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.
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.