CC BY
17
ний, сформировавшихся из сохраненного подроста предварительной генерации // Аграрный вестник Урала. 2012. № 9 (101). С. 39-41.
7. Основы фитомониторинга / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.С. Залесова, А.Г. Ма-гасумова, Р.А. Осипенко. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. 90 с.
8. Залесов С.В., Лобанов А.Н., Луганский Н.А. Рост и продуктивность сосняков искусственного и естественного происхождения. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. 112 с.
9. Формирование искусственных насаждений на золоотвале Рефтинской ГРЭС / С.В. Залесов, Е.С. Залесова, А.А. Зверев, А.С. Оплетаев, А.А. Терин // ИВУЗ Лесной журнал. 2013. № 2 (332). С. 66-73.
10. Опыт создания лесных культур на солонцах хорошей лесопригодности/ С.В. Залесов, О.В. Толкач, И.А. Фрейберг, Н.Ф. Черноусова // Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. № 9. С. 42-47.
УДК 630*2
ФОРМИРОВАНИЕ ПОДРОСТА ХВОЙНЫХ ПОРОД НА ГАРЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПАРЦЕЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ
ФИТОЦЕНОЗА
FORMATION OF UNDERGROWTH OF CONIFEROUS SPECIES IN BURNING AREASDEPENDING ON THE PARTIAL STRUCTURE OF THE
PHYTOCENOSIS
Беляева Н.В., Сергеева А.С., Кази И.А.
(Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, РФ) Beliaeva N.V., Sergeeva A.S., Kazi I.A.
(St. Petersburg State Forest Technical University)
В статье дается оценка успешности естественного возобновления на объектах, пройденных пожарами разной давности, в зависимости от парцеллярной структуры, сформировавшегося фитоценоза в условиях Ленинградской области. Установлено, что на участках, где сформировались парцеллы из подлеска рябины обыкновенной и ивы козьей, численность которых не превышает 3 тыс. экз./га, а также травяно-кустарничкового яруса, проективное покрытие которого составляет не более 80%, независимо от давности пожаров количество подроста хвойных пород варьирует от 1,5 до 2 тыс. экз./га. В дальнейшем на данных участках можно ожидать формирование высокопродуктивных смешанных хвойных древостоев.
The article is evaluated of the success of natural regeneration at sites that were affected by fires of different ages, depending on the particle structure, formed phytocenosis in the Leningrad region. Installedthat in areas where parcels of undergrowth ofunderbrush ash and goat willow were formed, the number of which does not exceed 3 thousand copies/ha, as well as the grass-shrub layer, the projective cover of which is no more than 80%, regardless of the age of fires, the number of coniferous undergrowth varies from 1.5 to 2 thousand copies/ha. In the future, the formation of highly productive mixed coniferous stands can be expected in these areas.
Ключевые слова: лесовозобновление, пожары, парцеллярная структура фитоценоза, подрост хвойных пород, подлесок, живой напочвенный покров
Keywords: natural regeneration, fire, partial structure, phytocenosis, undergrowth, underbrush, thegrass-shrub layer
Известные лесоводы Морозов Г.Ф. [7], Мелехов И.С. [5, 6] отмечали превосходство естественного лесовозобновления с экономической и биологической точки зрения. Существует определенный период времени, в результате которого ущерб от наличия необлесившихся земель будет менее или одинаково сопоставим с затратами на создание лесных культур, зависящий напрямую от места произрастания. Этот период называется - хозяйственно допустимый срок лесовосстановления.
При естественном лесовозобновлении древостой несет в себе ряд положительных генетических качеств, таких как: устойчивость к вредителям и болезням, лучшее качество древесины и др. На территории таежной зоны в труднодоступных или удаленных территориях лесных земель естественное возобновление имеет неоспоримое преимущество над искусственным. Однако на успешность естественного лесовозобновления оказывают влияние множество факторов.
Целью данной работы было оценить успешность естественного возобновления на объектах, пройденных пожарами разной давности, в зависимости от парцеллярной структуры сформировавшегося фитоценоза в условиях Ленинградской области на примере Орлинского участкового лесничества Гатчинского лесничества.
В основу исследований положен выборочно-статистический метод анализа пробных площадей.
Участки подбирались сходные по природным условиям. При этом были использованы рекомендации Матвеева П.М. [4], учитывая принадлежность территорий к сходным типам леса, которые определялись по таксационным описаниям территорий до пожара.
Пробные площади закладывались с севера на юг, правильной геометрической формы (прямоугольные или квадратные), при правильном определении границ участков, так как горельники обычно выходят за пределы границ выделов и не поддаются стандартному территориальномураспределению.
Учет подроста осуществлялся по выборочно-статистическому методу на круговых площадках по 10 м . Учетные площадки закладывали на одинаковом расстоянии друг от друга по свободному ходу не менее 3 ходов. Учетные площадки закладывали при помощи шеста длиной 178,5 см. Центр очередной учетной площадки устанавливался при помощи этого же шеста, для чего его продвигали вперед по ходу на две длины. Этим достигалось непосредственное примыкание учетных площадок друг к другу. При этом центры смежных учетных площадок всегда были удалены друг от друга на одинаковое расстояние - 2 х 178,5 см. На каждой пробной площади было заложено по 30 круговых учетных площадок [1].
