Таксационная структура древостоев из подроста. | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 1 (17).

Таксационная структура древостоев из подроста.

Проведено исследование структуры насаждений, сформировавшихся на сплошных вырубках южной тайги в пределах Томской области с проведенными мерами содействия естественному лесовозобновлению в виде сбережения при лесоэксплуатации предварительной генерации хозяйственно-ценных пород. Выявлено, что состав сформировавшихся насаждений включает всех лесообразователей тайги, но преобладают темнохвойные породы. Отмечено увеличение доли хвойных пород в зеленомошной группе типов леса по сравнению с разнотравной. Полнота древостоев из подроста также определяется типологической принадлежностью: в зеленомошных типах леса формируются высокополнотные насаждения, а в разнотравных - среднеполнотные. Несмотря на это, производительность последних в среднем на 15% выше первых. В целом насаждения, сформировавшиеся из сохраненного подроста, достаточно продуктивные: усредненный средневзвешенный запас равен 194 м3/га, что выше среднего запаса по формации (156 м3/га).

Taxation structure of forest stands from undergrowth..pdf ВведениеПроблема восстановления лесов в настоящий момент приобрела глобальный уровень. Регулярно ситуация с истреблением лесов по всей планете отслеживается как правительственными, так и общественными организациями (Гринпис, WWF и др.), в том числе Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО) при ООН. Согласно отчетам последней тенденция 1990-2000-х гг., выражающаяся в ежегодном лесоистреблении на площади 8,8 млн га, сохраняется и на протяжении 2000-2005-х гг. - 7,3 млн га [1]. При этом лишь десятая часть вырубок засаживается лесными культурами, а на остальной площади проводятся меры содействия естественному лесовозобновлению [2]. Печальный опыт Европы показал, что монокультуры на больших площадях деградируют (вспышки массового размножения насекомых, буреломы и ветровалы), не достигая возраста рубки, в то время как история отечественного лесного хозяйства предоставляет убедительные примеры качественного и скорейшего восстановления леса на вырубленных площадях с использованием производительных сил природы. Речь идет о сбережении в процессе лесоэксплуатации подпологового подроста [3-5]. При этом до минимума сокращается не только возобновительный период, но и время поспевания древостоя в разных лесорастительных условиях от 20 до 40 лет [6-8].В этой связи представляют определенный интерес перманентные исследования по вопросу сохранения подпологового возобновления в различных лесорастительных условиях при использовании различной техники и технологий в оценке адаптивных способностей разнокачественных предварительных генераций, т.е. степени выживаемости, и далее динамики формирования лесного сообщества по всему спектру показателей количественного и качественного характера вплоть до финальной рубки. Цель работы - провести подобные исследования в Томской области. Материалы и методики исследованияПолигоном для исследований было выбрано Калтайское участковое лесничество, на территории которого в конце 1960-х - начале 1970-х гг. были апробированы рубки с сохранением подроста по методу узких лент. Суть метода заключалась в организованной лесосеке с направленной валкой бензопилой вершиной на трелевочный волок под острым углом (30-45°) для исключения разворота хлыста при вытаскивании из пасеки, при этом трелевка осуществлялась исключительно по волокам. В рубку поступали спелые, преимущественно разновозрастные темнохвойно-кедровые древостои (примерный состав - 4П2Е1К2Б1Ос) мшистых и разнотравных типов леса с запасами 260-380 м3/га древесины, где до рубки находилось 3-8тыс. шт/га молодого поколения хвойных пород. Примерный состав подпологового возобновления- 7П2Е1К+Б в разных вариациях. После лесозаготовок, осуществлявшихся трактором ТДТ-40 трелевкой за вершины, сохранилось 1,5-2,8тыс. шт./га [9]. Методика исследований включала в себя подбор модельных объектов, затем закладывались пробные площади (ПП), размер которых варьировал в зависимости от необходимого для статистической достоверности количества деревьев и от естественного возрастного этапа древостоя (в среднем 300-500 с размахом от 200 до 1100 шт./пробу). Впоследствии проводилась перечислительно-измерительная таксация насаждения с взятием модельных деревьев в количестве в среднем 30 шт. на ПП (от 22 до 38), которое зависело от породного состава и строения по толщине древостоя. Дальнейшая обработка производилась по общепризнанной методике [10]. Всего заложена 21 ПП в пяти наиболее распространенных типах леса: мелкотравно-зеленомошном, зеленомошном, разнотравном, травяно-болотном и папоротниковом с давностью рубки 36-49 лет. Результаты исследования и обсуждениеАнализ полученных данных (табл. 1) позволил установить, что породный состав сформировавшихся насаждений полидоминантный и включает все основные