The results of the aerial chemicaltreatment of dark coniferous-deciduous young forests in the middle subzone of the taiga inWestern Siberia.pdf Потребление древесины, особенно древесины хвойных пород, постоянно уве-личивается. Многие районы Западной Сибири, в том числе Томская область, ис-пытывают недостаток в качественном лесосечном фонде. Активное освоение ле-сов требует их ускоренного восстановления ценными породами. Хотя вырубки вусловиях Сибири сравнительно быстро возобновляются древесной растительно-стью, состав новых насаждений часто не удовлетворяет потребности народногохозяйства, хвойные уступают место более конкурентоспособным лиственным по-родам, восстановление хвойных задерживается на десятки и сотни лет.Не решают проблему восстановления хвойных и рубки с сохранениемподроста. По отчетам лесохозяйственных предприятий за период с 1961 по1983 г. в лесном фонде Томской области на вырубках с сохраненным подрос-том сформировалось 377 тыс. га хвойных молодняков. Однако проведенныечерез 15 и 20 лет обследования [1, 3] показали, что только лесосеки лишай-никовых и брусничных сосняков восстанавливаются сосной без смены пород.Вырубки темнохвойных древостоев через 10-12 лет зарастают березой и оси-ной, которые угнетают сохраненный темнохвойный подрост, и дальнейшеевосстановление хвойных проходит через смену пород.Для ускоренного создания хвойных насаждений на вырубках с сохранен-ным подростом через 15-20 лет после главной рубки требуется проведениерубок по уходу за составом молодняков. В зависимости от лесорастительныхусловий, количества и состояния предварительного и последующего возобнов-ления число уходов может измениться от 1 до 3-4. Только неоднократные руб-И.А. Бех, 64 С.А. Кривец, В.В. Читоркин и др.ки ухода, предупреждающие угнетение хвойных лиственными породами, обес-печат лесоводственную эффективность рубок с сохранением подроста [5, 9].Аналогичных уходов требуют созданные на вырубках лесные культуры [4].В связи с активным лесопромышленным освоением сибирской тайги пло-щади лиственных молодняков и производных лиственных насаждений посто-янно увеличиваются. В условиях Сибири лесоводы не в состоянии обеспе-чить традиционными приемами переформирование лиственных насаждений.Требуются новые методы регулирования состава молодняков. Такими мето-дами являются химические уходы, позволяющие полностью машинизироватьпроизводственный процесс и проводить работы на больших площадях.В лесном фонде Западной Сибири химические уходы в сравнительнобольших объемах проводятся с 70-80-х гг. прошлого века и показали высо-кую лесоводственную и экономическую эффективность [8, 10]. Арборицидыиспользуются для уничтожения травянистой растительности в лесных пи-томниках, для борьбы с лиственными породами в лесных культурах и сме-шанных молодняках, при формировании целевых кедровников [7]. Работывыполняются вручную с использованием ранцевых опрыскивателей, механи-зированно - аэрозольными генераторами и методами авиахимобработки. Хи-мические уходы выполняются на ранних стадиях лесовыращивания, что по-зволяет снизить дозу арборицида при том же эффекте его действия и умень-шить пестицидную нагрузку на живую природу.Объектами настоящего исследования являются результаты химическихуходов в квартале 47 Верхнекетского лесничества (Ягодинское участковоелесничество) Томской области, где в 1970 г. на площади 460 га были обрабо-таны хвойно-лиственные и лиственные молодняки III класса возраста с уча-стием хвойных в подросте. Работа выполнялась самолетом АН-2. В качествегербицидов использовались производные 2.4Д: бутиловый эфир в дозе2,7 кг/га по действующему веществу и октиловый эфир - 3 кг/га. Основнаяцель уходов - повышение участия хвойных в составе будущих насаждений.Первый учет результатов авиахимобработки проведен Новосибирской ла-бораторией ВНИИЛМ-лесхоз в 1989 г. Установлено, что равномерная обра-ботка молодняков проведена вдоль характерных ориентиров - квартальныхпросек и лесовозных дорог. На удалении от ориентиров наблюдалось чередо-вание полос с увеличенной и уменьшенной дозировкой внесенного арбори-цида и соответственным усилением или ослаблением изреживания листвен-ного полога.