CC BY
43
^^>~Аграрный вестник Урала №6 (85), 2011
Лесное хозяйство е*
ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ рубок переформирования в. в. Селиванова
С. в. ЗАЛЕСОБ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, проректор, А. С. ОПЛЕТАЕБ, аспирант, Уральский ГЛТУ
620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, д. 37
Ключевые слова: рубки ухода, рубки переформирования, подрост, интенсивность рубки, сохранность, состав, запас, полнота.
Keywords: intermediate felling, reforming felling, undergrowth, felling intensity, conservation (of forest plantation), composition, dense, stock (deposit).
В связи с широким распространением на территории Российской Федерации в ХХ в. сплошнолесосечных рубок на значительной площади произошла смена высокопродуктивных хвойных древостоев на производные мягколиственные. Обзор работ, посвященных анализу последствий смены хвойных древостоев на мягколиственные, свидетельствует, что последняя в абсолютном большинстве случаев является нежелательной как с хозяй-ственной, так и биологической точек зрения. Выполненные В. Ф. Цветковым [5] исследования показали, что на Европейском Севере продуктивность производных мягколиственных дре-востоев составляет только половину от таковой коренных хвойных. В лесах Уральского региона смена коренных хвойных древостоев на мягколиственные приводит к повсеместному снижению в 1,5-3,0 раза продуктивности лесов [4], в 2 раза запаса древесины и в 5 раз выхода деловой древесины [1]. Исследования Н. А. Луганского [3] показали, что даже два оборота рубки мягколиственных древостоев дают экономическую эффективность вдвое ниже по сравнению с хвойными породами за один оборот рубки.
Вышеуказанное свидетельствует, что восстановление коренных хвойных дре-востоев на месте производных мягколиственных позволяет существенно повысить продуктивность насаждений, а следовательно, является важнейшей задачей лесоводства.
Миасское лесничество, где прово-дились исследования, согласно схеме природной зональности Челябинской области [1] относится к подзоне сосновоберезовых лесов. Климат района исследований засушливый, с неустойчивым режимом увлажнения, континентальный.
Условия горного рельефа создают благоприятную обстановку для смыв разрушенных горных пород с крутых склонов на более отлогие и в долины. В результате указанной причины вершины и крутые склоны гор представлены преобразованной разрушенной горной породой, а долины характеризуются мощными почвами с высокотрофным гумусовым горизонтом.
Доля хвойных и лиственных насаждений в лесном фонде лесничества примерно одинакова — 49,6 и 50,4 % соответственно. Однако следует особо подчеркнуть, что подавляющее большинство
мягколиственных древостоев сформировалось на месте коренных хвойных. В частности, на территории Ленинского участкового лесничества в XIX столетии произрастали преимущественно лиственничные насаждения. Интенсивная эксплуатация последних в целях заготовки древесины для гидротехнических сооружений и строительства, связанная с разработкой месторождений золота, привела к формированию на месте лиственничников производных березняков с незначительной примесью низкотоварных деревьев лиственницы.
В настоящее время основная пло-щадь территории лесничества относится к защитным лесам рекреационного назначения, а следовательно, согласно действующим нормативным документам по ведению лесного хозяйства, здесь допускаются только выборочные санитарные рубки. В результате происходит накопление спелых и перестойных мягколиственных древостоев, что негативно сказывается на производности и устойчивости насаждений.
Как уже отмечалось, специфиче-ской особенностью березовых насаждений Ленинского участкового лесничества является наличие в составе древостоев незначительного количества материнских деревьев лиственницы. Чаще всего эти деревья расположены биогруппами, что обеспечивает возможность перекрестного опыления и, как следствие этого, формирования полноценных семян.
Леса в районе исследований характеризуются тем, что на значительной части территории под пологом древостоев производилась выемка грунта с целью добычи золота. В результате работы старателей произошла минерализация почвы, что, в сочетании с другими факторами, обеспечило формирование над
пологом производных березняков крупного подроста лиственницы в количестве до 5 тыс. шт./га. Сами березовые древо-стои отличаются низкой полнотой, что во многом способствует сохранению жизнеспособного подроста лиственницы в течение достаточно длительного времени.
Последнее обстоятельство позво-лило лесничему Ленинского лесничества Владимиру Васильевичу Селиванову предложить оригинальный способ проведения рубок переформирования березняков в лиственничники без мер искусственного лесовосстановления. Последний заключается в единовременном удалении лиственного полога на участках с наличием подроста лиственницы. Валка деревьев осуществляется бензиномо-торной пилой. Обрубка сучьев и разделка хлыстов на сортименты производится на месте валки. Трелевка сортиментов производится малогабаритными тракторами или гужевым транспортом с целью минимизации повреждения подроста предварительной генерации.
