Основа роста и развития дендроценозов, сформировавшихся из сохраненного подроста | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2012. № 4 (20).

Основа роста и развития дендроценозов, сформировавшихся из сохраненного подроста

Проведены исследования насаждений, возникших на сплошных вырубках с сохраненным подростом и тонкомером давностью 36-49 лет в пределах южной тайги Томской области, разработанных по методу «узких лент». В ходе полевых работ заложена 21 пробная площадь в наиболее распространенных типах леса: мелкотравно-зеленомошном, зеленомошном, папоротниковом, разнотравном и травяно-болотном. Выявлена основополагающая роль крупного подроста в формировании темнохвойных насаждений с примесью лиственных пород. Мелкий, средний подрост и тонкомер также участвуют в сложении древостоя, но при этом имеют второстепенное значение. В разных типах леса процессы роста и развития насаждений протекают специфично, но в целом древостои возникли из подроста высотой 2,0-6,0 м и возраста 15-45 лет. Обозначены нижние пределы значений дорубочных средних приростов по высоте, при которых возможно формирование насаждений без вмешательства лесоводов. Для мелкого и среднего подроста этот показатель равен 8 см/г., крупного подроста -11 см/г. и тонкомера -19 см/г.

Retrospective analysis of forest stands preliminary generations formation.pdf Введение Проблема сохранения при лесоэксплуатации подпологового возобновления до сих пор считается дискуссионной. На сегодняшний день одной из краеугольных тем является вопрос о высоте сохраненного подроста, которая бы обеспечила формирование хвойного или с преобладанием хвойных пород насаждения. Анализ литературных данных показывает, что существуют различные мнения на этот счет. В частности, по данным [1] весь подрост предварительной генерации хвойных пород, имевший высоту в момент рубки 0,5-1 м и возраст 12-16 лет, на вырубках различной давности выходит в основной полог и закрепляется там. К аналогичным выводам пришли и некоторые другие исследователи, например М.П. Синькевич [2] и Е.С. Бага-ев, В.Е. Варфоломеев [3]. Первый пришел к мнению, что в результате сохранения в ельниках черничных 500-700 шт/га жизнеспособного подроста ели высотой более 0,5 м через 25-40 лет обеспечивается формирование без ле-соводственного ухода смешанных насаждений с участием хвойных пород в верхнем пологе не менее 5 единиц в составе. Вторые выяснили, что лучшую приживаемость к новым условиям среды на вырубках в ельниках черничных и кисличных имеет подрост ели высотой 0,5-1 м в возрасте до 30 лет. Существует мнение о верхнем значении высоты подроста, при которой возможно формирование насаждений. В этой связи (по результатам исследования [4]) детерминирующую роль в формировании хвойных насаждений играет подрост высотой до 2,5 м, более крупный не выдерживает изменения экологических условий или попросту вываливается. В то же время, по данным А.Я. Орлова [5], изучавшего способность образовывать древостой в достаточно продуктивных условиях местопроизрастания - кисличном типе леса, такой способностью обладает подрост высотой 2,8 м. Все вышеперечисленные работы проведены в пределах Русской равнины европейской части России; что касается других регионов, то подобные исследования были проведены также на Урале и в равнинной части Западной Сибири. В.Н. Данилик [6] считает, что в формировании насаждений, возникших из сохраненного подроста, наиболее перспективными являются средний (высота 0,5-1,5 м) жизнеспособный подрост лучшего роста и крупный (1,5 м и более) жизнеспособный подрост лучшего и замедленного роста. Позднее этот же автор уточняет свой вывод [7]: в первый ярус елово-березового насаждения вышел подрост, высота которого в момент рубки составляла 1,0-1,6 м. С другой стороны, Н.С. Иванова и Г.