CC BY
8
УДК 630* 182.21:630*182.4
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕРООЛЬШАНИКА НА ЗАЛЕЖИ
BIOLOGICAL PRODUCTIVITY OF YOUNG STAND OF ALDER ON ABANDONED FARMLAND
Гульбе Я.И., Гульбе А.Я., Гульбе Т.А., Ермолова Л.С.
(Институт лесоведения РАН, с. Успенское, РФ)
Gulbe Y.I., Gulbe A.Ya., Gulbe T.A., Ermolova L.S. (Institute of Forest Science of Russian Academy of Sciences, Uspenskoe, Russia)
По материалам стационарных исследований выявлены закономерности динамики биологической продуктивности молодняка ольхи серой на залежи в подзоне южной тайги Европейской территории России.
According to the materials of stationary studies, the regularities of the dynamics of biological productivity of young stand of alder on abandoned farmland were identified in the subzone of the southern taiga of European Russia.
Ключевые слова: биологическая продуктивность, молодняки ольхи серой, неиспользуемые сельскохозяйственные земли, южная тайга
Key words: biological productivity, young stands of alder, abandoned farmlands, southern taiga
В результате заселения ольхой серой неиспользуемых сельскохозяйственных земель площади, занятые этой породой в центре Европейской части РФ, значительно возросли. Оценка сырьевого потенциала и средообразую-щей роли насаждений ольхи серой (Alnus incana (L.) Moench) невозможна без определения их биологической продуктивности и закономерностей ее динамики. На базе стационара «Городище» Северной ЛОС Института лесоведения РАН (Угличский р-н, Ярославской обл., 57°42' с.ш., 38°34' в.д.) проводится долговременный мониторинг продукционного процесса на постоянных пробных площадях, включающий ежегодные таксационные инвентаризации и периодические определения продукционных показателей. Результаты учета фитомассы и годичной продукции на пробных площадях в начале наблюдений были опубликованы ранее (Гульбе и др., 2008). Динамика параметров продукционного процесса в одном из молодняков ольхи серой в возрастном интервале с 10 до 13 лет проанализирована в предыдущем сообщении (Гульбе и др., 2017).
В настоящей работе приводятся данные о динамике продукционных показателей в следующем сероольшанике в возрастном интервале с 9 до 15 лет. Запас, прирост по объему, надземная фитомасса и годичная продукции древостоя определялись по модельным деревьям, которые отбирались в соответствии с распределением особей по ступеням толщины. Число моделей в 9-летнем возрасте составило 10 экземпляров, в 15-летнем - 9 экземпляров. Модельные деревья обрабатывались по принятой методике (Биологическая продуктивность лесов Поволжья, 1982). При анализе модельных деревьев выделялись следующие фракции: ствол (включая вершинный побег), многолетние ветви, побеги текущего года, листья, сухие многолетние ветви. Об-
разцы фракций для определения содержания абсолютно сухого вещества в сырой навеске высушивали при температуре 105°С до постоянной массы.
Данные об объеме, массе и годичной продукции модельных деревьев по фракциям (или их группам) выравнивались методом наименьших квадратов по регрессионным моделям. В качестве независимой переменной использовались диаметр дерева на высоте груди ^1,32, см2) или произведение квадрата диаметра дерева на высоте груди на высоту дерева ^1,32Ь, см2м). Для оценки степени аппроксимации исходных данных конкретным уравнением и выбора уравнения для расчета биопродукционных показателей древостоя на пробной площади использовали коэффициент детерминации (Л2). При расчете массы и годичной продукции древостоя выровненные значения массы и годичной продукции деревьев по ступеням диаметра умножались на число деревьев этой ступени на пробной площади и пересчитывались на единицу площади (1 га).
