CC BY
7
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.116.2.020
НАКОПЛЕНИЕ ПОДРОСТА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ НА ВЫРУБКАХ В ПОДЗОНЕ СЕВЕРНОЙ ТАЙГИ
Научная статья
Башегуров К.А.1, Залесов С.В.2' *, Морозов А.Е.3, Попов А.С.4
1 ORCID: 0000-0002-9050-8902;
2 ORCID: 0000-0003-3779-410Х;
3 ORCID: 0000-0002-2373-1151;
4 ORCID: 0000-0002-3060-9461;
1 2 з, 4уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
* Корреспондирующий автор (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)
Аннотация
Повышение продуктивности лесов может быть в значительной степени обеспечено сокращением периода между сплошнолесосечной рубкой и переводом вырубки в покрытые лесной растительностью земли. Указанное особенно важно в районах с жесткими лесорастительными условиями, где защитная роль лесов доминирует над сырьевой.
На основании 24 пробных площадей изучены количественные и качественные показатели подроста сосны в условиях подзоны северной тайги. Исследования проводились на вырубках 5-летней давности после проведения сплошнолесосечных рубок в сосновых насаждениях лишайникового, мшисто-ягодникового, разнотравного и осоково-сфагнового типов леса.
На каждой вырубке было оставлено 10-30 тонкомерных деревьев в качестве обсеменителей. Лесосечные работы проводились по традиционной технологии, что позволило сохранить максимальное количество подроста сосны предварительной генерации.
Исследования показали, что спустя 5 лет после рубки доля жизнеспособного подроста сосны варьирует от 75,33 до 93,42 %. При этом доля подроста последующей генерации варьируется от 55,03 % в условиях сосняка разнотравного до 18,42 в условиях сосняка осоково-сфагнового.
Максимальным количеством жизнеспособного подроста сосны характеризуются вырубки сосняка мшисто -ягодникового. Однако на вырубках всех типов леса подроста сосны достаточно для перевода их в покрытые лесной растительностью земли. Последнее свидетельствует о предпочтительности мер содействия естественному возобновлению над искусственным лесовосстановлением.
Ключевые слова: подзона северной тайги, сплошнолесосечные рубки, сосна обыкновенная, лесовосстановление, меры содействия естественному лесовозобновлению.
ACCUMULATION OF SCOTS PINE UNDERGROWTH ON CUTTINGS IN THE SUBZONE
OF THE NORTHERN TAIGA
Research article
Bashegurov K.A.1, Zalesov S.V.2' *, Morozov A.E.3, Popov A.S.4
1 ORCID: 0000-0002-9050-8902;
2 ORCID: 0000-0003-3779-410Х;
3 ORCID: 0000-0002-2373-1151;
4 ORCID: 0000-0002-3060-9461;
1 2 3 4Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
* Corresponding author (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)
Abstract
The increase in forest productivity can be largely ensured by shortening the period between clear cutting and the transfer of logging to forest-covered lands. This is especially important in areas with harsh forest conditions, where the protective role of forests dominates their role as raw material.
Based on 24 sample areas, the study examines quantitative and qualitative indicators of pine undergrowth in the conditions of the northern taiga subzone. The research was carried out on 5-year-old cuttings after continuous logging in pine stands of lichen, moss-berry (mshisto-yagodnikovy), mixed grass and carex-sphagnum (osokovo-sfagnovy) forest types.
10-30 fine-grained trees were left at each cutting as seed trees. Logging operations were carried out using traditional technology, which allowed for preserving the maximum amount of pre-generation pine undergrowth.
The research demonstrates that 5 years after logging, the proportion of viable pine undergrowth varies from 75.33 to 93.42%. At the same time, the share of undergrowth of subsequent generation varies from 55.03% in the mixed-grass pine forest to 18.42 in the carex-sphagnum pine forest.
The maximum amount of viable pine undergrowth is characterized by cutting down of the moss-berry pine forest. However, in the deforestation of all types of forests, pine undergrowth is sufficient to transfer them to the lands covered with forest vegetation. The latter indicates the preference of measures that promote natural regeneration over artificial reforestation.
Keywords: northern taiga subzone, continuous logging, Scots pine, reforestation, measures to promote natural reforestation.