В. Андреев [8] считают, что ель и пихта предварительной генерации могут успешно конкурировать с березой и войти в состав первого яруса, если в момент рубки их высота была не менее 2-3 м. В условиях южной тайги Западной Сибири по ориентировочным данным [9] только в насаждениях зеленомошных и близких им типов леса, при сохранении на рубке подроста кедра, пихты и ели высотой 1-3 м в количестве более 2 тыс. шт/га, темнохвойные породы часто восстанавливаются без смены пород. В связи с вышеизложенным представляют определенный лесохозяй-ственный интерес исследования по ретроспективному анализу формирования насаждений, возникших из сохраненного при лесоэксплуатации подпо-логового возобновления. Материалы и методики исследования Объектом исследований являются насаждения, сформировавшиеся из предварительного возобновления на сплошных вырубках южной подзоны тайги в пределах Томской области (Калтайское участковое лесничество Тимирязевского лесничества ОГУ «Томское управление лесами»). В период с 1969 по 1971 г. на территории Объ-Томского междуречья проведена апробация одной из самых эффективных технологий, обеспечивающих сохранение подроста, - «метод узких лент». Общая площадь, пройденная рубкой, составила немногим более 3 тыс. га. В рубку поступали спелые, преимущественно разновозрастные темнохвойно-кедровые древостои примерного состава 4П2Е1К2Б1Ос, зеленомошных и травяных типов леса с запасами древесины 260-380 м3/га, где до рубки находилось 3-8 тыс. шт/га молодого поколения хвойных пород. Примерный состав подпологового возобновления 7П2Е1К+Б в разных вариациях. После лесозаготовок, осуществлявшихся с помощью ручной валки бензопилами и трелевке за вершины трактором ТДТ-40, сохранилось 1,5-2,8 тыс. шт/га подроста и тонкомера. Исследования осуществлялись методом временных пробных площадей (ВПП). Отвод, таксация и обработка данных ВПП производились общеизвестными способами, изложенными в специальной литературе [10], в соответствии с требованиями ОСТа 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки» [11]. При отводе пробных площадей соблюдались все условия, обеспечивающие высокую достоверность полученных результатов. На всех ПП площадью, обеспечивающей наличие деревьев основного компонента леса в количестве не менее 200 шт., произведена перечислительная таксация способом сплошного перечета древостоя в абсолютных значениях с точностью до 1 мм с помощью металлической мерной вилки (всего обмерено 8,2 тыс. деревьев). На основании перечетов проводился отбор модельных деревьев средним количеством 30 шт. на ВПП (от 22 до 38, которое зависело от породного состава и строения по толщине древостоя). Всего было спилено и обмерено по стандартной методике 617 модельных деревьев кедра, ели, пихты, березы и осины. Объем ствола определялся по сложной формуле срединных сечений (сложной формуле Губера). В общей сложности заложена 21 ВПП в пяти наиболее распространенных типах леса: мелкотравно-зеленомошном, зеленомошном, разнотравном, травяно-болот-ном и папоротниковом с давностью рубки 36-49 лет. Давность рубки определяли интегральным способом: с использованием материалов последнего лесоустройства (2001 г.), возраста лиственных элементов леса, имеющих последующее происхождение, а также вычисляли давность окончания последнего акцентированного периода угнетения хвойных элементов леса. Основное внимание уделяли последнему показателю, прибавляя 5 лет - время, которое требуется темнохвойному дереву, чтобы приспособиться к резко изменившимся после вырубки материнского древостоя условиям. В своих исследованиях подростом мы считали молодое поколение леса, имеющее среднюю высоту не более % высоты основного полога, в противном случае подпологовое возобновление относили к тонкомеру. Поскольку средняя высота вырубленных насаждений равнялась примерно 24 м, то к подросту относили экземпляры высотой до 6 м, а свыше 6 м - к тонкомеру. Результаты исследования и обсуждение Настоящим исследованием установлено, что формирование насаждений происходит в основном за счет пихты, ели и кедра (таблица). Также в этом процессе принимает участие береза, которая присутствует в составе 2/3 насаждений. Возможно участие и осины, однако в силу ее светолюбивости это происходит редко и, согласно нашим данным, исключительно в зеленомош-ной группе типов леса. Светлохвойные породы (сосна и лиственница) тоже принимают участие в росте древостоев. Причем сосна, как и осина, в виде единичной примеси присутствует в зеленомошной группе типов леса, а лиственница предпочитает травяно-болотный и разнотравный типы леса. При этом зачастую составляет до 10% по запасу, что ввиду ее немногочисленности говорит о ее внушительных биометрических показателях. Несмотря на участие в формировании насаждений всех трех темнохвой-ных пород, в некоторых типах леса проявляется четкая тенденция доминирования какой-либо одной породы. В частности, в травяно-болотном и разнотравном типах леса преобладает ель, в папоротниковом - пихта. Что касается мелкотравно-зеленомошного и зеленомошного типов леса, то здесь все темнохвойные породы