Динамика показателей биологической продуктивности анализировалась для функционально однородных групп фракций: ствол, скелет крон (многолетние ветви и побеги текущего года), листья на момент взятия модельных деревьев. Среднепериодический прирост по объему и годичная продукция стволов в рассматриваемый период определялась на основании анализа хода роста стволов, среднепериодическая годичная продукция скелета крон и листьев - как среднее арифметическое между годичной продукцией фракции в возрасте 9 и 15 лет. По значениям массы (Р^ и годичной продукции (Р) фракций были рассчитаны следующие биопродукционные показатели древостоя:
1) среднепериодическая годичная нетто-продукция (изменение массы) фракции растущей части древостоя (ДPh);
2) годичный прирост мортмассы фракции или масса фитодетрита (ежегодная масса отпада и опада древостоя) (МО).
Таблица 1 - Таксационная характеристика сероольхового молодняка
Состав А, лет Н, м D, см N тыс.- о, м, г,
экз.та-1 м2-га-1 м3та-1 м3та-1год-1
100лс 9 8,4 5,1 9,23 18,6 87
10-15* 0,85 0,75 -0,87 1,75 19,33 24,3
100лс 15 13,5 9,6 4,03 29,1 203
Примечание: А, Н, Б - соответственно средние возраст, высота и диаметр древостоя; N - число растущих деревьев; G - сумма площадей сечений стволов; М - запас стволовой древесины, 2 - текущий среднепериодический прирост, * - среднепериодиче-ские значения соответствующих показателей в интервале между учетами фитомассы и годичной продукции.
Для молодняка ольхи серой в рассматриваемый возрастной период характерно интенсивное естественное изреживание древостоя (таблица 1). С увеличением возраста с 9 до 15 лет количество особей сократилось в 2,3 раза (с 9,23 тыс. экз.га-1 до 4,03 тыс. экз.га-1). В это же время средняя высота, средний диаметр сумме площадей сечений стволов и запас древостоя, напротив, увеличились в 1,6; 1,9; 1,6 и 2,3 раза соответственно. Среднепериодический текущий
3
прирост ольшаника в интервале 10-15 лет составил 24,3 м га-1 год-1, измене-
33
ние запаса 19,3 м га-1 год-1, отпад 5,0 м га-1тод-1. В этот возрастной пе-
риод на компенсацию отпада расходуется 21% годичного прироста стволов, 79% его идет на увеличение запаса.
С увеличением возраста с 9 до 15 лет надземная годичная продукция молодняка (таблица 2) возрастает с величины характерной для инвариантного периода (10-12 тга-1год-1) (Уткин и др., 1988) до близкого к максимальным для подзоны южной тайги значения. В возрасте 15 лет годичная продукция (масса) листьев достигает максимальных для сероольшаников в районе исследований значений (4,31 тга-1год-1), годичная продукция скелета крон увеличивается до 2,36 тга-1год-1, годичная продукция стволов до 7,44 тга-1год-1. Фракционная структура годичной продукции близка к структуре характерной для инвариантного периода, но доля древесных фракций на несколько процентов ниже, а листьев соответственно выше.
Таблица 2 - Динамика биологической продуктивности молодняка ольхи серой
Возраст, лет Показатель Единица измерения Фракции
ствол скелет крон древесные органы листья крона итого
9 P т-га-1-год-1 5,56 1,33 6,89 2,76 4,09 9,65
% 57,6 13,8 71,4 28,6 42,4 100
Ph т-га-1 29,93 3,68 33,61 2,76 6,44 36,37
% 82,3 10,1 92,4 7,6 17,7 100
10-15* P тта-1тод-1 8,1 1,85 9,95 3,54 5,39 13,49
% 60 13,7 73,8 26,2 40 100
ДPh тта-1тод-1 6,32 1,01 7,33 0,26 1,27 7,59
% 83,3 13,3 96,6 3,4 16,7 100
MD тта-1тод-1 1,78 0,84 2,62 3,28 4,12 5,9
% 30,2 14,2 44,4 55,6 69,8 100
15 P тта-1тод-1 7,44 2,36 9,8 4,31 6,67 14,11
% 52,7 16,7 69,5 30,5 47,3 100
Ph т-га-1 67,86 9,72 77,58 4,31 14,03 81,89
% 82,9 11,9 94,7 5,3 17,1 100
Примечание: * - среднепериодические значения в интервале между учетами фито-массы и годичной продукции.
