Единство лесорастительных условий, типов лесных насаждений и продуктивности древостоев Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Мелиорация и рекультивация, экология

УДК 502/504 : 630*187:47+57 В. К. ХЛЮСТОВ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К. А. Тимирязева»

ЕДИНСТВО ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ, ТИПОВ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ И ПРОДУКТИВНОСТИ ДРЕВОСТОЕВ

На конкретном примере показана система формирования типов лесных насаждений во всем многообразии условий местопроизрастания. Она позволяет оценить гармоничное единство всех типологических классификаций отечественного лесоводства и их практическую значимость в современных условиях.

Типы лесорастительных условий, тип условий, место произрастания, типы леса, бонитет, трофотопы, гигротопы, класстиризация, многомерная классификация.

On the concrete example there is shown a system of formation of forest planting types in the whole variety of conditions of their growing. It helps to assess a harmonic unity of all typological classifications of domestic forestry and their practical significance under present conditions.

Types of forest growing conditions, type of conditions, place of growing, types of forest, yield class, trophotops, hygrotops, classtirization, multidimensional classification.

Формирование и функционирование лесных массивов в комплексе воздействующих на них факторов следует рассматривать с позиций системного анализа. Современное лесоводство базируется на исторически сложившихся учениях о типах лесных насаждений, типах леса Г. Ф. Морозова [1], В. Н. Сукачева [2, 3], типах лесорастительных условий Е. В. Алексеева [4], П. С. Погребняка [5] и бонитеровочной осно-

ве профессора М. М. Орлова [6, 7]. Подробный экскурс в исторические этапы формирования учения о лесной типологии сделал Л. П. Рысин [8].

Невозможно переоценить практическую значимость классификации условий местопроизрастания и формирования насаждений, которые во многом определяют их состояние, а также стратегию их сохранения, комплексного использования и воспроизводства. Каждая

Мелиорация и рекультивация, экология

из упомянутых классификаций по своей сути автономна и находит отражение в материалах лесоустройства в виде отдельныгх граф таксационных описаний.

В связи с новыми условиями и требованиями к лесному планированию, осуществляемому субъектами Российской Федерации на основе данных инвентаризации лесов, возникла острая необходимость в совершенствовании лесоводственно-таксационных нормативов, обеспечивающих использование автоматизированых методов составления таксационных описаний с применением ГИС-технологий и аэрокосмических методов дистанционного зондирования лесов.

В связи с тем что планирование всего комплекса лесохозяйственных мероприятий должно базироваться на почвенно-типологической основе, выделение на территории лесничества контуров площадей с разными типами условий местопроизрастания является первостепенной задачей. Разработка и внедрение интерактивных методов инвентаризации лесов и составления таксационных описаний требует систематизации типологических характеристик: а) условий места произрастания, б) насаждений по продуктивности, возрастной, породной и пространственной структуре.

Цель проводимой систематизации заключается в группировке всех выде-лов объекта инвентаризации (лесничества или лесопарка) по типам лесорас-тительных условий и уровням продуктивности с вычислением в них типов лесных насаждений с соответствующим составом древесных пород и индикационных типов леса.

При рассмотрении динамики формирования лесных экосистем особое внимание следует обратить на ее базовые элементы, отличающиеся достаточным консерватизмом. Прежде всего это показатели почвенного плодородия и увлажненности. В соответствии с принятыми типологическими характерис-

тиками, по П. С. Погребняку, это трофо-топы, представленные борами, суборями, сложными суборями и дубравами, иными словами, бедными - 1, относительно бедными - 2, относительно богатыми -

3 и богатыми - 4 по плодородию почвами. И гигротопы, представленные очень сухими - 0, сухими - 1, свежими - 2, влажными - 3, сырыми -

4 и мокрыми - 5 условиями увлажнения. Что касается уровня продуктивности насаждения, по М. М. Орлову, то класс бонитета также можно отнести к консервативному таксационному показателю, мало изменяющемуся с возрастом. Что же касается типов лесных насаждений, то они формируются в результате сочетания различных древесных пород в составе древостоев. Они более лобильны и в значительной степени являются результатом случайных процессов, происходящих на начальных стадиях формирования насаждений. Эти процессы связаны с климатическими факторами, годами семеношения, фи-топатологическими проявлениями, антропогенным воздействием и др.