активно участвуют в формировании древостоев в примерно равных пропорциях. Все исследованные насаждения возникли из сохраненного подроста, имевшего среднюю высоту выше 1 м. При этом формирование древостоев обеспечивается в основном за счет крупного подроста высотой от 1,5 м и выше (высоты варьируют в пределах 2-6 м). Средний подрост (высотой 0,5-1,5 м) служит основой древостоя в насаждениях, в которых заложены ПП №11, 14, 21. Обусловлено это несколькими причинами: 1. На ПП № 11 и 14 формирование древостоя за счет среднего по высоте подроста стало возможным благодаря изначальной большой густоте подроста под пологом леса. В этой связи необходимо отметить, что, согласно исследованиям [12], при первоначальной высоте елового подроста около 1-1,5 м и сильной его загущенности (когда затеняется большая часть поверхности почвы) корневых отпрысков осины появляется мало, они угнетены и (за исключением единичных экземпляров) не могут составить серьезную конкуренцию еловому подросту. 2. Формирование древостоя на ПП № 21 за счет среднего подроста было обеспечено качественно проведенными лесохозяйственными мероприятиями в виде обезвершинивания пихты и ели с целью направленного формирования кедровых молодняков, выполненных под руководством кандидата сельскохозяйственных наук И.А. Беха (ИМКЭС СО РАН). Наряду со средним и крупным подростом в формировании практически каждого древостоя принимают участие мелкий подрост и тонкомер. Процентное содержание мелкого, среднего, крупного подроста и тонкомера в мелкотравно-зеленомошном типе леса выглядит следующим образом: 22, 16, 40, 22%; в зеленомошном: 15, 25, 33, 27%; в папоротниковом: 12, 15, 56, 17%; в травяно-болотном: 21, 26, 33, 20%; в разнотравном: 17, 26, 30, 27%. Основа формирования насаждений, возникших из предварительного возобновления № ПП | Состав, % | Высота, м | Возраст, лет | Категория крупности Мелкотравно-зеленомошный тип леса (МЗМ) 1 59П23Е6К12Ос 5,7±0,8 0,3-10,5 32,3±3,3 1-53 Крупный подрост 7 57Е19К19П5Б 4,8±0,6 0,1-9,1 34,6±3,2 1-69 Крупный подрост 11 38П29Е19К14Б 1,3±0,3 0,1-5,2 13,5±2,6 1-52 Средний подрост 12 39П17Е13К31Б 4,0±1,0 0,3-19,7 18,6±3,0 2-57 Крупный подрост 15 50Е19С8К8П15Б 6,0±0,8 0,1-13,6 31,8±2,4 1-50 Крупный подрост 21 62К33П5Е 1,1±0,3 0,1-5,0 14,9±3,0 1-49 Средний подрост 23 58Е25К17Е 2,1±0,5 0,1-5,0 24,4±4,7 1-51 Крупный подрост Зеленомошный тип леса (ЗМ) 4 58П32Е10К 4,7±1,3 0,1-15,3 35,9±7,0 1-90 Крупный подрост 10 46К36Е18Б 3,9±0,6 0,9-10,6 26,9±2,2 6-45 Крупный подрост 16 38П31К31Е 3,6±1,1 0,2-9,9 33,7±9,1 2-97 Крупный подрост Папоротниковый тип леса (ПТ) 2 50П29Е7К14Б 3,5±0,8 0,1-9,4 32,5±6,0 2-85 Крупный подрост 18 50П42Е8Б 3,9±0,7 0,2-9,0 42,9±7,6 2-95 Крупный подрост 22 67П13Е20Б 4,7±0,9 0,1-13,0 28,9±5,7 1-68 Крупный подрост Травяно-болотный тип леса (ТБ) 5 60Е35П5К 5,9±1,1 0,5-15,5 40,0±5,6 4-82 Крупный подрост 6 47Е15К15П23Б 5,2±1,3 0,4-15,0 32,8±5,1 5-59 Крупный подрост 8 61Е22К11П6Б 1,8±0,4 0,1-6,7 18,7±3,1 1-51 Крупный подрост 14 57Е29П7К7Б 1,1±0,3 0,2-3,7 14,7±3,1 1-32 Средний подрост Разнотравный тип леса (РТР) 9 78Е5К4П13Б 3,9±0,7 0,1-11,5 22,9±2,5 1-46 Крупный подрост 13 94Е6Б 3,4±0,9 0,3-11,0 26,8±4,7 1-80 Крупный подрост 19 54П38Е8Б 2,5±0,6 0,1-6,2 26,9±6,0 1-72 Крупный подрост 24 85Е15К 4,9±1,0 0,1-11,5 43,4±6,4 1-80 Крупный подрост Примечание. В графах «высота» и «возраст» в 'числителе указаны среднеарифметические значения с ошибкой среднего, в знаменателе - предел значений. Поскольку достоверных различий между разными типами леса не выявлено, то усредненный показатель долевого участия указанных категорий крупности равен 19, 21, 38 и 22% соответственно. В целом для мелкого подроста средняя высота равна 0,3 м, среднего подроста - 0,9 м, крупного подроста - 3,4 м и тонкомера - 9,2 м. Возраст сохраненных предварительных генераций положительно коррелирует с высотой и варьирует в пределах от 13 до 44 лет по разным типам леса. При этом средний возраст мелкого подроста равен 4 годам, среднего подроста - 14, крупного подроста - 34 и тонкомера - 55 годам. Легко заметить, что цикл подпологовых генераций равен примерно 20 годам, т.е. примерно каждые 20 лет происходит массовое обновление поколений, способных выполнить формирующую роль по отношению к материнскому древостою. 18,9 g 20 J-C 14,6 12,4 15 12,4 12,2 ё о ft я л и 5S я к ч (U ft о 9,8 9,2 9,1 8,5 10 8,4 its Irn I"-1 m I 17,6 17,9 14,6 14,9 14,8 15,1 10,6 9,8 8,9 7,6 5 0 ^lolvol