С увеличением возраста с 9 до 15 лет надземная фитомасса сероольшаника увеличилась на 45,52 тга-1, в т.ч. стволов - на 37,93 тга-1; скелета крон - на 6,04 тга-1; листьев - на 1,55 тга-1. Это увеличение сопровождается незначительным снижением представительства листьев (примерно на 3%) и увеличением доли древесных фракций на ту же величину.
Нетто-продукция (изменение фитомассы) надземной части сероольшаника в возрастном интервале 10-15 лет составляет 7,59 т га-1 год-1 с преобладанием (примерно 83%) фракции стволов.
Прирост мортмассы (отпад+опад) в рассматриваемый возрастной период равен 5,90 тга-1год-1. Доля древесных фракций в его структуре составляет 44%, листьев 56%.
Ежегодная масса отпада и опада составляет 44% годичной продукции. На компенсацию отпада и опада расходуется около 22% годичной продукции стволов, 45% годичной продукции скелета крон и 26% продукции древесных фракций.
По величине фитомассы и годичной продукции рассматриваемый серо-ольшаник на залежи относится к высокопродуктивным лесным экосистемам. Соотношение между величиной годичной продукции и приростом мортмассы (стоком органического вещества в мортмассу) свидетельствует об интенсивности обменных процессов, происходящих в фитоценозе. Полученные результаты исследований дополняют информацию о росте и продукционном процессе молодых древостоев ольхи на залежи в подзоне южной тайги.
Наличие сомкнутых лесных массивов ольхи серой на длительно неис-пользовавшихся землях, возврат которых в сельскохозяйственный оборот в большинстве случаев экономически не оправдан, а также увеличение представительства сероольшаников в лесном фонде определяет необходимость разработки системы лесохозяйственных мероприятий, направленных на выращивание высокопродуктивных древостоев. Выявленные закономерности продукционного процесса могут использоваться не только для определения сырьевого значения молодняков ольхи и принятия управленческих решений, но и для оценки роли сероольшаников в углеродном цикле региона.
Список использованных источников
1. Биологическая продуктивность лесов Поволжья. М.: Наука, 1982. 284 с.
2. Уткин А.И., Рождественский С.Г., Гульбе Я.И., Каплина Н.Ф. Продукционная инвариантность древостоев // Лесоведение. 1988. №2. С.12-23.
3. Гульбе А.Я., Гульбе Я.И., Гульбе Т.А. Надземная фитомасса и годичная продукция древостоев ольхи серой на брошенной пашне в подзоне южной тайги (Ярославская область) // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2008. №21. С.25-29.
4. Гульбе Я.И., Гульбе А.Я., Гульбе Т.А., Ермолова Л.С. Динамика биологической продуктивности молодняка ольхи серой на залежи // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2017. №47. С.13-16.
УДК 630
ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЕЛИ И СОСНЫ НА ПОСТАГРОГЕННЫХ ЗЕМЛЯХ В ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Данилов Д.А., Мандрыкин С.С., Шестаков В.И., Шестакова Т.А.
(Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства "БЕЛОЮРКА", Ленинградская обл., РФ) Мандрыкин С.С.
(СПбГЛТУ им Кирова, Институт леса и природопользования, г.С-Петербург, РФ)
Danilov D.A., Shestakov V.I., Shestakova T.A. (("Leningrad scientific research Institute of agriculture "BELOGORKA", Leningrad region, Russia) Mandrykin S. S.
(Saint Petersburg Forestry University n.Kirov, Institute of forest and nature management, S-Petersburg, Russia)
Рассмотрены вопросы роста и развития молодого поколения сосны и ели на залежных землях в Ленинградской области в ландшафте Оредежского плато. Анализируется количественная представленность подроста хвойных пород и оценивается его жизненное состояние.
The study of the renewal and development of the young generation of pine and