За 9 лет после обработки сомкнутость полога снизилась до 0,5, усохло78% экземпляров березы и осины, участие хвойных в составе насажденияувеличилось на 6 единиц, в том числе кедра на 3 единицы. На участках, обра-ботанных бутиловым эфиром, прирост кедра в высоту увеличился на 64% посравнению с приростом в год обработки, а на площадях с использованиемоктилового эфира - только на 16%. Кедр, ель и пихта оставались достаточноустойчивыми к примененным препаратам в дозах 2,7 и 3,0 кг/га [11].Повторные обследования площадей авиахимобработки выполнены со-трудниками ИМКЭС СО РАН в 2004-2005 гг. Маршрутные исследованияпоказали, что в зависимости от состава, сомкнутости полога и дозировкиРезультаты авиахимобработки темнохвойно-лиственных молодняков 65препарата на обработанной территории, темнохвойные древостои с преобла-данием кедра чередуются со смешанными лиственно-темнохвойными насаж-дениями разного состава. На необработанных участках произрастают берез-няки с участием хвойных в верхнем ярусе и многочисленным темнохвойнымподростом.На характерных участках авиахимобработки и на контроле заложены двепробные площади по 0,4 га, на которых выполнен сплошной перечет деревь-ев, измерены высота, определены возраст и таксационные характеристикинасаждений. Для изучения процессов формирования древостоев, хода роста ввысоту и по диаметру до и после уходов на каждой пробной площади взятопо 15 модельных деревьев, по 3 модели каждой участвующей в составе наса-ждения породы. Проведены учеты естественного возобновления, описаниесостава и обилия напочвенного покрова. Обработка полевых материалов по-казала значительные различия в составе и строении насаждений (табл. 1).Т а б л и ц а 1Характеристика насаждений пробных площадей№п/пСо-ставнаса-жде-нияКол-воучетныхдеревь-ев,шт./гаСреднийвозраст,летСред-няявысота,мСред-нийдиа-метр,смСуммапло-щадейсече-ния,м2/гаПолно-таЗапас,м3/гаУчасток авиахимобработки43К 863 58 12,9 12,8 11,55 0,30 9922П 417 68 14,6 14,0 6,20 0,20 5020Е 476 61 13,0 13,2 6,57 0,24 478С 160 56 12,2 14,2 2,60 0,06 1817Б 236 26 10,6 10,2 2,07 0,14 16Итого 2152 57 12,9 13,0 28,99 0,96 230Контрольный участок67Б 1713 36 14,6 12,4 20,56 0,60 16413Е 323 64 11,6 12,2 3,77 0,11 329П 256 62 12,0 12,3 3,00 0,09 227К 257 60 9,5 10,2 2,07 0,10 1624С 76 56 10,2 12,4 1,50 0,08 10Итого 2625 49 13,8 12,2 30,90 0,98 244На участке авиахимобработки (пробная площадь 1) сформировалось высоко-полнотное (полнота 0,96) продуктивное кедровое насаждение (запас 230 м3/га) сучастием пихты, ели, сосны и березы. Хвойные породы представлены в основ-ном экземплярами доуходного поколения. Береза поселилась после авиахимухо-дов, количество экземпляров старше 35 лет не превышает 5%. При среднем диа-метре кедра 12,8 см 55% деревьев находятся в ступени 8 см, 21% - в ступени 12,12% - в ступени 16 и 12% имеют диаметры от 20 до 40 см. Средний возрастучетных деревьев кедра 58 лет, изменяется от 28 до 172 лет, последний отмечену деревьев, сохранившихся на вырубке в качестве недоруба.И.А. Бех, 66 С.А. Кривец, В.В. Читоркин и др.Таксационные характеристики хвойных пород отличаются незначительно.Средняя высота изменяется от 12,2 м у сосны до 14,6 м у пихты, среднийдиаметр 14,2 см у сосны и 12,8 см у кедра, средний возраст 56 лет у сосны и68 лет у пихты. У сосны несколько отличается распределение деревьев поступеням толщины, 38% сосредоточено в ступени 12 см, по 23% - в ступенях8 и 16 см и 16% - в ступенях 20, 24 и 28 см. Максимальный диаметр у де-ревьев ели 36 см, у пихты - 32 см, у сосны - 28 см, у березы - 20 см. Среднийвозраст березы 26 лет, средняя высота 10,6 м, средний диаметр 10,2 см.На контрольном участке (пробная площадь 2) произрастает березовое на-саждение с участием ели, пихты, кедра и сосны из сохраненного на вырубкемелкого подроста и последующего возобновления. Береза, в основном, посе-лилась на вырубке после главной рубки, максимальный возраст березы62 года, средний - 36 лет. Средняя высота березы 14,6 м, средний диаметр12,4 см, что равно среднему диаметру сосны и несколько выше показателейтемнохвойных пород. В то же время средний возраст березы на 20-28 летменьше среднего возраста хвойных.