При изучении хода естественного лесовозобновления определялись следующие показатели: количество подроста на единице площади; надежность подроста; высотная структура подроста; равномерность размещения подроста по площади (встречаемость).
По жизненному состоянию подрост делили на три группы: жизнеспособный, нежизнеспособный, сухой.
По категории крупности подрост учитывался как:мелкий - до 0,5 метра; средний - от 0,51 до 1,5 метров; крупный - более 1,5 метров.
Подлесок учитывался на тех же учетных площадках и по той же методике, что и подрост [2].
Живой напочвенный покров учитывался на тех же учетных площадках, что и подрост. Определялись характеристики травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов [2].
За основную единицу горизонтальной структуры лесного фитоценоза принята парцелла [3].
Исследования проводились в 2019-2020 гг. В качестве опытных объектов выступали территории лесного фонда Орлинского участкового лесничества. Было заложено пять пробных площадей (1111). Все участки были пройдены пожарами разной давности: ПП1-14 лет; ПП2 - 12 лет; ПП3 - 25 лет; ПП4 - 10 лет; ПП5 - 20 лет.
Последствия пожара - уничтожение живого напочвенного покрова (ЖНП), подстилки, древостоя. Источником обсеменения на участке служили неповрежденные огнем деревья и стена леса по краю гарей. На следующий год после пожара в летний период (июнь-июль) на всех участках была проведена рубка поврежденного древостоя по технологии: бензопила + трелевка трактором ТДТ-55. Почва была достаточно хорошо минерализована после трелевки. Гари возобновились как хвойными породами, так и лиственными.
Результаты исследований представлены в таблицах 1-4.
Таблица 1-Характеристика подроста на площадях, пройденных пожарами разной давности_
Пробная площадь Количество лет после пожара Встречаемость, % Численность, экз./га Средний возраст, лет Средний прирост в высоту, см/год
ЕЛЬ
ПП1 14 58 699 10 14
ПП2 12 70 862 10 6
ПП3 25 84 1742 22 17
ПП4 10 3 17 10 6
ПП5 20 50 1114 17 9
СОСНА
ПП1 14 54 742 11 29
ПП2 12 94 3042 10 15
ПП3 25 38 416 17 16
ПП4 10 - - - -
ПП5 20 53 700 18 23
Б ЕРЕЗА
ПП1 14 84 4248 Показатели не определялись
ПП2 12 42 1294
ПП3 25 10 140
ПП4 10 43 634
ПП5 20 82 1984
Пробная площадь Количество лет после пожара Встречаемость, % Численность, экз./га Средний возраст, лет Средний прирост в высоту, см/год
ОСИНА
ПП1 14 54 1002 Показатели не определялись
ПП2 12 56 554
ПП3 25 16 106
ПП4 10 40 1314
ПП5 20 48 888
ДУБ
ПП1 14 24 208 Показатели не определялись
ПП2 12 32 376
ПП3 25 24 166
ПП4 10 - -
ПП5 20 - -
Таблица 2 - Характеристика подлеска на объектах исследования
Пробная площадь Количество лет после пожара Встречаемость, % Численность, экз./ га
ИВА КОЗЬЯ (Salix caprea L.)
ПП1 14 66 1852
ПП2 12 36 574
ПП3 25 4 60
ПП4 10 73 10817
ПП5 20 10 104
ИРГА КРУГЛОЛИСТНАЯ (Amelanchier ovalis Medik.)
ПП1 14 4 32
ПП2 12 - -
ПП3 25 - -
ПП4 10 - -
ПП5 20 - -
РЯ 1БИНА ОБЫКНОВЕННАЯ (Sorbus aucuparia L.)
ПП1 14 48 922
ПП2 12 34 726
ПП3 25 74 1380
ПП4 10 3 27
ПП5 20 12 122
КРУШИНА ЛОМКАЯ (Frangula alnus MILL.
ПП1 14 - -
ПП2 12 - -
ПП3 25 18 434
ПП4 10 - -
ПП5 20 - -
Проанализируем полученные результаты исследований. Наибольшее количество подроста хвойных порода зафиксировано на пробной площади 2, где после пожара прошло уже 12 лет - 3,9 тыс. экз./га. Однако следует отметить, что на данном участке преобладает подрост сосны - 3,0 тыс. экз./га. Объяснить данное явление можно тем, что на объекте сформировалась парцелла с преобладанием подлеска и травяно-
кустарничкового яруса. Подлесок крупный, представлен рябиной обыкновенной и ивой козьей в количестве 1,3 тыс. экз./га и поэтому не составил значительной конкуренции сосне за свет и элементы питания. Травяно-кустарничковый ярус представлен в основном травами, проективное покрытие которых составляет в среднем 35%, что также положительно сказалось на естественном возобновлении хвойных пород, особенно сосны.