лесообразователи тайги (ель, пихта, кедр, береза, осина). Также в качестве примеси присутствуют светлохвойные породы - сосна и лиТаксационнаяственница, наличие которых обусловлено сохранением тонкомера и взрослых деревьев среди куртин подроста во время лесозаготовок или, в большей степени это касается сосны, последующей генерацией. Но в целом есть отчетливая динамика породного состава и доли участия хвойного элемента леса в зависимости от типа леса. В мелкотравно-зеленомошном типе леса усредненный состав равен 70% хвойных пород и 30% лиственных, причем в составе хвойных практически всегда присутствуют ель, пихта и кедр. В зеленомошном типе леса картина аналогичная, но доля лиственных пород в составе в среднем около 20%. Впапоротниковом типе леса участие лиственных повышается до 50%, также претерпевает изменения состав хвойных пород - формируются так называемые пихто-ельники, в которых кедр встречается спорадически и доминантную роль выполняет пихта. В травяно-болотном типе леса тоже складывается специфическая ситуация, а именно преобладающее значение приобретает ель, а кедр и пихта присутствуют в составе не в каждом насаждении. Что касается доли участия лиственных, то она составляет 30%. В разнотравном типе леса ситуация идентичная таковой в травяно-болотном.Т а б л и ц а 1 Структура насаждений из подростаНомер ППДавность рубки, летСостав по запасу древесиныHср, мDср, смAср, летПолнотаГустота, шт./га12345678Мелкотравно-зеленомошный тип леса (МЗМ)1 (кв. 82, выд. 12)4536П15Е8К37Ос+С, Б18,6± 0,116,5± 0,263,8± 1,932,7/ 0,8912947 (кв. 357, выд. 10)3944Е21К21П12Б+С15,5± 0,215,7± 0,469,4± 1,431,6/ 0,97129611 (кв. 268, выд. 18)4528П20Е13К38Б ед. С, Лц14,7± 0,212,3± 0,251,1± 0,824,9/ 0,90173612 (кв. 350, выд. 6)4221П14Е7К41Б15Ос+С18,1± 0,314,8± 0,459,4± 1,527,8/ 0,79133515 (кв. 405, выд. 6)3741Е23С10П18Б+К, Ос ед. Лц 16,8± 0,317,3± 0,564,7± 1,625,4/ 0,7988721 (кв. 85, выд. 13)4763К22П8Е7Б14,7± 0,116,7± 0,457,9± 1,224,8/ 0,9896123 (кв. 358, выд. 14)3837Е19П12К32Б ед. С11,5± 0,110,6± 0,242,3± 1,120,4/ 0,861985Зеленомошный тип леса (ЗМ)сегодО к о н ч а н и е т а б л. 11234567816 (кв. 360, выд. 13)4038Е36П12К14Б12,3± 0,112,3± 0,252,0± 1,326,4/ 0,941889Папоротниковый тип леса (ПТ)2 (кв. 149, выд. 16)4923П20Е54Б+К19,6± 0,218,2± 0,262,7± 2,321,2/ 0,5873718 (кв. 148, выд. 20)4927П18Е8К47Б19,9± 0,118,1± 0,469,1± 2,925,5/ 0,6686722 (кв. 150, выд. 8)4848П18Е33Б ед. К20,7± 0,119,3± 0,569,6± 2,027,1/ 0,70818Травяно-болотный тип леса (ТБ)5 (кв. 361, выд. 7)4256Е23П9К6Лц6Б15,8± 0,316,1± 0,569,8± 1,519,9/ 0,597856 (кв. 387, выд. 16)3835Е54Б+П, К, Лц13,3± 0,211,5± 0,349,3± 0,118,4/ 0,6814618 (кв. 388, выд. 24)3947Е11Лц7К31Б+П13,4± 0,211,6± 0,348,8± 1,619,7/ 0,73155814 (кв. 388, выд. 13)3844Е12К8П7Лц29Б12,1± 0,211,1± 0,242,3± 0,817,9/ 0,751540Разнотравный тип леса (РТР)9 (кв. 387, выд. 20)3860Е11П26Б+К, ед. Лц, С15,5± 0,215,6± 0,555,5± 0,918,6/ 0,6481413 (кв. 388, выд. 13)3938Е35Лц8К18Б+П19,3± 0,616,5± 0,656,1± 2,030,8/ 0,77104119 (кв. 83, выд. 11)4820П19Е7К41Б13Ос17,2± 0,214,9± 0,454,0± 1,522,8/ 0,70109324 (кв. 359, выд. 8)3772Е10К15Б+П ед. Лц15,6± 0,215,0± 0,570,8± 2,521,3/ 0,63975Примечание. В графе «полнота» первая цифра указывает абсолютную полноту, вторая - относительную.Анализ высотной структуры и строения по диаметру древостоев показывает, что и высота, и диаметр исследуемых насаждений в основном зависят от производительности условий местопроизрастания (рис. 1), выражаемых через классы бонитета М.М. Орлова [11]. Чем выше класс бонитета, тем высота (а через пропорциональную связь с ней и диаметр) больше таковой в более низком классе бонитета. К примеру, ПП № 4 и 10 зеленомошного типа леса имеют приблизительно одинаковую давность рубки (38 и 36лет соответственно), классы бонитета (III.7 и III.6 соответственно), а также одинаковый возраст (55 и 56 лет соответственно), который указывает, что подпологовое возобновление имело сходные высотную и возрастную структуры. В результате средняя высота равна 13,7 и 14,4 м, а диаметр - 12,5 и 12,5 см соответственно. Аналогичная ситуация характерна и для других типов леса: ПП № 2 и 18 папоротникового типа леса, ПП № 6 и № 8 травяно-болотного типа леса, ПП № 1 и 12 мелкотравно-зеленомошного типа леса, а вот в разнотравном типе леса эта закономерность не соблюдается на ПП № 9 и 13 по той причине, что на вырубке, на которой заложена ПП № 13 при лесозаготовках, оставили много недоруба в виде лиственниц, которые на сегодОняшний день составляют 35% по запасу. Поэтому и средняя высота за счет лиственниц составляет 19,3 м, в то время как без них - 14,9 м, и закономерность восстанавливается. 