Итак, рассмотрим поставленную задачу со следующими условиями.

Имеем три основных показателя: трофотоп, принимающий значения от 1 до 4, гигротоп - от 0 до 5 и класс бонитета - от 1Б по УБ, принимающий значения от 1 до 9. Задача предусматривает проведение кластеризации таксационных выделов.

Решение поставленной задачи возможно на основе методов многомерной классификации. В качестве объектов классификации следует использовать таксационные описания насаждений. Для полного представления и теоретических обобщений желательно использовать массовый материал, относящийся к особо охраняемым природным территориям, где процессы формирования лесных фитоценозов идут в основном естественным путем.

12

№ 1' 2010

ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

Итак, анализу было подвергнуто 1692 таксационных выдела Керебеляк-ского лесничества национального парка Марий Чодра, расположенного на территории Республики Марий Эл. Применяемая в регионе типологическая схема выделения групп типов леса представлена в табл. 1.

В результате кластеризации было выделено 13 групп (классов)

выделов. Каждая группа характеризовалась своими параметрами плодородия почв, их увлажнением и бонитетом. Разница в численности кластеров связана с числом формирующихся типов лесных насаждений, имеющих свой бонитет и состав древесных пород. Наглядно систематизация применяемых в лесном хозяйстве типологий приведена на рис. 1.

Таблица 1

Характеристика групп типов леса в Республике Марий Эл

Группы типов леса Шифр ТЛУ шифр Бонитет Преобладающие породы Название типов леса

Полное Сокращенное

Сухой бор сухб А! П-1У С, Б Лишайниковый Слш

Лишайниково-вересковый Слшв

Лишайниково-мшистый Слшм

Свежий бор свб А2 1а—Ш С, Л, Б, Ос, Т, К Брусничнй Сбр

Зеленомошник Сзм

Влажный бор влб Аз 1-П1 С, Л, К, Е, Б, Ос Черничниковый Счер

Сырой бор сырб А4-А5 П-Уа С, Б, Е, Ос Долгомошник Сдм

Сфагновый Ссф

Брусничник Ебр

Свежая суборь свс В2 1а—Ш С, Л, К, Е, Б, П, Б, Ос, Лп, Олс Зеленомошник Езм

Липово-кисличниковый Слк

Майниково-брусничный Смбр

Влажная суборь влс В3 1а—Ш С, Б, Ос, Е, Л, К, Олс, Ивд Майниково-черничниковый Смчер

Черничниковый Ечер

Сырая суборь сырос В4-В5 П-Уа С, Б, Е, Ивд, Ивк, Ос, Олч Осоково-сфагновый Сосф, Еосф

Травяно-болотный Стб

Сфагновый Есф

Долгомош-никовый Едм

Свежая сурамень свсур с2 1а—Ш С, Е, Д, Б, Лп, К, Ос, В, Л, П, Олс Липово-широкотравный Слпш, Елпш

Липово-кисличный Елпк

Травяно-болотный Етрб

Влажная сурамень влсур С3—С4 1а—IV В, Д, Лп, Б, Ос, Кл Пойменный Дпойм

Ольшаник олш В5-С5 П-Уа Олч, Ос, Б, Е, Ивд, Ивк Травяно-болотный Олтб

Свежая дубрава свдуб д2 1а—Ш Д, Е, С, П, Л, В, Кл, Лп, Б, Ос Кленовый Дк

Ольшаник олш в5-с5 П-Уа Олч, Ос, Б, Е, Ивд, Ивк Травяно-болотный Олтб

Ивняки ив Вз—В4 1а—Ш Ивк, Ивд Приручьево-пойменный Ивп

С4-Д4 Травяно-болотный Ивтб

10

л к

X

<и X к ч

£ б

о а>

£

Ф Ь

О "О а> Е-

"О

ф

ь о-н

00 а> Е-

0 *

о ь о

п

10 12 14 16 33 35 37 2 4 6 17 19 21 23 25 39 41 43 45 47 26 23 30 51 53 66 63 56 58 60 62 70 63 65 73 9 11 13 15 32 34 36 1 3 5 7 13 20 22 24 38 40 42 44 46 4Й 27 29 "31 50 52 54 67 55 57 5? 61 69 71 &4 72

Номер типа лесного насаждения

Рис. 1. Классификационная схема распределения типов лесных насаждений (8, 9, 10 и т. д.) разного породного состава и бонитета по однородным классам (1, 2, 3 и т.д.) в зависимости от почвенного плодородия (Т1, Т2, ТЗ) и степени увлажненности (Г1, Г2, ГЗ и т.д.)