Таблица 3 - Зависимость численности подроста ели и сосны от проективного покрытия живого напочвенного покрова (ЖНП) после пожаров разной давности
ПП Количество лет после пожара Проективное покрытие, % Суммарное проективное покрытие, % Численность подроста ели, тыс. экз./га Численность подроста сосны, тыс. экз./га
травы кустарнички мхи
злаковые, осоковые, ситниковые разнотравье
ПП1 14 22,6 13,2 25,1 10,5 71,4 0,7 0,7
ПП2 12 25,8 9,9 18,3 1,1 55,1 0,9 3,0
ПП3 25 3,2 18,4 16,2 0,4 38,2 1,7 0,4
ПП4 10 24,3 74,7 0 0 99,0 0,02 0
ПП5 20 9,1 8,9 39,2 26,5 83,7 1,1 0,7
Таблица 4 - Характеристика подроста ели и сосны, подлеска и живого напочвенного покрова на пробных площадях, пройденных пожарами разной давности
Показатели Пробная площадь
ПП1 ПП2 ПП3 ПП4 ПП5
Количество лет после пожара 14 12 25 10 20
Количество подроста ели, тыс. экз./га 0,7 0,9 1,7 0,02 1,1
Количество подроста сосны, тыс. экз./га 0,7 3,0 0,4 0 0,7
Количество подлеска, тыс. экз.га 2,8 1,3 1,9 10,8 0,2
Обилие травяно-кустарничкового яруса, % 60,9 54,0 37,8 99,0 57,2
Обилие мохового яруса, % 10,5 1,1 0,4 0 26,5
Единичные экземпляры подроста хвойных пород были зафиксированы на объекте, где после пожара прошло всего 10 лет. Здесь сформировалась парцелла с преобладанием ивы козьей (10,8 тыс.экз./га) и травяно-кустарничкового яруса, проективное покрытие которого составило 99%. Указанные представители нижних ярусов растительности не позволили успешно развиваться подросту сосны и ели.
На опытных участках, где сформировались парцеллы из подлеска рябины обыкновенной и ивы козьей, численность которых не превышает 3 тыс. экз./га, а также травяно-кустарничкового яруса, проективное покрытие которого составляет не более 80%, независимо от давности пожаров количество подроста хвойных пород варьирует от 1,5 до 2 тыс. экз./га. В дальнейшем на данных участках можно ожидать формирование высокопродуктивных
смешанных хвойных древостоев (ПП1, ПП3, ПП5).
Таким образом, в целом, пожар наносит большой ущерб живому напочвенному покрову, но при этом дает большую стимуляцию к возобновлению древесных пород на данных территориях. Лучшее возобновление после пожара происходит благодаря совокупности различных факторов: сохранение определенного уровня влажности в нижней части подстилки и почве, потемнение верхнего слоя почв и изменение теплового режима, увеличение освещенности на участках после пожаров. Однако, в результате проведенного анализа естественного лесовозобновления на территориях, пройденных пожарами разной давности в Орлинском участковом лесничестве Ленинградской области, можно увидеть несколько ярко выраженных зависимостей:
1. При увеличении количества лет, прошедших после воздействия огня на исследуемые территории, увеличивается показатель численности елового подроста и уменьшается количество подроста сосны. Это происходит из-за значительного затенения горельника и сильной конкуренции за ресурсы в ранние годы после пожара среди подроста лиственных пород, подлеска и живого напочвенного покрова.
2. На территориях, где пожар прошел сравнительно недавно, замечено повышенное количество встречаемости подлеска и растительности нижних ярусов, что затрудняет рост хозяйственно-ценных пород. Однако сосновый подрост благодаря своим породным морфологическим признакам составляет хорошую конкуренцию другой растительности на исследуемых объектах.
Список использованных источников
1. Беляева Н.В., Грязькин А.В., Калинский П.М. Точность учетных работ при оценке естественного лесовозобновления // Журнал «Вестник Саратовского госагроуниверси-тета им. Н.И. Вавилова». Саратов: Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, 2012. № 8. С.7-12.
2. Беляева Н.В., Грязькин А.В., Нгуен Тхи Тху Ха. Видовое разнообразие живого напочвенного покрова и подлеска на парцеллярном уровне // Журнал «Научное обозрение». Москва; Саратов: Издательский дом «Наука образования», 2013. №5. С. 13-19.
3. Беляева Н.В., Грязькин А.В., Ковалева О.А. Связь парцеллярной структуры фитоценоза с характеристиками подроста ели // Журнал «Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник». М.: МГУЛ, 2014. № 4 (18). С. 22-28.
4. Матвеев П.М., Матвеев А.М. Условия возникновения и развития лесных пожаров. Красноярск: КГТА, 1996. 107 с.
5. Мелехов И.С. Динамическая типология леса // Лесное хозяйство, 1968. №3. С. 17-21.
6. Мелехов И.С. Научные основы лесовосстановления // Проблемы лесовосстанов-ления. М., 1974. С. 15-19.
7. Морозов Г.Ф. Учение о типах тела. М.: Сельхозгиз, 1930. 411 с.
