CC BY
8
УДК 630*566
Хвойные бореальной зоны. 2019. Т. XXXVII, № 5. С. 284-288
ХОД РОСТА ЛИСТВЕННИЧНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ АЛТАЕ-САЯНСКОГО ГОРНО-ЛЕСНОГО РАЙОНА
И. Н. Ветошкина, А. А. Вайс, С. М. Сультсон
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
В настоящее время в Сибирском регионе наблюдается интенсивная вырубка лиственничных насаждений. Высокая рыночная стоимость древесины лиственницы приводит к тому, что арендаторы варварски уничтожают ценные и в настоящее время уже редкие для территории южной части Средней Сибири лиственничные насаждения. Аналогичные процессы наблюдаются и на территории Алтае-Саянского горно-лесного района. Все эти негативные процессы обуславливают необходимость изучения истории роста наиболее распространённых (модальных) лиственничников изучаемого района. Развитие лиственничников осочково-разнотравного типа леса соответствует возрастным временным периодам, которые наилучшим образом фиксируют особенности произрастания исследуемых насаждений.
В результате проведенных исследований получены следующие выводы.
Лиственница сибирская (Larix sibirica L.) является одной из наиболее долговечных древесных пород, что в условиях изменения климата позволяет достаточно долгий период времени аккумулировать углерод атмосферы.
Ведущими факторами нарушения (дестабилизации) лесных экосистем территории являются пожары и рубки главного пользования. На территории произрастают как чистые, так и смешанные лиственничные насаждения с долей участия от 40 до 90 % с примесью березы, осины, пихты и кедра. Подрост достаточно редкий в среднем 2 т шт/га, группового размещения. В подлеске представлена спирея, акация реже рябина, черемуха. Почвы преимущественно суглинистые, свежие. Преобладают насаждения III бонитета. Условия произрастания лиственничников горные, склоны могут быть любой экспозиции и крутизны.
Составлен эскиз таблиц хода роста модальных лиственничных насаждений Алтае-Саянского экорегиона. Возраст естественной спелости для лиственничных насаждений составил 120 лет. Возраст технической спелости 100 лет и он ближе к периоду оптимальной рубки лиственничных насаждений (101-120 лет).
Ключевое слово: развитие, лиственница, ход роста, возраст.
Conifers of the boreal area. 2019, Vol. XXXVII, No. 5, P. 284-288
TURN THE GROWTH OF LARCH PLANTATIONS IN CONDITIONS OF THE ALTAI-SAYAN MOUNTAIN FOREST DISTRICT
I. N. Vetoshkina, A. А. Vais, S. M. Sultson
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
Currently, in the Siberian region there is an intensive felling of larch plantations. The high market value of larch wood leads to the fact that tenants barbarously destroy valuable and now rare for the territory of the southern part of Central Siberia larch plantations. Similar processes are observed in the Altai-Sayan mountain-forest region. All these negative processes make it necessary to study the history of growth of the most common (modal) larch trees of the studied area. The development of larch forests ooccoo-herb forest type corresponds to the age of time frames that best capture the features of the growth of the investigated stands.
As a result of the research the following conclusions are obtained.
Larch Siberian (Larix sibirica L.) is one of the most durable tree species, which in terms of climate change allows a long period of time to accumulate carbon in the atmosphere.
The leading factors of violation (destabilization) of forest ecosystems of the territory are fires and cabins of the main use. On the territory grow both pure and mixed larch plantations with a share of 40 to 90 % with admixture of birch, aspen, fir and cedar. The undergrowth is quite rare on average 2 t. pcs/ha, group placement. In the undergrowth represented spirea, acacia less Rowan, bird cherry. Soils are predominantly loamy, fresh. Dominated by stands of bonitet III. The conditions of growth of larch forests, mountain slopes of any exposition and slope.
Sketches of table of the growth of modal larch plantations of the Altai-Sayan Ecoregion are made. The age of natural ripeness for larch plantations was 120 years. The age of technical ripeness is 100 years and it is closer to the period of optimal cutting of larch plantations (101-120 years).