Опытные рубки были начаты в 1991 г. Таксационная характеристика древо-стоев, в которых были проведены рубки переформирования, приведена в табл. 1.
Материалы табл. 1 наглядно свидетельствуют, что объектами рубок переформирования были березняки с примесью лиственницы до 20 %. Средняя полнота древостоев при этом не превышает
0,8. Все насаждения относятся к разнотравной группе типов леса. Средний возраст древостоев березы варьировал от 45 до 55 лет, а лиственницы — от 120 до 150 лет.
Производные березняки, сформировавшиеся на месте корен-ных лиственничников, в возрасте 45-55 лет характеризуются 11 — 111 классами бонитета и средним запасом
Таблица 1
Основные таксационные показатели древостоев пробных площадей до проведения рубок
переформирования
№ ПП Состав Возраст, лет Срег ние Полнота Запас, м3/га Класс бонитета
высота, м диаметр, см
1 9Б 55 19 22 0,5 130 II
1Лц 120 22,5 48
2 10 Б+Лц 50 17 16 0,8 174 III
3 8 Б 50 17 16 0,6 142 III
2 Лц 120 23 36
4 8 Б 50 17 16 0,6 138 III
2 Лц 120 23 36
5 10 Б 50 18 18 0,6 145 II
6 10 Б 45 18 16 0.8 187 II
7 9 Б 55 19 18 0,7 177 II
1 Лц 150 25 40
Аграрный вестник Урала №6 (85), 2011 г.- <
Лесное хозяйство
Таблица 2
Основные таксационные показатели молодняков, сформировавшихся после проведения рубок переформирования
№ ПП Давность рубки, лет Состав Возраст, лет Густота, шт./га Относи- тельная полнота Запас, м3/га
высота, м диаметр, см
1 7 5С4Лц1Б 26 2830 6,2 6,1 0,8 61
2 6 10Лц 20 1830 8,4 8,1 0,7 74
3 3 10Лц 15 1465 6,0 5,1 0,45 34
4 3 10Лц 15 1970 5,8 4,9 0,5 38
5 2 8Лц2С 20 1610 5,5 5,1 0,3 22
6 1 10Лц 15 1530 6,1 4,7 0,2 15
7 1 10Лц 26 3270 5,0 3,5 0,2 12
Таблица 3
Средние показатели прироста в высоту у подроста лиственницы
С П Ш, Секция Давность рубки, ле т Средний годичный прирост в высоту, см Разница, см Относи- тельный прирост, % Отношение к контролю, %
за 5 лет до рубки после рубки до рубки после рубки
Кв. 70, выд. 19
5 Контрольная . 19,3 ± 0,9 21,0 ± 1,1 1,7 108,8 - -
Рабочая 2 20,9 ± 1,7 44,9 ± 2,0 24,0 214,8 108,3 213,8
Кв. 70, выд. 17
4 Контрольная - 19,9 ± 1,5 20,2 ± 1,2 0,3 101,5 - -
Рабочая 3 20,6 ± 1,8 35,7 ± 1,5 15,1 173,3 103,5 176,7
Кв. 70, выд. 27
2 Контрольная - 16,6 ± 1,0 16,1 ± 0,7 0,5 97,0 - -
Рабочая 6 16,9 ± 2,0 36,3 ± 1,4 19,4 214,8 101,8 225,5
Таблица 4
Масса 1000 хвоинок лиственницы в зависимости от давности проведения рубок
переформирования
№ Давность рубки,лет Масса 1000 хвоинок, г Разница
ПП контроль | рабочая секция г %
Кв. 70, выд. 19
5 2 2010 | 2550 540 126,9
Кв. 70, выд. 17
4 3 2350 1 2981 631 126,9
Кв. 70, выд. 27
2 6 1750 | 2350 600 134,3
Таблица 5
Средняя длина хвои лиственницы на контрольных и рабочих секциях
№ Давность Средняя длина хвои, см Разница
ПП рубки, лет контроль | рабочая секция см %
Кв. 70, выд. 19
5 2 2,6 ± 15 | 4,2 ± 0,17 1,6 161,5
Кв. 70, выд. 17
4 3 2,0 ± 0,21 | 4,6 ± 0,11 2,6 230,0
Кв. 70, выд. 27
2 6 3,0 ± 0,12 | 4,4 ± 0,14 1,4 146,7
Таблица 6
Количество хвои на 50 см длины побега на контрольных и рабочих секциях
№ ПП Давность рубки, Среднее количество хвоинок, шт. Разница
лет контроль I рабочая секция шт. %
Кв. 70, выд. 19
5 2 5679 ± 24 | 8459 ± 87 2780 149,0
Кв. 70, выд. 17
4 3 5900 ± 42 | 9283 ± 78 3383 157,3
Кв. 70, выд. 27
2 6 5300 ± 63 | 8400 ±105 3100 158,5
стволовой древесины 130-187 м3/га.