По сравнению с обработанными гербицидами площадями средний возрастберезы на контрольном участке больше на 10 лет, средний диаметр - на2,2 см и средняя высота - на 4 см. Показатели роста хвойных деревьев в кон-троле значительно ниже, что объясняется угнетающим влиянием березы, хотясредняя высота насаждения на контроле, за счет лучшего роста березы, вышена 0,9 м, средний диаметр ниже на 0,8 см и средний возраст - на 8 лет.В напочвенном покрове с проективным покрытием 20-25% повсеместнодоминируют: черника, брусника, плаун годичный, кислица обыкновенная иседмичник европейский. Под группами темнохвойных деревьев встречаютсямертвопокровные пятна. На не затронутых химической обработкой участкахрассеянно и единично встречаются линнея северная, осока шаровидная, май-ник двулистный, хвощ лесной, ожика волосистая и ортилия однобокая. Сред-няя высота травяно-кустарничкового яруса 7-9 см.Моховой покров хорошо развит, занимает 75-80% поверхности, представ-лен мхами - этажным, Шребера и кукушкиным льном. При этом на участкаххимобработки доминирует мох этажный (50%), а на контрольном - мох Шре-бера (60%) и дикранум многоножковый (10%). В подлеске единично встре-чаются ива серая и рябина сибирская.Значительные различия выявлены в естественном возобновлении (табл. 2).На пробной площади 1 общее количество подроста 5630 шт./га, из них бере-зы - 1960 шт./га, кедра - 1560 шт./га и ели - 1390 шт./га. Подрост старше30 лет и выше 3 м составляет 39%, из которых экземпляров хорошего жиз-ненного состояния только 16%. В группах высот 0,5-1,5 и 1,5-3 м количествоблагонадежного подроста не превышает 10%. Среди березового подроста эк-земпляры выше 3 м составляют 72%, что указывает на сокращение накопле-ния молодого поколения березы в результате увеличения мощности подстил-ки и мохового покрова.Под пологом насаждений, не охваченных авиахимобработкой, учтено11740 шт./га подроста, в том числе кедра - 4240 шт./га, пихты - 4200, ели -2460 и березы - 840 шт./га. Основное количество подроста находится в груп-Результаты авиахимобработки темнохвойно-лиственных молодняков 67пах высот до 0,5 м (57) и 0,5-1,5 м (22). Подроста выше 3 м только 12. Коли-чество жизнеспособных экземпляров высотой более 0,5 м составляет 68%, втом числе кедра - 70%, пихты - 69% и ели - 62%.Анализ хода роста модельных деревьев в высоту показал, что на каждойпробной площади различия в росте хвойных деревьев незначительные, в товремя как на обработанных и не обработанных гербицидами площадях - весь-ма существенные. Так, на пробной площади 1 средний годичный прирост ввысоту у кедра составил 22,2 см, у пихты - 21,5 см, ели - 21,3 см и у сосны -21,8 см. На пробной площади 2 сосна ежегодно прирастала на 18,2 см, пихта -на 19,3, ель - на 18,1 см и кедр - на 15,8 см. Высоты 1 м подрост кедра достиг в11 лет, ели и пихты - в 9 и сосны - в 7 лет. В возрасте 20 лет средняя высотакедра составила 3,9 м, ели - 4,1 м, пихты - 5,1 м и сосны - 6,2 м.Т а б л и ц а 2Возобновление насаждений пробных площадей, шт./га№ п/п Порода Группы высот, мДо 0,5 0,5-1,5 1,5-3,0 Более 3 мВсегоУчасток ____________авиахимобработкиК 800 230 100 430 1560Е 530 400 130 330 1390П 400 100 30 30 560С 100 30 - 30 1601Б 100 100 360 1400 1960Итого 1930 860 620 2220 5630Контрольный участокК 2320 820 520 580 4240Е 1460 720 160 120 24602 П 2800 920 360 120 4200Б 80 100 60 600 840Итого 6660 2560 1100 1420 11740Динамика роста модельных деревьев по диаметру показана на рис. 1. Награфике видно, что после главной рубки (1940 г.) сохраненный на вырубкеподрост увеличил прирост по диаметру в 2-3 раза. Повышенный прирост со-хранялся до 1962-1965 гг., до периода, когда береза обогнала в росте и сталаугнетать хвойные породы. После химобработки (1980 г.) прирост по диамет-ру дополнительно снизился на 30-40% и оставался пониженным в течение 3-4 лет, затем восстановился и даже несколько превысил показатели до хим-уходов. Снижение в последние годы прироста по диаметру у пихты объясня-ется тем, что средняя тайга является северным пределом массового распро-странения вида, и здесь пихта раньше других хвойных выпадает из составанасаждений [2].