировано 91% жизнеспособных экземпляров, что близко к доли жизнеспособного подроста на объектах с проходными рубками слабой интенсивности (ПП 15В). Наименьшая доля жизнеспособного подроста (69%) отмечается на ПП 15С, где была проведена рубка ухода средней интенсивности. Данную закономерность, по-видимому, можно объяснить тем, что сильное вмешательство извне является стрессовой ситуацией не только для древостоя, но и для остальных компонентов лесного фитоценоза. В данном случае это сказалось на жизненном состоянии подроста ели.

Анализируя высотную структуру подроста ели (таблица 4), следует отметить, что на всех обследованных опытных участках, пройденных рубками ухода за лесом (ПП 15В и 15С), преобладает крупный по высоте подрост. На его долю приходится соответственно 46 и 61%. На долю среднего подроста ели приходится соответственно 37 и 32%, а мелкого – 17 и 7%. Таким образом, независимо от интенсивности проходной рубки были зафиксированы все категории крупности подроста ели. Это свидетельствует о том, что процесс естественного лесовозобновления идет достаточно успешно и постоянно.

Таблица 4

Высотная структура подроста ели

Пробная

площадь

Состав

Высотная структура подроста ели, %

мелкий

средний

крупный

15А

10Е

8

46

46

15В

10Е

17

37

46

15С

10Е

7

32

61

 

Следует также отметить, что на ПП 15С, где была проведена проходная рубка интенсивностью 30%, отмечено 32% среднего по высоте подроста и 61% - крупного (всего 93%). Можно предположить, что интенсивное разреживание в отличие от слабого в сосново-еловых древостоях способствуют более раннему началу появления нового поколения ели, однако часть из этого подроста в дальнейшем быстрее погибает от негативных факторов: снег, ветер, очень низкие или очень высокие температуры воздуха.

Данное утверждение подтверждается и ситуацией на ПП 15В, где была проведена слабая проходная рубка. Количество среднего по высоте подроста здесь не намного меньше, чем на ПП 15С, а доля крупного подроста на 15% выше. Всего количество среднего и крупного подроста составило 83%, что на 10% меньше, чем на ПП 15С. Это свидетельствует о том, что процесс активного естественного лесовозобновления на указанной пробной площади начался позже, чем на ПП 15С, но в конечном итоге численность подроста оказалась почти на 1 тыс.экз./га больше и состояние его было значительно лучше (доля жизнеспособного подроста оказалась на 30% выше).

Таким образом, в сосново-еловых древостоях черничного типа леса проходные рубки слабой интенсивности более предпочтительнее по сравнению с остальными вариантами опыта с точки зрения сохранения лесных фитоценозов.

Кроме того, на пробных площадях, пройденных проходными рубками, анализировались таксационные характеристики подроста ели (таблица 5).

Таблица 5

Средние характеристики подроста ели по данным учета

Номер пробной площади

Жизнеспособный

Нежизнеспособный

Всего без сухого

Нср, см

Аср, лет

Zср, см/год

Нср, см

Аср, лет

Zср, см/год

Нср, см

Аср, лет

Zср, см/год

15А

107,4

9

18,4

256,1

12

21,3

173,1

9

19,2

15В

214.9

11

19,5

134,4

8

16,8

210,0

11

19,1

1С

305,4

14

21,8

139,8

8

17,5

261,3

13

20,1

 

Как видно из данных таблицы 5, возраст, высота и прирост жизнеспособного подроста на объектах слабой интенсивности  рубок ухода  близок к возрасту и высоте на контрольном варианте, т.е. рубки ухода данной интенсивности существенно не меняют естественный ход лесовозобновления.

Отставание подроста в возрасте и высоте было зафиксировано только на ПП 15А, где не проводилась рубка ухода, что связано с развитием других компонентов нижних ярусов растительности (подлесок и живой напочвенный покров, которые задерживают развитие подроста ели.

Полученный материал обрабатывался методами математической статистики (таблица 6).

Таблица 6

Основные статистические показатели учета естественного лесовозобновления ели

Статистический показатель

Пробная площадь

15А

15В

15С

Численность подроста, экз./га

5335

8863

7676

Коэффициент встречаемости (τ), %

88

100

97

Средняя численность подроста на учетной площадке, экз.

5,3

8,9

7,7

Ошибка средней численности подроста, экз.

0,8

1,1

0,9

Среднеквадратическое отклонение, экз.

4,1

5,8

4,7

Коэффициент вариации (V), %

77,1

65,1

61,9

Точность исследования (P), %

15,1

12,5

11,5

Коэффициент гомогенности (КГ)

3,2

3,8

2,9

 

В заключение следует отметить, что по численности и встречаемости подрост можно охарактеризовать как густой с равномерным распределением по площади. Коэффициент гомогенности свидетельствует о том, что распределение елового подроста групповое. Объясняется это биолого-экологическими свойствами ели. В биогруппах сохраняются ценотические связи между ее компонентами. Благодаря этим связям сохраняется парцеллярная обособленность ели в группах. Возобновление лиственных  в таких биогруппах затруднено, соответственно шансы ели на выход в основной ярус формируемого древостоя многократно повышаются. Для одиночного подроста ели, за исключением крупных экземпляров с высоким темпом роста, такие шансы обычно невелики.

 

Литература:

 

1.      Беляева Н.В. Закономерности изменения структуры и состояния молодого поколения ели в условиях интенсивного хозяйственного воздействия: дис. …д-ра c.-х. наук. – СПб.: СПбГЛТУ, 2013. – 431 c.