Keyword: development, Larix sibirica L., growth course, age.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в Сибирском регионе наблюдается интенсивная вырубка лиственничных насаждений. Высокая рыночная стоимость древесины лиственницы приводит к тому, что арендаторы варварски уничтожают ценные и в настоящее время уже редкие для территории южной части Средней Сибири лиственничные насаждения.
Аналогичные процессы наблюдаются и на территории Алтае-Саянского горно-лесного района. Изучение развития и роста лиственничных насаждений позволяет не только оценить их возрастные и размерные особенности, но и установить возраст естественной спелости, период, когда наблюдается распад древо-стоев [1; 2]. Лиственница сибирская (Ьапх sibirica Ь.) является одной из наиболее долговечных древесных пород, что в условиях изменения климата позволяет достаточно долгий период времени аккумулировать углерод атмосферы [3].
РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЙ
Среднегорный рельеф для Абаканского хребта (как и в целом для Кузнецкого нагорья) является наиболее типичным и занимает более 60 % территории. Амплитуды относительных высот в среднегорных массивах колеблются от 200-300 м до 700-800 м. Крутизна склонов различна от 10-20° до 40-50°, в среднем составляя 13-15°.
Согласно геоморфологическому районированию Абаканский хребет относится к Салаиро-Кузнецкой области, занимающей западную часть Алтае-Саянских гор.
Исследуемый район представляет собой восточные склоны Абаканского хребта, являющегося составной частью Кузнецкого нагорья и имеющего протяжённость около 300 км.
Преобладающий рельеф местности - степи, горы и тайга. Саянские горы, высота которых порой превышает 2000 м, занимают две трети территории республики.
Климат в Хакасии резко континентальный, с сухим жарким летом и холодной малоснежной зимой. Средняя температура воздуха июля +17,9 °С, января -18,9 °С.
Разнообразие природных условий в Аскизском районе определяется расположением на стыке двух географических областей. По широтному размещению район относится к лесостепной и степной зонам. Высотная поясность вносит свои коррективы. Западная часть территории - горная, относится к системе Кузнецкого Алатау, восток и юг - котловинная, относится к юго-западной части Минусинской межгорной впадины. Макрорельеф влияет на распределение влаги, температур, условия произрастания растений.
Термический режим территории района характеризуется низкими зимними температурами, сравнительно высокими летними, значительными колебаниями температуры воздуха, как в течение года, так и суток.
Продолжительность периода с температурой ниже 0 °С в среднем составляет 85-110 дней. Зимой на территории преобладающими являются среднесуточные температуры в пределах -10 до -20 °С. Средняя температура июля составляет 15-20 °С, самая высокая температура характерна для степной части территории. Переход температуры через 0 °С осенью происходит в первой половине октября. В течение года над территорией преобладают западные и юго-западные ветра. Максимальные скорости ветра наблюдаются в мае и ноябре, когда скорость ветра иногда превышает 15 м/с, что приводит к выдуванию почв и образованию пыльных бурь.
Территория характеризуется неоднородным распределением осадков: от 550-1200 мм в горной западной части, до 250-350 мм в равнинной части на востоке, в долине р. Абакан. Около 75 % осадков выпадает в теплый период года, максимальное количество осадков выявлено в июле-августе.
Снежный покров на равнинной поверхности или в котловинах появляется в конце октября - начале ноября. Число дней со снежным покровом колеблется от 120-170 в лесостепной и степной зонах до 260 дней в горных районах, в отдельные годы до 300 дней.
Самые крупные реки Хакасии - Енисей, Абакан, Чулым и Томь. В республике более 500 озер, рек и мелких речушек. Общая протяженность рек - 8 тыс. км.
Ведущими факторами нарушения (дестабилизации) лесных экосистем территории являются пожары и рубки главного пользования, менее значительны -посквальные нагрузки и рекреация.
