CC BY
55
продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев
ЕСТЕСТВЕННОЕ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЕ В СОСНЯКАХ ЧЕРНИЧНЫХ, ПРОЙДЕННЫХ ПРОХОДНЫМИ РУБКАМИ УХОДА
П.А. ФЕКЛИСТОВ проф. каф. экологии и защиты леса Архангельского ГТУ, д-р с.-х. наук, Н.П. шаньгина, асп. каф. экологии и защиты леса Архангельского ГТУ,
Д.Н. ТОРБИК, асп. каф. экологии и защиты леса Архангельского ГТУ
Лес обладает способностью самовозобновления. Это свойство проявляется в виде произвольного возникновения новых сообществ на месте вырубленных или погибших насаждений. Естественное лесовозобновление - комплекс процессов естественного зарастания обезлесенных участков древесной растительностью или площадей под пологом леса [7]. Для быстрого восстановления вырубаемых лесов хозяйственно-ценными породами важное значение имеет предварительное возобновление, то есть подрост, появившийся под пологом до вырубки. Основным направлением лесовосстановления в Архангельском регионе является воспроизводство лесных ресурсов с учетом их способности к самовозобновлению. В основном это мероприятия, связанные с содействием естественному возобновлению. Этот способ содержит набор приемов и методов, основывающихся на реализации потенциала естественного лесовозобновления (самовозобновления). Для реализации этого необходимо знать породный состав, количество и качество имеющегося под пологом назначаемых в рубку насаждений подроста, его распределение по площади пасек, влиянием на этот процесс волоков. Перечисленные вопросы остаются неизученными, несмотря на то что проходные рубки широко распространены на Севере, для чего есть предпосылки в виде насаждений подходящего возраста. В связи с этим нами были проведены такие исследования в Исакогорскогом участковом лесничестве (Архангельское лесничество).
В качестве объектов исследования были выбраны сосновые насаждения, пройденные проходными рубками ухода, которые широко распространены в пригородных лесах. Для их проведения в лесных массивах были прорублены волока, между которыми в пасеках производилась выборка древесины. Образовавшиеся технологические коридоры
pfeklistov@yandex.ru
следует рассматривать не только как пути транспорта вырубаемой древесины, но и как метод ухода. Известна их роль в изменении освещенности, термического режима воздуха и почвы в прилегающих полосах [1]. Пробные площади закладывались в насаждениях, где волока были проложены в разных направлениях (север-юг и восток-запад). Рубка проводилась в 1994-1995 гг. Ширина волоков 4-6 м, ширина пасек 30-40 м. Насаждения в высокополнотных, низкобонитетных сосняках черничных. Лесоводственно-таксацион-ная характеристика древостоев на пробных площадях приведена в табл. 1.
Почва в исследованных сосняках черничных - подзол маломощный легкосуглинистый на легком суглинке, подстилаемый глиной. Имеется подлесок, представленный можжевельником, шиповником, ивой.
Для изучения естественного возобновления в связи с рубками ухода на различных расстояниях от границы пасека-волок закладывали учетные ленты размерами 2x10 м (на пасеке) и 1x20 м (на волоке). На пасеке ленты закладывались параллельно волокам на расстояниях 6 м, 8 м, 12 м, 16 м от границы пасека-волок и в центре пасеки (18 м); на волоках - в центре и по краям. Все эти работы были выполнены в двукратной повторности. Они дали возможность проследить «послойно», как изменяется количество и качество подроста на площади пасек по отношению к волокам. Всего в исследуемом ельнике было заложено 52 учетные площадки.
Исследование напочвенного покрова проводилось на площадках 1x1 м, которые так же, как и ленты для исследования подроста, располагались параллельно волокам и на разном расстоянии от них.
Для обработки данных использовались корреляционный и регрессионный анализ и математическое моделирование [2, 5].