Таблица 2

Классификация групп типов лесных насаждений Керебелякского лесничества национального парка Марий Чодра

ю

IV) О

е

Группа Код трофотопа Код гигро-топа

типов насаж- Буквен- Численный Бонитет Номер типа насаждения Число насаждений Тип леса Средний состав древостоя Предельная доля породы в составе, ед. Ошибка доли породы в составе, %

дении ный

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

I 8 2 6БЗЕ1Лп 6БЗЕ1Лп 0/0/0

II 11 8 Елпк 4БЗЕ20с1С 1-7/0-7/0-7/0-3/ 21,4/31,7/51,9/60

III 14 5 ЗЛп2Е1С1П1БЮс 2-4/0-5/0-3/0-3/0-6 15,3/33,8/72,5/42,8/83,8

I 9 15 5Б2Е1Лс1С 1-10/0-8/0-3/0-1 12,6/27,4/17,2/53,1

1 С 3 2 II 12 80 Елпш 4ЛпЗЕЗБ 1-9/0-7/1-7 6,7/7,8/8,2

III 15 31 5ЛпЗЕ2Б 0-10/0-7/0-4 9,8/12,5/11,3

I 10 87 5БЗОс1С1Лп 1-10/0-9/0-10/0-7 6,1/9,7/26,8/14,7

II 13 108 Слпш ЗБЗОСЗЛп 0-9/0-10/0-6 6,9/10,2/8,9

III 16 40 4ЛпЗС2Б1Е 0-10/0-10/0-5/0-3 12,7/20,6/12,3/15,8

II 33 1 бОсЮЕЮлч 60с1С1Е10лч ### ### ### ### и о и и и и а а и а и и

III 35 19 Дпойм 5 Лп2Б 1Е1 Олч 1 Ос 1-7/0-5/0-3/0-2/0-2 6,8/18,6/11,5/20,8/100,0

2 С 3 3 IV 37 3 7Лп2БЮс 5-8/1-3/0-1 14,2/40,0/50,0

I 32 1 4ЕЗБ2СЮс 4ЕЗБ2СЮс ■ff-H-ff -Н--Н--Н- ### 4j~H~ft п ti а и н и ti ti ¡i п и п

II 34 15 Етрб 5БЗЕЮлЧ 1-8/1-5/0-3 9,6/12,2/25,8

III 36 19 4ЕЗБ1С1ЛпЮлч 2-6/0-6/0-3/0-4 6,8//13,1/18,6/25,3/22,7

II 1 5 8С2Б 6-10/0-4 10,5/36,4

III 3 23 Слш 9С1Б 6-10/0-4 2,3/14,5

IV 6 2 ЮС 10 0

3 А 1 1 II 2 65 9С1Б 8-10/0-6 1,8/15,1

III 5 20 Слшм 8С2Б 3-10/0-7 5,9/29,9

IV 7 3 8С2Б 6-10/0-4 15,7/51,5

III 4 3 Слшв 8С2Б 3-10/0-7 30,4/100,0

I 17 1 Езм 40сЗЕЗБ 40сЗЕЗБ -H--H--H- jf-H-ft -H~H~H- -H--H--H- II II II II II II lililí II II II

I 18 1 5С4БЮс 5С4Б10с jj-H-jf -H-H-H- -H-H-H- -н-н-hh II II II II II II II II II II II II

II 21 8 Слк 4СЗБЗОс 1-10/0-6/0-7 34,1/27,2/42,8

III 23 1 4ЛпЗБ20с1Кл 4ЛпЗБ20с1Кл ### jf-H-jf -H-jfjf itiíit II II II II II II II II II II II II