Сплошная рубка леса в горных условиях, в первую очередь, способствует уничтожению эдификаторной синузии древостоя, что влечет за собой нарушение структуры фитоценоза и изменению защитных функций леса. На свежих вырубках - к значительной минерализации поверхности и проявлению интенсивных эрозионных процессов. В большинстве случаев изменения на вырубках приводят в последствии к смене типа лесонасаждения (с хвойного на мелколиственное, либо к экосистеме травяного типа) и изменению почвообразовательного процесса.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Используя таксационные описания Балыксинско-го, Бирикчульского лесничеств составлены карточки учета лиственничных насаждений. В карточки заносился тип леса, состав насаждения, запас на 1 га, класс бонитета, средняя высота и диаметр, полнота, класс возраста. Доля участия главной породы (лиственницы) в составе насаждения должна быть не менее 7 единиц. Подбираются модальные насаждения, то есть с относительной полнотой 0,5-0,8. По каждому классу возраста заполняется 10 карточек, если позволяет объем данных таксационных описаний. Так как наиболее распространенный тип леса - осочково-
разнотравный, этот тип леса и был выбран для дальнейшего исследования. За основу составления таблиц хода роста взят тип леса, а не класс бонитета.
Обработка экспериментального материала начиналась с сортировки карточек с исходной информацией по классам возраста. Для каждого периода определяли средние таксационные показатели: возраст, высоту, диаметр, запас, полноту. По высоте, диаметру и запасу вычислялись статистические показатели: среднее арифметическое значение, среднее квадратичное отклонение, коэффициент варьирования, точность опыта, ошибка по всем этим показателям, а также достоверность (табл. 2). Производилось сравнение расчетных значений критериев Стьюдента с табличными данными при определенном уровне доверительной вероятности.
Коэффициент варьирования указывал на однородность совокупности по всем классам возраста и всем признакам, кроме запаса в первом классе возраста. Можно считать объем исходной совокупности достаточным во всех классах возраста, кроме первого. Величина достоверности точности опыта во всех случаях указывала на репрезентативность исходного материала.
Коэффициент варьирования с возрастом по диаметру изменялся от 1,5 до 8 %. Минимальное значение коэффициента варьирования достигала в 10 лет, а максимальное в 170 лет. Минимальное и максимальное значение точности опыта наблюдалась в 110 лет и 90 лет. Точность опыта варьировала в пределах от 0,8 % до 4,2 %.
Изменение значения коэффициента варьирования и точности опыта средней высоты с возрастом аналогично этим показателям по среднему диаметру. Коэффициент варьирования изменялся от 0,6 до 2,9 %, точность опыта от 0,8 до 4,2 %.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Развитие лиственничников осочково-разнотрав-ного типа леса соответствует возрастным временным периодам, которые наилучшим образом фиксируют
особенности произрастания исследуемых насаждений (табл. 1).
Регрессионный анализ хода роста основных таксационных показателей выполнен с помощью полиномов п-порядка.
Дальнейшая обработка заключалась в подборе уравнений связи между средним диаметром, средней высотой, запасом и возрастом. Для каждой связи между признаками древостоя использовалась наиболее оптимальная степень полинома. Для каждой зависимости подбирались полиномы различного вида: для высоты полином второго порядка, для диаметра линейное уравнение, для запаса полином третьего порядка. Величина коэффициента детерминации (Я2) находилась в пределах 0,91-0,98.
В дальнейшем с помощью эмпирических, таксационных формул составлялись эскизы таблиц хода роста (табл. 2).
Возраст естественной спелости для лиственничных насаждений составил 120 лет.
С целью определения возраста технической спелости лиственничных насаждений на график нанесены изменение среднего и текущего запаса крупной и средней древесины (см. рисунок).