2,6 3,8 3 2,5 3,2 3,5 3,3 3,7 3,6 3,9 2,2 2,5 2,3 3,8 3,4 3,4 3,2 3 1,9 2,2 3,9 0 1 2 3 4 5 1 7 11 12 15 21 23 4 10 16 2 18 22 5 6 8 14 9 13 19 24 МЗМ ЗМ ПТ ТБ РТР Номера ПП и типы леса Класс бонитета Рис. 1. Распределение древостоев из подроста по классам бонитета в зависимости от типов лесаВместе с тем следует отметить, что на современную таксационную характеристику помимо условий местопроизрастания оказывает ключевое влияние структура подпологового возобновления, а точнее высота подроста, в момент рубки. Проиллюстрируем это обобщение на примере ПП № 15 и 23, которые имеют практически одинаковый возраст рубки (37 и 38 лет соответственно) и классы бонитета (III.2 и III.3 соответственно), однако средние высоты (16,8 и 11,5 м соответственно) и диаметры (17,3 и 10,6 см соответственно) существенно различаются. Все дело в том, что возраст древостоя на ПП № 15 равен 64 годам, а на ПП № 23 - 42 годам; это значит, что и высота подпологового возобновления на ПП № 15 была выше таковой на ПП № 23. Поэтому древостой на ПП № 15 мы отнесли к приспевающему, а на ПП № 23 - к средневозрастному. Из этого примера можно сделать очень важный практический вывод: если есть необходимость выращивать спелые насаждения в максимально короткий срок с приемлемым качеством, то надо беречь в процессе лесозаготовок крупный перспективный подрост и тонкомер на местах, где нет опасности ветровала, т.е. на дренированных почвогрунтах.Следует отметить, что вопрос о полноте насаждений из подроста достаточно дискуссионен, поэтому в отношении полноты древостоев существуют разные мнения. В нашем случае картина выглядит следующим образом: в мелкотравно-зеленомошном типе леса относительная полнота равна в среднем 0,88, в зеленомошном - 0,87, в папоротниковом - 0,65, в травяно-болотном - 0,69 и разнотравном - 0,68. Таким образом, наглядно видно, чтонасаждения зеленомошной группы типов леса являются высокополнотными (около 0,8-0,9), а насаждения разнотравной - среднеполнотными (около 0,6-0,7). В отношении распределения насаждений, сформировавшихся из подроста, по классам бонитета тоже прослеживаются определенные закономерности. В частности, повышение классов бонитета начинается с зеленомошного типа леса (III.7), затем следует травяно-болотный (III.4), мелкотравно-зеленомошный (III.1), разнотравный (II.7) и папоротниковый (II.3). В общем такая ситуация вполне логична, если брать в расчет те лесорастительные условия, которые сопутствуют указанным типам леса. Усредненный же показатель, равный III.2, несколько выше такового показателя для темнохвойных лесов Калтайского лесничества, где только 5% насаждений имеют класс бонитета выше III, а остальные 95% - ниже IV класса, в то время как по нашим данным насаждения из подроста ниже IV класса бонитета не встречаются.2972142082642211971351641801662112562741731501391251612922091660501001502002503003501711121521234101621822568149131924МЗМЗМПТТБТРНомера ПП и типы лесаЗапас, куб. м/гаРис. 2. Производительность древостоев из подроста различных типов лесаВажнейшим таксационным показателем является запас древесины на 1 га (рис. 2), который согласно Лесному плану Томской области равен 156 м3/га для хвойных насаждений [12]. Производительность же насаждений из подроста сильно варьирует по типам леса и выглядит следующим образом: мелкотравно-зеленомошный тип леса - 202 м3/га, зеленомошный - 170 м3/га, папоротниковый - 247 м3/га, травяно-болотный- 147м3/га и разнотравный тип леса - 207 м3/га. Таким образом, динамика запасов насаждений практически повторяет распределение по классам бонитета в зависимости от типов леса. При этом лишь производительность древостоев травяно-болотного типа леса ниже средней по формации. ЗаключениеТаким образом, на вырубках 35-50-летней давности в пределах южной тайги Томской области, на которых были проведены рубки с сохранением молодняка хозяйственно-ценных пород, формируются смешанные лист-венно-хвойные насаждения. Преобладающими породами из хвойных являются ель, пихта, кедр, из лиственных - береза и осина. В виде примеси встречаются сосна и лиственница. В зависимости от типологической принадлежности насаждений варьирование доли участия лиственных пород составляет 20-50%, которая повышается в разнотравных типах леса и понижается в зеленомошных. Аналогичная зависимость характерна и для полноты, которая в среднем для древостоев зеленомошной группы типов леса равна 0,8-0,9, а для разнотравной - 0,6-0,7. В наиболее производительных условиях находятся насаждения, произрастающие в папоротниковом и разнотравном типах леса (II.3-7 классы бонитета), менее - в мелкотравно-зеленомошном, травяно-болотном и зеленомошном типах леса (III.1-7 классы бонитета), что и определяет их запасы древесины. Однако, несмотря на достаточное варьирование запасов, средневзвешенный показатель для исследуемых насаждений, равный 194 м3/га, существенно выше усредненного показателя по области (156 м3/га).Наши исследования показали перспективность сохранения подпологового возобновления при лесозаготовках, из которого в будущем формируются достаточно продуктивные и качественные насаждения. На сегодняшний день это единственный способ восстановления темнохвойных лесов коренными породами на тысячах гектаров вырубок тайги.