4 В 2 2 I 19 88 5С4БЮс 1-10/0-9 6,4/6,5

II 22 54 Смбр 5БЗС20с 1-10/1-10/0-10 8,2/12,4/22,1

III 25 6 бСЗБЮс 0-10/0-7/0-7 27,5/37,1/100,0

II 20 4 Ебр 5ЕЗБ2С 2-6/2-9/1-3 19,2/29,1/21,3

III 24 2 5ЕЗС2Б 4-7/2-3/0-4 27,2/20,0/100,0

-о S ■О

о й О

0

01

<

о ч

■О

о

о ч из о

Продолжение таблицы 2

ю о

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

I 38 15 4БЗЕ20с1С 1-9/1-5 15,4/23,9

П 41 29 Ечер 4Е4Б1С10с 1-6/1-10/0-3/0-3 9,2/9,8/22,1/24,2

Ш 45 9 5Е2С2Б10с 4-7/0-3/1-4/0-1 6,6/22,4/12,0/66,1

I 40 2 Счер 5БЗС2Е 2-8/1-5/0-3 60,0/66,7/100,0

п 44 2 4БЗЕ2СЮлЧ 2-6/1-4/0-2/0-3 50,0/60,0/100/0/25,8

5 В 2 3 I 39 76 4С4Б1ЕЮс 1-10/0-9 7,3/6,3

п 43 49 Смчер 4БЗС20с1Е 1-8/1-10/0-10/0-3 7,9/14,5/17,1/17,5

ш 47 4 7С2Е1Б 4-10/0-3/0-2 18,47/43,0/40,8

п 42 1 5Б5И 5Б5И II N Ц Ц 11 II Г1 II II II II II II II ¡1 II П II II II II ПИ II

ш 46 6 Ивп 8И1Б10лч 6-10/0-3/0-2 8,4/37,0/63,2

IV 48 1 6И2Б20лч 6И2Б20лч НИ и II а м II а II II и а IIIIII IIIIII ¡11111 IIIIII

I 26 60 7С2БЮс 2-10/0-6/0-5 3,6/10,4/44,0

п 28 121 Сбр 6С4Б 1-10/0-9 4,5/7,0

б А 1 2 ш 30 34 бСЗБЮс 1-10/0-10/0-10 10,3/17,5/57,1

I 27 38 8С2Б 6-10/0-5 3,1/14,9

п 29 86 Сзм 8С2Б 2-10/0-9 3,8/14,3

ш 31 11 8С2Б 1-10/0-10 13,7/40,1

I 49 8 7СЗБ 2-10/0-8 13,9/32,8

7 А 1 3 п 50 96 Счер 5С5Б 1-10/0-9 6,0/6,0

ш 51 35 5С5Б 1-10/0-10 11,6/11,6

п 52 9 Етрб 6Б2Е20лч 2-8/1-7/0-2 13,0/42,7/14,4

8 С 3 4 ш 53 11 4БЗЕ20лч1С1И 2-7/1-5/0-2/0-3 12,6/12,3/26,9/24,7

ш 53а 2 Ивтб 5Б5И 5-6/4-5 9,0/11,0

IV 54 1 7ИЗБ 7ИЗБ и II и II а а а ц а N II а тгтттт п IIII ТГТТТТ IIII тг

п 66 13 4БЗОлч2Е1С 2-8/1-5/0-3/0-4 11,4/11,6/15,8/53,7

9 С 3 5 ш 67 37 Олтб 40лчЗБ2Е10с 1-7/0-5/0-3/0-3 5,2/7,8/12,7/49,5

IV 68 8 6Б40лч 4-8/1-6 8,5/16,2

п 56 21 7Б1С10сЮлч 4-10/0-4/0-7/0-2 6,4/28,8/46,1/28,4

ш 57 38 Стб 7Б2С10лч 0-10/0-10/0-2 5,6/18,4/29,5

IV 61 2 6Б2И1С1 6/0-4/0-1 0,0/100,0/100,0

10 В 2 4 п 55 1 Едм 6Е2С2Б 6Е2С2Б IIII и II а а а ц а а и II 111111 II1111 IIИ II IIIIII