Связь среднего и текущего изменения запаса крупной и средней древесины от возраста лиственничных насаждений
Таблица 1
Таксационная характеристика лиственничников осочково-разнотравного типа леса по классам возраста
Класс возраста Таксационная характеристика Особенности насаждения
I до 20 лет Смешанные лиственничники с долей участия 40-80 % и примесью березы, кедра и пихты. Подлесок: редкая спирея, черемуха, ива. Покров: осочка, злаки, борец, разнотравье. Почвы суглинистые, свежие-влажные. Положение различное (равнина, склоны различных экспозиций). Крутизна склонов: 10-20°. Бонитет насаждений: II-IV Тип условий местопроизрастания С2
II 21-40 лет Чистые и смешанные лиственничники с долей участия 50-70 % и примесью березы. Подрост лиственничный с примесью березы: А = 10 лет, Н = 1-2 м, N = 2 т шт/га группового размещения. Покров: осочка, злаки, мхи, разнотравье. Почвы суглинистые, свежие. Положение: пойма ручьев, нижние и средние части склонов различных экспозиций. Крутизна склонов: 8-15°. Бонитет насаждений: III
III 41-60 лет Смешанные лиственничники с долей участия 40-80 % и примесью березы, осины, кедра. Подрост темнохвойный: пихтовый, кедрово-лиственничный, А = 10 - 20 лет, Н = 1,5-2,0 м, N = 2-2,5 т шт/га равномерно-группового размещения. Подлесок: спирея, рябина, акация средне-густые, равномерного размещения. Покров: вейник осоч-ка, злаки, мхи. Почвы слабо-среднесуглинистые-подзолисто-дерновая, слабодерновые, каменистые. Занимают склоны различных экспозиций, в том числе водоразделы. Крутизна склонов: 5-45° . Бонитет насаждений: II-III
Окончание таблицы 1
Класс возраста Таксационная характеристика Особенности насаждения
IV 61-80 лет Смешанные лиственничники с долей участия 40-60 % и примесью березы и осины. Подрост единичный пихтовый. Подлесок: спирея редкая-густая группового размещения. Покров: осочка, вейник, папоротник-орляк, борец. Почвы суглинистые, свежие. Произрастают на северных склонах. Крутизна склонов: 15-18° . Бонитет насаждений: II
V 81-100 лет Чистые и смешанные лиственничники с примесью березы, осины и пихты. Подрост лиственнично-пихтовый с примесью кедра: А = 10-20 лет, Н = 3 м, N = 2-3 т шт/га группового размещения. Подлесок: спирея, рябина средней густоты, равномерно-группового размещения. Почвы суглинистые свежие и слабодерновые каменистые. Занимают верхние части южных склонов. Крутизна склонов: 20° . Бонитет насаждений: III Тип условий местопроизрастания С2
VI 101-120 лет Чистые лиственничники с примесью сосны. Подрост: лиственница, сосна, пихта: А = 10-20 лет, Н = 3 м, N = 1-5 т шт/га группового размещения. Покров: вейник, герань, зеленые мхи. Почвы суглино-супесчаные. Занимают южные склоны. Крутизна склонов: 18-200. Бонитет насаждений: III
VII 121-140 лет Чистые и смешанные лиственничники с долей участия 80% и примесью березы. Подрост лиственнично-пихтово-березовый с примесью кедра, сосны, осины N = 2-5 т шт/га равномерно-группового размещения. Подлесок: спирея, рябина, акация средней густоты, равномерно-группового размещения. Покров: вейник, осочка, зеленые мхи, герань. Почвы суглинистые-среднедерново-подзолистые свежие и влажные. Наличие скалистых обнажений. Занимают склоны различных экспозиций. Крутизна склонов: 15-20°. Бонитет насаждений: III-IV
VIII 141-160 лет Чистые и смешанные лиственничники с долей участия березы, осины, кедра, сосны и единично пихты, а также кедра. Подрост единичный кедровый. Подлесок: спирея, акация средней густоты и группового размещения. Покров: осочка, злаки. Почвы суглинистые, свежие с выходом материнских пород. Занимают склоны различных экспозиций. Крутизна склонов: 20-450. Бонитет насаждений: III-IV
IX 161-180 лет Чистые и смешанные лиственничники с долей участия 60-80 % и примесью березы, осины. Подрост лиственнично-березово-осиновый: А = 10-30 лет, N = 1-2 т шт/га группового размещения. Подлесок: спирея редкая и единичная. Покров: осочка, злаки, кипрей, разнотравье. Почвы суглинистые, свежие. Занимают склоны различных экспозиций. Крутизна склонов: 10-15° . Бонитет насаждений: III
Примечание. Для условий Аскизского района стадии развития лиственничников схожие. При этом тип условий местопроизрастания: С2-В2, почвы более бедные щебенистые, свежие. Распространены насаждения IV класса бонитета.