Активное восстановление подлеска и напочвенного покрова началось навторой год и завершилось через 6-8 лет [6, 10]. При дозировке гербицида до3 кг/га большая часть препарата задерживается кронами деревьев и не попа-дает на травянистую растительность. На площадях химобработки травостойразрастается значительно меньше, чем после рубок ухода, что связано с по-И.А. Бех, 68 С.А. Кривец, В.В. Читоркин и др.степенным выпаданием лиственных деревьев и менее резкой сменой светово-го режима под пологом таких древостоев.Рис. 1. Ход роста модельных деревьев по диаметруВ целом обследование площадей, обработанных в 1980 г. препаратамигруппы 2.4Д, показало высокую лесоводственную эффективность химиче-ских уходов. В течение 25 лет на месте хвойно-лиственных молодняковсформировалось продуктивное хвойное насаждение с преобладанием кедра.На необработанных участках растет средневозрастное березовое насаждениес участием хвойных пород, преобладания хвойных здесь следует ожидатьчерез 40-60 лет. Учитывая, что до авиахимобработки молодняки на обеихпробных площадях существенно не различались, можно констатировать, чтохимическая обработка на 50-60 лет ускорила процесс естественного восста-новления на вырубке коренных темнохвойных лесов.
Бех Иосиф Афанасьевич | Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН | доцент, кандидат сельскохозяйственных наук,с.н.с | |
Кривец Светлана Арнольдовна | Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН | кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистем | krivec@inbox.ru |
Читоркин Владимир Викторович | Департамент развития предпринимательского реального сектора экономики Томской области | кандидат биологических наук, консультант комитета региональной лесной политики | t-ecos@mail.ru |
Пац Елена Николаевна | Институт мониторинга климатических и экологическихсистем СО РАН | младший научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистем | |
Коровинская Екатерина Николаевна | Горно-Алтайский государственныйуниверситет | кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры геоэкологии | |
Скороходов Сергей Николаевич | Институт мониторинга климатических и экологическихсистем СО РАН | научный сотрудник группы динамики и устойчивости экосистем | t-ecos@mail.ru |
Шутов И.В., Мартынов А.Н. Арборициды в лесном хозяйстве. М.: Лесн. пром-сть, 1974. 163 с.
Формирование кедровников из смешанных насаждений химическим уходом в южной тайге Западной Сибири: Отчет Новосибирской региональной лаборатории ВНИИЛМ-лесхоз за 1990 г. 33 с.
Мишуков Н.П. Биолого-лесоводственные основы создания кедровых молодняков // Рациональное использование биологических ресурсов Сибири. Красноярск, 1974. С. 68- 75.
Масленков П.Г. Химический уход за лесом. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 120 с.
Масленков П.Г. К вопросу о влиянии химического ухода за смешанными молодняками на их противопожарное состояние // Гербициды и арборициды в лесном хозяйстве. Л., 1969. С. 74-80.
Масленков П.Г. Химический уход за кедровыми молодняками Западного Саяна // Процессы лесовосстановления в Сибири. Красноярск, 1974. С. 59-63.
Данченко А.М., Бех И.А. Формирование кедровников различного целевого назначения: Учеб. пособие. Томск: ТГУ, 1997. 49 с.
Ермоленко П.Я. Рубки ухода за кедром - одна из мер по восстановлению и сохранению кедровых лесов Сибири // Охрана и рациональное использование лесов Красноярского края. Красноярск, 1975. С. 34-47.
Данченко А.М., Бех И.А. Лесохозяйственная оценка рубок с сохранением подроста // Проблемы лесоведения и лесной экологии. М., 1990. С. 366-368.
Горожанкина С.М., Константинов В.Д. География тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1978. 190 с.
Бех И.А., Гнат Е.В. Хозяйственная оценка рубок с сохранением подроста // Экология и практика. Томск: ТГУ, 1989. С. 45-47.