CC BY
46
ЭКОЛОГИЯ
УДК 630.1.231 Е.Г. Парамонов,
А.Н. Шульц
ИНТЕНСИВНОСТЬ РОСТА ПОДРОСТА СОСНЫ В ПРИГОРОДНЫХ ЛЕСАХ
Ключевые слова: сосновое насаждение, пригородные леса, чересполосные постепенные рубки, подрост, кулиса леса, прирост в высоту.
Введение
Пригородные леса у г. Бийска характеризуются преобладанием чистых по составу сосняков в приспевающем возрасте и с полнотой 0,7-1,0. По продуктивности сосновые насаждения преимущественно отнесены к 1-11 классам бонитета. При достаточно оптимальном режиме увлажнения (450 мм в год) под пологом сосновых насаждений, даже при такой высокой полноте материнского полога, формируется мощный травяной покров из высокостебельных и дернин-ных видов.
Многие насаждения подвергаются многолетнему техногенному загрязнению, что ведет к деградации лесных экосистем. В первую очередь это отражается на отсутствии молодых поколений, появляющийся самосев гибнет и причиной тому накопившиеся в почве тяжелые металлы [1, 2].
В городских лесах имеются и сосновые насаждения также приспевающего возраста, но не подвергающиеся техногенному загрязнению. В них по причине высокой полноты и хорошо развитого живого напочвенного покрова также прерывается возобновительный процесс и отсутствует молодое поколение сосны. Сложилась ситуация, когда наряду с 80-100-летними деревьями сосны растут 3-5-летние сосенки, которые, как правило, отмирают. В перспективе такая возрастная структура сосновых экосистем приведет к снижению экологической роли как минимум на 100 лет (50-60 лет в течение постарения и 40-50 лет появившееся молодое поколение).
Объекты и методы
Проведение в течение многих десятилетий классических рубок ухода не оказало существенного влияния на интенсивность
процесса естественного возобновления сосны [3]. Выборочная форма хозяйства в данных условиях, даже при строжайшем соблюдении лесоводственных требований, оказывается неэффективным мероприятием. На вырубках в массе появляется подлесок и мощно развивается живой напочвенный покров, что еще более усугубляет процесс естественного возобновления сосны. Все это наталкивает на необходимость изыскания новых, более совершенных, способов ведения хозяйства в данных сосновых насаждениях с учетом повышения не только интенсивности естественного возобновления, но и сохранения сосняками средообразующих функций.
С этой целью в наиболее распространенном в пригородной зоне 85-летнем сосняке разнотравном I класса бонитета с полнотой 0,9 на площади 25 га был заложен опыт с проведением чересполосной постепенной рубки. Ширина лесосек 25 м, длина 250 м, площадь 0,6 га с оставлением между лесосеками кулис шириной 25, 50, 75 и 100 м. Под пологом высокополнотного соснового насаждения проникает солнечной энергии в пределах 10% от открытого места, которого оказывается недостаточно для подроста сосны. В то же время от краев кулис на расстоянии до 25 м интенсивность освещенности оказывается более высокой (до 30% от открытого места) за счет как прямой, так и рассеянной радиации.
На вырубках и в кулисах был проведен учет соснового подроста, при котором, наряду с его количеством, выполнялось его разделение на высотные группы: до 0,5 м,
0,6-1,5 и более 1,5 м. У 30 экземпляров подроста из каждой высотной группы замерялась общая высота, определялся возраст, а у крупного подроста — прирост лидерного побега за последние 3 года. Экспериментальные работы проводились по апробированным в лесоводстве методикам [4, 5] с использованием математических способов обработки материала [6].
Результаты и обсуждение
Выполненный комплекс мероприятий как на вырубках, так и под пологом леса вызвал существенное появление самосева в сравнении с контролем до 4 раз. Но сохранность самосева уже на второй год жизни оказалась низкой, двухлетних сосенок оказалось в пределах 20-40%. Наиболее высокий удельный вес сохранившихся 2-летних растений имеет место под пологом кулисы шириной 25 м, что связано с достаточным прямым и рассеянным освещением. Под пологом кулис другой ширины показатель сохранности самосева резко снижается по причине, связанной с интенсивностью солнечной инсоляции, проникающей к поверхности почвы.
На вырубках 2-летнего самосева оказалось не более 20% от количества однолетнего. На наш взгляд, это связано с мощным развитием подлеска, в частности малины, и живого напочвенного покрова, что приводит в конце первого года роста самосева к его выпреванию под войлоком отмершей травы.
Из общей схемы несколько выпадает интенсивность процесса естественного возобновления в кулисе шириной 50 м потому, что в 2008 г. в ней произошел низовой лесной пожар и часть подроста погибла, а в учет взяты были только оставшиеся в живых экземпляры.