Ключевые слова

formation of plantations, preliminary generation, saved undergrowth, southern taiga, retrospective analysis, формирование насаждений, предварительные генерации, сохраненный подрост, южная тайга, ретроспективный анализ

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Дебков Никита МихайловичНациональный исследовательский Томский государственный университетаспирант, ассистент кафедры лесного хозяйства и ландшафтного строительства Биологического институтаdebkovnikita@mail.ru
Всего: 1

Ссылки

Дебков Н.М., Сосковец П.В. Обеспеченность подростом темнохвойных насаждений южной тайги Томской области // Современные вопросы науки - XXI век : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. Тамбов : Бизнес-Наука-Общество, 2011. Ч. 1. С. 40-41.
Мельников Е.С., Мартынов А.Н., Дятчина Д.В. Подсушка осины с целью перевода перестойных осинников в еловые молодняки // Лесное хозяйство. 2009. № 4. С. 18-19.
Горский П.В. Руководство для составления товарных и сортиментно-сортных таблиц. Л. : Трест «Лесной авиации», 1941. 85 с.
ОСТ 56-63-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М., 1983. 60 с.
Орлов А.Я., Серяков А.Д. Формирование еловых древостоев из подроста на вырубках мелколиственных лесов // Лесное хозяйство. 1991. № 1. С. 23-25.
Данченко А.М., Бех И.А. Перспективы освобождения кедрового подроста из-под полога других пород // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2010. № 1(9). С. 68-77.
Иванова Н.С., Андреев Г.В. Естественное восстановление структуры ценопопуляций ели сибирской и пихты сибирской под пологом короткопроизводных березняков в горах южного Урала // Аграрный вестник Урала. 2008. № 7(49). С. 75-77.
Данилик В.Н. Прогнозирование положения елового подроста в пологе будущих древо стоев // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск, 1978. Вып. 11. С. 55-62.
Данилик В.Н. и др. Формирование темнохвойных молодняков на сплошных вырубках при предварительном и последующем возобновлении // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск, 1976. Вып. 9. С. 66-75.
Орлов А.Я. Значение елового подроста в мелколиственных лесах южной тайги для восстановления ельников // Лесное хозяйство. 1983. № 4. С. 11-14.
Рубцов М.В., Дерюгин А.А., Серяков А.Д. Закономерности роста ели после рубки верх него яруса березы // Лесоведение. 2005. № 6. С. 44-53.
Багаев Е.С., ВарфоломеевВ.Е. Сохранение подроста и молодняка хвойных пород при проведении рубок главного пользования в лесхозах Костромской области // Лесной комплекс: состояние и перспективы развития. Брянск: БГИТА, 2003. вып. 5. С. 7-9.
Дерягин В.Т. Формирование молодняков на вырубках ельника травяного // Лесное хозяйство. 1975. № 2. С. 26-29.
Синькевич М.П. Производительность древостоев, возникших из подроста на сплош ных вырубках Карелии // Лесное хозяйство. 1982. № 6. С. 19-23.
 Основа роста и развития дендроценозов, сформировавшихся из сохраненного подроста | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2012. № 4 (20).

Основа роста и развития дендроценозов, сформировавшихся из сохраненного подроста | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2012. № 4 (20).