Особое внимание при проведении рубок переформирования было уделено сохранению имеющегося на лесосеках жизнеспособного подроста лиственницы и сосны. Так, на ПП-1 на момент проведения рубки средняя высота подроста лиственницы составляла 3,4 м, а подроста сосны — 3,3 м при суммарной густоте хвойного подроста 3,1 тыс. шт./га. Помимо подроста хвойных пород, на участке имел место подрост березы, преимущественно порослевого происхождения. Наличие значительного количества равномерно расположенного по площади хвойного подроста при условии его сохранения в процессе проведения лесосечных работ позволяло надеяться на формирование хвойного молодняка.
Имеющийся под пологом березовых древостоев подрост лиственницы обладает высокой пластичностью, что позволяет ему успешно адаптироваться к новым условиям среды, формирующимся после удаления березового древостоя.
В результате удаления березового древостоя на всех опытных участках были сформированы хвойные, преимущественно лиственничные, молодняки с сохраненными биогруппами березы на участках, где подрост лиственницы отсутствовал. Данные об основных лесоводственно-таксационных показателях молодняков, сформировавшихся после проведения рубок переформирования, приведены в табл. 2.
Материалы табл. 2 наглядно свидетельствуют, что уже через 1-7 лет после проведения рубок переформирования на месте бывших производных березняков сформировались лиственничные молод-няки, а показатели относительной полноты позволяют перевести их в покрытую лесом площадь спустя три года после рубки.
Выполненные нами исследования на участке, пройденном 2, 3 и 6 лет назад рубками переформирования, показали, что прирост центрального побега на секциях, пройденных рубками, существенно превышает таковой на контроле. Различия наблюдаются уже в первые годы после уборки березового полога, последнее свидетельствует о высокой пластичности лиственницы и положительной реакции ее на снятие конкуренции березового древостоя. Особо следует отметить, что различие в величине среднего годового прироста за 5 лет до рубки на рабочих и контрольных секциях не превышали 8,2 % и были статистически недостоверны. Иными словами, увеличение прироста на секциях, пройденных рубками переформирования (табл. 3), объясняются только влиянием снятия конкуренции материнского древостоя.
Логично предположить, что поло -жительный лесоводственный эффект рубок переформирования объясняется интенсивной перестройкой ассимиляционного аппарата у подроста лиственницы, освобожденного от конкурен -ции со стороны березового древостоя. Нами в процессе исследований проанализирована масса 1000 хвоинок у
подроста под пологом березового древостоя (контроль) и на участке, пройденном рубкой переформирования (рабо-чая секция). Результаты исследова -ний показали, что в зависимости от давности рубки масса 1000 хвоинок у подроста лиственницы на рабочих секциях увеличилась на 126,9-134,3 % (табл. 4).
Резкое увеличение массы 1000 хвоинок, на наш взгляд, объясняется тем, что лиственница, в отличие от других хвойных древесных пород Урала, ежегодно сбрасывает хвою, и вновь появляющаяся хвоя формируется в условиях уже изменившейся после рубки экологической обстановки.
Помимо массы хвои увеличивается ее
длина (табл. 5), а также охвоенность побегов (табл. 6).
Материалы табл. 6 наглядно свидетельствуют о том, что охвоенность побегов лиственницы после проведения рубок переформирования увеличивается в 1,5 раза. Если учесть, что охвоенность является одним из наиболее важных показателей, характеризующих жизнеспособность подроста, то становится понятной положительная роль рубок переформирования. Чем лучше охвоенность, тем выше конкурентоспособность подроста, а следовательно, и устойчивость его к неблагоприятным факторам природного и антропогенного характера.
Помимо увеличения охвоенности
Аграрный вестник Урала №6 (85), 2011 г.—<^Щ
Лесное хозяйство *¥**“
Таблица 7
Лиственничники, сформировавшиеся после проведения рубок переформирования
"и % Давность рубки,лет Состав Возраст, лет Густота, шт./га Средние Относи- тельная полнота Запас, м3/га
высота, м диаметр, см
1 18 5,2 Лц 37 1990 11,4 12,2 0,9 150
3,9 С 570 9,6 10,5
0,9 Б 150 11,7 11,5
2 17 9,7 Лц 31 1513 9,8 11,3 0,9 134
0,1 С 50 6,8 8,0
0,2 Б 50 10,5 10,0
3 14 9,6 Лц 26 1700 10,5 12,0 0,8 128
0,4 Б 119 11,4 10,9
4 14 9,7 Лц 26 1711 10,6 12,0 0,8 125
0,3 Б 100 11,5 11,7
5 13 6,0 Лц 31 1375 9,0 10,1 0,7 99
1,4 С 325 8,3 10,0
2,6 Б 350 11,0 13,0
6 12 9,8 Лц 26 1825 10,3 11,6 0,8 119
0,2 Б 225 11,2 11,5
7 12 9,8 Лц 37 1475 11,8 12,5 0,7 135
0,2 С 125 7,7 6,7
побегов усиление освещенности, вызванное удалением полога березы, способ -ствует интенсивному семеношению наиболее крупных экземпляров подроста лиственницы. Последнее обстоятельство способствует интенсивному засе-лению подростом лиственницы участков, где подрост до рубки отсутствовал. Первоочередными участками, где фор -мируется подрост последующей генерации, являются места сжигания порубочных остатков (кострища) и участки минерализованной поверхности.