Усиление доступа солнечной инсоляции к поверхности почвы вызывает повышение интенсивности возобновительного процесса сосны обыкновенной. Особенно это проявляется на вырубках в первые годы после окончания рубки. Через 10 лет количество крупного подроста при среднем возрасте 9, 8 лет достигает 2570 шт/га, что составляет 73,4% от общего его количества. В дальнейшем при разрастании живого напочвенного покрова и подлесочных пород интенсивность появления самосева сосны снижается и в возрасте 6, 8 лет его оказывается
22,0%, а мелкого подроста еще меньше — 4,6%. Причем прирост крупного подроста за последние 3 года составляет 37,0 см, среднего — 24,5 см. Другой особенностью подроста является количество ветвей в мутовке, что является показателем его жизнеспособности. У мелкого подроста в среднем в мутовке имеется 1,9 ветви, среднего — 2,6, крупного — 4,4 ветви. Можно считать, что имеющийся на вырубке 3,2 тыс. шт/га подрост сосны средней и крупной групп высот способен обеспечить успешное формирование молодого поколения при преобладании в его составе сосны обыкновенной.
У 30 экземпляров крупного подроста кроме общей высоты замерялись ежегодные приросты осевого побега в высоту за последние 10 лет.
Оказалось, что до 4-летнего возраста по интенсивности роста подрост как на вырубке, так и в кулисах под пологом леса растет без существенных различий. Различия в величине текущего прироста не превышают 3,1 см (22,6%) между приростом на вырубке и средним приростом в кулисах. После 4 лет жизни рост в высоту у различного подроста становится более существенным и в 7-летнем возрасте он составляет 31,0%, а в 10-летнем — 34,3% (табл.).
В итоге за 10 лет средняя высота подроста на вырубке составляет 2,4 м, а под пологом леса она оказывается значительно более низкой (рис.). Если принять за 100% среднюю высоту подроста на вырубке, то в 100-метровой кулисе она составит 70,8%, 75-метровой — 75,0, 50-метровой — 83,3, а в 25-метровой — 91,7%. Отсюда между средними величинами подроста на вырубке и под пологом леса существует прямая, но с обратным знаком, связь (коэффициент корреляции г = - 0,96±0,03, а связь между шириной кулисы и приростом подроста в последний год также является прямой с отрицательным знаком при г = - 0,95±0,04.
Таблица
Ростовые процессы у подроста сосны различного возраста
Объект Ширина, м Подрост
Кол-во, шт/га мелкий средний крупный
возраст, лет высота, м а, к 2 Е у м возраст, лет высота, м а, к 2 Е у м возраст, лет высота, м мутовка, шт. прирост, см
Вырубка 25 3500 4,8 0,4 1,9 6,6 0,9 2,6 9,8 2,4 4,4 37,0
Кулиса 25 5800 5,0 0,4 1,5 7,0 0,7 2,4 9,3 1,7 4,1 25,6
-//- 50 1700 4,7 0,4 2,1 6,3 0,8 2,5 11,6 1,8 3,3 22,9
-//- 75 3100 5,3 0,4 1,8 7,2 0,8 2,5 13,1 2,0 3,3 22,4
-//- 100 1200 5,3 0,5 1,9 6,5 1,0 2,9 19,7 2,2 2,9 17,0
-//- среднее 3000 5,1 0,4 1,8 6,8 0,8 2,5 13,4 1,9 3,4 22,6
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (95), 2012
47
Ряді
Ряд2
Ряд3
Ряд4
Ряд5
Рис. Изменение величины текущего прироста в высоту (см) у подроста в различных условиях местопроизрастания в течение первых 10 лет жизни: ряд 1 — подрост на вырубке; ряд 2 — в 25-метровой кулисе; ряд 3 — в 50-метровой; ряд 4 — в 75-метровой; ряд 5 — в 100-метровой кулисе
Обращает на себя внимание снижение текущего прироста в высоту у подроста сосны в 2009 г., когда на всех вариантах опыта произошло его снижение на 13,5%, но наибольшее снижение произошло в кулисе шириной 75 м — на 19,8%. Снижение на 9% произошло и на вырубках. На наш взгляд, это связано с меньшим, в сравнении со среднегодовым, количеством твердых осадков, часть которых к тому же испарилась, задержавшись на кронах деревьев.
Но уже в следующем году интенсивность прироста возрастает под пологом леса в среднем на 29,7%. Причем наивысшая интенсивность роста имеет место в кулисе шириной 75 м (увеличение на 33,3%). На вырубках повышение интенсивности составило 11,1% в связи с тем, что в данных условиях и снижение прироста было менее значительным.
Вывод
Первый опыт применения чересполосных постепенных рубок в пригородных сосновых лесах показал обнадеживающие результаты по существенному повышению интенсивности возобновительного процесса, что позволяет при ужесточении требований по-
жарной безопасности в лесах прогнозировать формирование сосновых молодняков на месте спелых и перестойных насаждений.
Библиографический список
1. Трунов М.И. Сосновые экосистемы в условиях техногенного загрязнения. — Барнаул, 2002. — 105 с.
2. Валетова Е.А. Влияние техногенного
загрязнения на содержание тяжелых металлов в хвое сосны // Восстановление нарушенных ландшафтов. — Барнаул: Изд-во
АлтГУ, 2004. — С. 261-264.
3. Шульц А.Н. Установление экологиче-
ского возраста спелости в пригородных сосняках // Кулундинская степь: прошлое, настоящее, будущее. — Барнаул: Изд-во
АлтГУ, 2003. — С. 417-420.
4. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. — М.: Наука,
1962. — 63 с.
5. Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур. — Л., 1967. — 50 с.
6. Дворецкий М.Л. Пособие по вариационной статистике. — М.: Лесная промышленность, 1971. — 104 с.
+ + +