ш 58 3 4Е4Б2С 3-5/3-4/1-3 14,3/9,0/28,9

IV 59 1 Еоссф 5ЕЗБ1С10лч 5ЕЗБ1С10лч и II и II а ц а II а ц и а Тгтгтг II IIII ТГТТТТ IIII тг

V 62 1 7Б2Е1С 7Б2Е1С II II II II II II II II II II II II ТгтГтг ТГТГТГ ТГТТТТ ТГТГТГ

IV 60 1 Ивп 8И1С1Б 8И1С1Б 1111 II II II II II II II II II II ТГТГТГ ТГТГТГ ТГТТТТ ТГТГТГ

2

л ь

5

О

■о

ш ■С

¡0

■о

ф

I

(Г

н 5

а ш £

(О Ж О

ь

о

п ¡0

ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

(М

а

к ч ю

<а

о

К щ

ш

ч о ч о а

С

00 «

ЕЛ

СП

N0

00

О О

р о

№ и

и и о О

3 ее О

о ю

оа

Я1

31

и

и

Классификационная схема типов лесных насаждений представлена в табл. 2. В ней приведено распределение всех насаждений лесничества по типам лесорастительных условий, типам леса, бонитетам, а также указан средний состав древостоев с пределами долевого участия пород в составе и с точностью определения долей как преобладающей, так и сопутствующих пород.

Выстроенная схема указывает на существенную изменчивость таксационных показателей древостоев, которые в основном определяют многообразие типов насаждений и пути их лесоводственного формирования и эксплуатации. Дополнительное суждение в этом направлении позволяет сделать распределение выделов по типам лесорастительных условий и бонитетам (рис. 2).

Если эти два классификационных понятия менее изменчивы во времени, то понятие типа леса более динамично и определено пространственно-временной и породной структурой насаждения. Достоверность определения среднего состава древо-стоев всецело зависит от числа выде-лов, включенных в анализ. Так, при уменьшении доли участия преобладающей породы (увеличении числа сопутствующих пород) следует увеличить объем выборочной совокупности при заданной точности определения состава. Итак, изложенные методические решения сложной системы формирования типов лесных насаждений во всем многообразии условий местопроизрастания позволяют оценить гармоничное единство и достоинство типологических классификаций в отечественном лесоводстве.

Таким образом, методическое решение задачи по систематизации типологических основ на конкретном объекте инвентаризации с привлечением геоинформационных систем и

Мелиорация и рекультивация, экология

Рис. 2. Распределение процента числа выделов по типам лесорастительных условий

и бонитетам

лесотаксационных нормативов, увязанных с дистанционными методами зондирования, позволит в ближайшей перспективе автоматизировать учет и оценку лесных ресурсов. Наличие таких материалов позволит решать задачи, связанные с лесным планированием в субъектах Российской Федерации.

1. Морозов Г. Ф. Учение о типах насаждений. Избр. тр. - М.: Лесная промышленность, 1971. - Т. 2. - 536 с.

2. Сукачев В. И. Руководство к исследованию типов лесов. - М.-Л.: Сель-хозгиз, 1930. - 318 с.

3. Сукачев В. И. Руководство к исследованию типов лесов. - М. - Л.: Сель-

хозгиз, 1931. - 328 с.

4. Алексеев Е. В. Об основных понятиях лесоводственной типологии. - Киев, 1927. - 24 с.

5. Погребняк П. С. Основы лесной типологии. - Киев: Изд-во АН УССР, 1956. - 456 с.

6. Орлов М. М. Типология в лесоустройстве // Лесной журнал. - 1917. - № 4/6.

7. Орлов М. М. К вопросу о типологии в лесоустройстве // Лесной журнал. - 1918. - № 9/10.

8. Рысин Л. П. Лесная типология в СССР. - М.: Наука, 1982. - 216 с.

Материал поступил в редакцию 24.09.09. Хлюстов Виталий Константинович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой «Лесоводство» Тел. 8 (495) 976-82-79, E-mail: [email protected]

18

№ 1' 2010