Поросль березы, появляющаяся после проведения рубок переформирования, не оказывает существенного влияния на формирующийся лиственничный древостой, поскольку подрост березы существенно отстает по высоте от подроста лиственницы. В результате после проведения рубок переформирования формируются лиственничники с незначительной примесью березы в составе древо-стоев (табл. 7).
Выводы.
1. Рубки переформирования производных березовых насаждений в лиственничники при наличии под пологом подроста лиственницы предварительной генерации в количестве от 1530 до 3270 шт./га являются эффективным лесоводствен-ным мероприятием, позволяющим сформировать высокопродуктивные лиственничники без искусственного лесовосстановления.
2. Подрост лиственницы быстро адаптируется к новым экологическим условиям, обусловленным удалением полога березы. Уже на 2-3 год после рубки средняя длина хвои увеличивается на 230,
масса 1000 хвоинок — на 126,9 и охвоен-ность побегов — на 157,3 %.
3. Интегральным показателем реакции подроста лиственницы на улучше -ние условий произрастания, вызван-ное удалением материнского древостоя, является прирост центрального побега. Последний через 2-6 лет после рубки
превышает аналогичный показатель на контроле в 1,8-2,3 раза.
4. При сохранении подроста предварительной генерации в процессе рубки уже через 3 года после ее проведения участок может быть переведен в покрытую лесом площадь, а спустя 12-18 лет после прове -дения рубок переформирования на месте производных березняков формируются лиственничники с относительной полно-
литература
1. Колесников Б. П. Очерк растительности Челябинской области в связи с ее географическТЛм'р^а^тоАированием? У/ ФФгор^илеейая растительность Ильменского государственного заповедника им. В. И. Ленина. Свердловск, 1961. С. 105-129.
2. Коновалов Н. А. Пути применения лесной селекции при проведении рубок ухода в условиях Урала // Тр. Урал. лесотехн. ин-та. Свердловск, 1973. Вып. XXVII. С. 509.
3. Луганский Н. А. Научное обоснование способов возобновления и формирования молодняков на вырубках сосновых лесов Урала : автореф. дис. ... докт. сельхоз. наук. Алма-Ата, 1974. 56 с.
4. Фильрозе Е. М. Оценка современных тенденций лесообразовательного процесса. Красноярск, 1991. С. 164-166.
5. Цветков В. Ф. Вопросы антропогенной динамики типов сосновых лесов Европейского Севера в географическом аспекте // Экологогеографические проблемы сохранения и воспроизводства лесов. Архангельск, 1991. С. 24-27.
активность каталазы в подгоризонтах лесной подстилки И ВЕРХНЕМ горизонте ПОЧВЫ
И. В. ЩЕРБАКОВ, аспирант Уральский ГЛТУ
620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, д. 37
Ключевые слова: рельеф, почва, активность каталазы, лесная подстилка. Keywords: relief, soil, catalasa activity, forest litter.
Постоянно усиливающийся антропогенный прессинг на лесные экосистемы вызывает необходимость изучения степени воздействия с целью принятия адекватных мер по предотвращению их деградации. Согласно литературным данным [1-3], наиболее информативной интегральной характеристикой биологиче-ской активности почвы, а следовательно,
плодородия последней, является актив -ность почвенных ферментов. По дан -ным Л. Г Бабушкиной и др. [1], активность ферментов каталазы является наиболее универсальным биоиндикатором состо -яния почвенных экосистем, поскольку отражает специфический ответ (повышение значений показателей, либо, напротив, их снижение) почвенной биоты на
неспецифическое (техногенное, либо другой природы) загрязнение.
Нами активность фермента каталазы изучалась в лесной подстилке и верхнем горизонте почвы национального парка «Смоленское Поозерье».
Отбор образцов подстилки и почвы проводился методом конверта по транс-екте, проложенной с севера на юго-запад.