150
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев
Таблица 1
Лесоводственно-таксационная характеристика древостоев на пробных площадях
На- прав- ление воло- ков Номер ПП Тип леса Состав древостоя По- рода Сред- ний диа- метр, см Сред- няя высота, м Сумма площадей сечен., м2/га Пол- нота относи- тельная Класс боните- та Воз- раст, лет Запас, м3/га
Север-юг 1 С.чер. 8С1Ос1Б+Е С 19,7 20,3 28,9 0,80 III 88 281
Е 9,1 8,5 2,2 0,12 - - 10
Б 12,4 16,0 3,2 0,13 - - 25
Ос 23,3 19,8 3,5 0,10 - - 33
2 С.чер. 8С1Ос1Б+Е С 18,1 19,8 25,5 0,71 IV 93 242
Е 8,9 11,0 1,4 0,06 - - 8
Б 12,8 20,5 2,0 0,06 - - 20
Ос 26,3 23,3 4,2 0,68 - - 46
3 С.чер. 8С1Ос1Б+Е С 17,1 19,8 26,0 0,72 IV 98 247
Е 8,5 9,0 1,7 0,09 - - 8
Б 10,1 18,3 2,2 0,08 - - 20
Ос 22,1 20,7 3,4 0,09 - - 34
Восток-запад 4 С.чер. 9С1Б+Е,ед.Ос. С 17,4 18,4 33,4 0,98 IV 94 298
Е 7,6 8,8 0,9 0,05 - - 4
Б 11,2 12,7 2,2 0,10 - - 14
Ос 9,0 14,5 0,1 0,00 - - 1
5 С.чер. 9С+Б,Ос,ед.Е С 16,5 20,0 34,3 0,95 IV 93 329
Е 8,7 6,5 0,7 0,05 - - 3
Б 13,1 16,8 1,9 0,07 - - 16
Ос 17,7 19,3 1,0 0,03 - - 9
6 С.чер. 9С+Ос,Б,Е С 16,3 18,2 29,0 0,86 IV 86 257
Е 8,6 7,7 0,8 0,05 - - 4
Б 9,9 17,2 1,3 0,07 - - 11
Ос 19,0 16,2 1,6 0,05 - - 13
Огромное значение для жизни леса имеет живой напочвенный покров: от него зависят жизненные процессы древесных растений на ранней стадии их развития - прорастание семян, формирование и развитие всходов и др. [4]. Живой напочвенный покров, как подлесок и подрост, участвует в малом биокруговороте, сохраняет почвенное плодородие, предохраняет почву от выщелачивания и засоления. Проходные рубки ухода оказывают непосредственное влияние на напочвенный покров. Изменение освещенности, влажности, теплового режима воздуха и верхних горизонтов почвы отражается на видовом составе, жизненности травяно-кустарничко-вого яруса, а также на морфобиологических особенностях типичных лесных растений. Происходит внедрение и разрастание новых нелесных видов [6].
В случае проходных рубок изменения затрагивают напочвенный покров как на во-
локах, так и на пасеках. Исследования показывают следующее. В сосняках черничных с направлением волоков север-юг отмечено 14 видов растений травяно-кустарничково-го яруса и 7 видов - мохово-лишайникового яруса. В напочвенном покрове преобладают типичные лесные виды (черника, брусника, марьянник лесной, линнея северная, майник двулистный, седмичник европейский, золотарник обыкновенный, гилокомиум блестящий, плеурозиум Шребера и т.д).