Ключевые слова

types of forest, the taxation structure, productivity, forest stands from undergrowth, типы леса, производительность, таксационная структура, древостои из подроста

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Дебков Никита МихайловичНациональный исследовательский Томский государственный университетаспирант, ассистент кафедры лесного хозяйства и ландшафтного строительства Биологического институтаdebkovnikita@mail.ru
Паневин Валентин СтепановичНациональный исследовательский Томский государственный университеткандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесного хозяйства и ландшафтного строительства Биологического институтаdebkovnikita@mail.ru
Всего: 2

Ссылки

Лесной план Томской области: утв. распоряжением № 410-р Губернатора Томской области 30 декабря 2008 г. Томск, 2008. 44 с.
Орлов М.М. Об основах русского государственного лесного хозяйства // Приложение к «Известиям Петроградского лесного института». 1918. Вып. XXXI. 132 с.
Горский П.В. Руководство для составления товарных и сортиментно-сортных таблиц. Л. : Лесная авиация, 1941. 85 с.
Дебков Н.М. Качество древостоев из подроста // Лесное хозяйство. 2011. № 6. С. 21-22.
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.
Clive W. The utility of the two-pass harvesting system: An analisis using the ecosystem simulation model FORECAST / W. Clive, S. Brad, R. Hamish // Canadian Journal of Forest Research. 2002. Vol. 32, № 6. P. 1071-1079.
Vyalykh N.J. Final felling and reforestation system in the north of European Russia // Metsantuttimustaitoks. tiedonartola. 2000. № 790. P. 23-28.
Синькевич С.М. Оценка эффективности сохранения подроста на сплошных вырубках // Лесной журнал. 2005. № 6. С. 30-35.
Манько Ю.И. Выживание и рост сохранившегося подроста ели и пихты на сплошных вырубках в среднем Сихотэ-Алине // Лесоведение. 2005. № 1. С. 28-36.
Leinoren I. et. all. Forest regeneration in northern and northwestern Russia in 1993-2004: Methods resalts and development needs // Forest Ecology and Management. 2008. № 255 (3-4). P. 383-395.
Рубцов М.В., Дерюгин А.А. Рост ели под пологом южно-таежных березняков и после сплошной их рубки с сохранением подроста // Лесной журнал. 2007. № 2. С. 19-27.
Состояние лесов мира // Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Рим, 2009. URL: http://www.fao.org/docrep/011/i0350r/i0350r00.htm, свободный.
 Таксационная структура древостоев из подроста. | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 1 (17).

Таксационная структура древостоев из подроста. | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 1 (17).