Таблица 2
Эскиз таблицы хода роста модальных лиственничных насаждений осочково-разнотравного типа леса
Возраст, лет Средние Сумма площадей сечения, м2/га Число стволов, шт/га Видовое число Запас, м3/га Изменение запаса, м3/га
высота, м диаметр, см среднее текущее
10 5,3 6,5 9,34 2812 0,63 31 3,1 -
20 8,2 8,9 14,86 2414 0,55 67 3,3 3,6
30 10,9 11,2 17,78 1804 0,51 99 3,3 3,2
40 13,4 13,6 19,48 1350 0,49 128 3,2 2,9
50 15,7 15,9 20,48 1031 0,48 153 3,1 2,6
60 17,8 18,3 21,04 804 0,47 175 2,9 2,2
70 19,7 20,6 21,27 638 0,46 193 2,8 1,8
80 21,5 23,0 21,25 514 0,46 208 2,6 1,4
90 23,0 25,3 21,01 418 0,45 218 2,4 1,0
100 24,3 27,7 20,58 343 0,45 225 2,2 0,6
110 25,4 30,0 19,96 282 0,45 227 2,1 0,2
120 26,3 32,4 19,15 233 0,45 224 1,9 -0,2
130 27,0 34,7 18,15 192 0,44 218 1,7 -0,7
140 27,5 37,1 16,92 157 0,44 207 1,5 -1,1
150 27,8 39,4 15,47 127 0,44 191 1,3 -1,6
160 27,9 41,8 13,74 100 0,44 170 1,1 -2,1
170 27,8 44,1 11,70 77 0,44 144 0,8 -2,6
180 27,6 46,5 9,31 55 0,44 114 0,6 -3,1
Возраст технической спелости 100 лет и он ближе к периоду оптимальной рубки лиственничных насаждений (101-120 лет).
ВЫВОДЫ
В результате проведенных исследований получены следующие выводы.
- Лиственница сибирская (Larix sibirica L.) является одной из наиболее долговечных древесных пород, что в условиях изменения климата позволяет достаточно долгий период времени аккумулировать углерод атмосферы.
- Ведущими факторами нарушения (дестабилизации) лесных экосистем территории являются пожары и рубки главного пользования, менее значительны -посквальные нагрузки и рекреация.
- На территории произрастают как чистые, так и смешанные лиственничные насаждения с долей участия от 40 до 90 % с примесью березы, осины, пихты и кедра. Подрост достаточно редкий в среднем 2 т шт/га, группового размещения. В подлеске представлена спирея, акация реже рябина, черемуха. Почвы преимущественно суглинистые, свежие. Преобладают насаждения III бонитета. Условия произрастания лиственничников горные, склоны могут быть любой экспозиции и крутизны.
- Составлены эскизы таблиц хода роста модальных лиственничных насаждений Алтае-Саянского экорегиона.
- Возраст естественной спелости для лиственничных насаждений составил 120 лет.
- Возраст технической спелости 100 лет и он ближе к периоду оптимальной рубки лиственничных насаждений (101-120 лет).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Верхунов П. М., Моисеев Н. А., Мурахтанов Е. С. Лесоустройство : учеб. пособие. Йошкар-Ола : МарГТУ, 2002. 444 с.
2. Анучин Н. П. Лесная таксация : учебник для вузов. 5-е изд. М. : Лесн. пром-ть, 1982. 550 с.
3. Шевелев С. Л. Таксация лиственничников и организация хозяйства в них / Краснояр. гос. техноло-гич. акад. Красноярск, КГТА, 1996. 73 с.
REFERENCES
1. Verhunov P. M., Moiseev N. Ah. Murakhtanov E. S. Forest management : textbook. Yoshkar-Ola, Margtu, 2002, 444 p.
2. Anuchin N. P. Forest inventory: textbook for universities. 5th ed. Moscow, Lesn. prom, 1982, 550 p.
3. Shevelev S. L. Taxation of larch and the organization of the economy in them. Krasnoyarsk, KGTU, 1996, 73 p.
© Ветошкина И. H., Вайс А. А., Сультсон С. М., 2019
Поступила в редакцию 22.0S.2019 Принята к печати 24.10.2019