Сравнение видового богатства растений напочвенного покрова пасек и волоков показало, что вследствие проходных рубок ухода происходит изменение видовой структуры напочвенного покрова. Наибольшее количество видов травяно-кустарничко-вого яруса произрастает по краям волоков (8-9 видов). В центральной части волоков видовое богатство яруса сокращается на 2-3 вида.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
151
продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев
Рис. 1. Зависимость количества елового подроста от расстояния от волока: север-юг: у = 516,62 + 34,60 • х; восток-запад: у = 425,77 + 227,19 • х
Рис. 2. Зависимость количества соснового подроста от расстояния от волока: север - юг:
у = 74,67 + 3135,57 / х
2 7000 -|
Ц 60002" 5000-
0
1 4000 -В 3000 -
н 2000-о
Е 1000 Д 0
направление волока север-юг
10
12
14
16
18
20
2
4
6
8
Расстояние от волока,м
Рис. 3. Зависимость количества подроста березы от расстояния от волока: север-юг: у = 411,47 + 900,75 / х ; восток-запад: у = 496,04 + 10462,02 / х
Рис. 4. Зависимость количества подроста осины от расстояния от волока: север-юг: у = 553,59 + 3660,22 / х; восток-запад: у = 1132,68 + 4180,21 / х
152
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев
Таблица 2
Зависимость количества подроста (шт./га) от расстояния от волока (м)
Порода Направление Коэффициент корреляции, r ± mr* Достоверность, tr Корреляционное отношение, П ± тц** Достоверность,
сосна сю -0,79 ± 0,08 9,63 0,88 ± 0,04 18,81
ель сю 0,66 ± 0,12 5,47 0,95 ± 0,02 44,27
вз 0,92 ± 0,03 28,68 0,95 ± 0,02 42,17
осина сю -0,84 ± 0,06 13,06 0,94 ± 0,03 34,29
вз -0,84 ± 0,06 13,20 0,99 ± 0,00 -
береза сю -0,54 ± 0,15 3,54 0,79 ± 0,08 9,73
вз -0,80 ± 0,08 10,02 0,99 ± 0,01 225,49
*mr - ошибка коэффициента корреляции; **тц - ошибка корреляционного отношения
На пасеке видовой состав растений травяно-кустарничкового яруса изменяется в зависимости от расстояния границы пасека-волок. Больше всего видов встречается на краях пасеки: на западном краю 8 видов, а на восточном 9 видов. Увеличение видового богатства на восточном краю пасеки по сравнению с западным обусловлено созданием на этом краю наилучших условий для прорастания и развития светолюбивых видов. По мере удаления от волоков количество видов на пасеке несколько уменьшается и на расстоянии 8 м (по схеме опыта) от восточного края волока достигает минимальной величины - 6 видов. В восточной части пасеки на этом расстоянии от волока видовой состав травяно-кустарничкового яруса представлен 7 видами. В центральной части пасеки видовой состав практически не изменяется и представлен в основном 7 видами растений.
Несколько другие закономерности в изменении видового состава напочвенного покрова по площади лесосеки отмечены в сосняках черничных с волоками в направлении восток-запад. Всего на этом объекте учтено 16 видов растений травяно-кустарничкового яруса и 9 видов растений мохово-лишайникового яруса. На волоках на этом объекте встречается больше видов растений травяно-кус-тарничкового яруса (15), чем на пасеках (12), из них 10 общих.
Количество подроста 1900-2000 шт./га.
Естественное возобновление в исследованных сосняках представлено сосной, елью, березой и осиной.
Из данных табл. 2 следует, что распределение количество подроста по площади но-
сит закономерный характер. Его густота зависит от места расположения по отношению к волоку. Для ели связь между расстоянием от волока и густотой криволинейная очень высокая и для направления север-юг r = 0,66 ± 0,12, а ц = 0,95 ± 0,02, и для направления восток-запад r = 0,92 ± 0,03, а ц = 0,95 ± 0,02. Для других древесных пород связи также очень высокие.
Регрессионный анализ позволил уточнить выявленные закономерности. Для ели характерно увеличение количества подроста по мере удаления от волока к центру пасеки. При направлении волоков с севера на юг эта закономерность выражена слабее, а при направлении восток-запад более четко (рис. 1.) В центре пасеки 5000 шт./га подроста, что считается удовлетворительным, а на волоке в обоих случаях около 1000 шт./га.
Для других древесных пород (сосна, осина, береза) наблюдается противоположная закономерность. Наибольшее количество подроста сосредоточено на волоках, а по мере удаления от них вглубь пасеки количество подроста уменьшается (рис. 2, 3, 4). Причем, так же как и для ели при направлении волоков с севера на юг эти закономерности выражены слабее. Внутри пасеки соснового подроста около 200 шт./га, лиственных пород около 1000 шт./га.
В соответствии со шкалой для оценки естественного возобновления для северотаежного подрайона [3] лесовозобновление в исследуемом сосняке черничном является удовлетворительным только для ели в центре пасек (около 5000 шт./га). Лесовозобновление сосной - неудовлетворительное.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
153