Введение
Одним из направлений повышения продуктивности лесов является оптимизация рубок спелых и перестойных насаждений в направлении сокращения не покрытых лесной растительностью площадей [1 ], [2]. Для каждой конкретной лесосеки должен быть выбран такой вид рубок спелых и перестойных насаждений, который обеспечивал бы ускоренный перевод вырубки в покрытые лесной растительностью земли. Естественно, что оптимальным было бы
проведение выборочных рубок спелых и перестойных насаждений, которые позволяют обеспечить постоянство выполнения насаждениями защитных функций за счет накопления подроста предварительной и сопутствующих генераций [3], [4]. Однако в условиях северной подзоны тайги, где древостои характеризуются низкими классами бонитета и незначительной производительностью, в практике лесопользования доминируют сплошнолесосечные рубки [5]. После проведения последних покрытые лесной растительностью земли переходят в вырубки, что обуславливает, в свою очередь, накопление лесокультурного фонда.
В то же время, в ряде типов леса под пологом спелых и перестойных насаждений имеется значительное количество подроста предварительной генерации [6], [7], [8], что позволяет при условии его сохранения минимизировать период между проведением рубок и переводом вырубки в покрытые лесной растительностью земли [9], [10], [11].
Сохранение подроста в процессе проведения лесосечных работ во многом зависит от применяемой технологии [4], [12], сезона и типа леса. Кроме того, после завершения лесосечных работ на вырубке начинает накапливаться подрост последующей генерации, что также ускоряет процесс перевода вырубки в покрытые лесной растительностью земли.
Цель, методика и объекты исследований
Целью исследований было установление количества жизнеспособного подроста на вырубках основных типов леса после проведения рубок спелых и перестойных насаждений по традиционной технологии в условиях подзоны северной тайги и разработка на этой основе предложений по ускорению лесовосстановления.
В основу исследований был положен метод пробных площадей (ММ), которые закладывались на вырубках лишайникового, мшисто-ягодникового, разнотравного и осоково-сфагнового типов леса на территории ЗападноСибирского северо-таежного равнинного лесного района (подзона северной тайги).
Закладка ММ производилась с учетом требований действующих нормативных документов [13] и апробированных методических рекомендаций [14], [15]. На каждой ММ равномерно закладывалось по 30 учетных площадок размером 2 х 2 м. На каждой учетной площадке производился учет подроста с подразделением его по видам, высоте, жизненному состоянию. В камеральных условиях устанавливалась встречаемость подроста, как выраженное в процентах отношение учетных площадок на ММ с наличием жизнеспособного хвойного подроста к общему количеству заложенных учетных площадок.
В каждом типе леса закладывалось по 6 ЛЛ. В процессе проведения лесосечных работ валка деревьев производилась бензомоторными пилами, а трелевка древесины трелевочными тракторами. Очистка мест рубок от порубочных остатков производилась укладкой их на трелевочные волока с последующим измельчением в процессе прохода лесозаготовительной техники и перемещения хлыстов вырубленных деревьев.
Москольку объектом исследований служили вырубки, сформировавшиеся после рубки сосновых древостоев, при анализе особое внимание уделялось подросту сосны как главной породы.
Обсеменителями, помимо стен леса, служили, сохраненные в процессе проведения лесосечных работ, тонкомерные деревья сосны в количестве 10-30 шт./га. Распределение семенных деревьев по территории вырубок носило случайный характер.
Результаты и обсуждение
Москольку при проведении лесосечных работ по традиционной технологии ориентировались на естественное лесовосстановление за счет максимального сохранения подроста предварительной генерации, то уже спустя 5 лет после рубки на вырубках имело место значительное количество жизнеспособного подроста сосны (табл. 1).
Материалы табл. 1 свидетельствуют, что максимальное количество жизнеспособного подроста сосны накапливается в сосняке мшисто-ягодниковом, а минимальное в сосняке осоково-сфагновом. Особо следует отметить, что на вырубках всех типов леса доминирует жизнеспособный подрост сосны 75,33-93,42 %. Доля нежизнеспособного подроста при этом варьируется от 3,95 до 14,32 %.
Таблица 1 - Распределение подроста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) _по категориям жизненного состояния_
Тип леса Ед. изм. Общее количество подроста сосны В том числе по категориям жизнеспособности
Ж С НЖ
Лишайниковый тыс. шт./га 22,79 18,61 2,22 1,95
% 100 81,66 9,78 8,56
Мшисто -ягодниковый тыс. шт./га 32,13 24,20 3,33 4,60
% 100 75,33 10,35 14,32
Разнотравный тыс. шт./га 13,78 12,10 1,00 0,68
% 100 87,84 7,26 4,90
Осоково-сфагновый тыс. шт./га 7,6 7,10 0,20 0,30
% 100 93,42 2,63 3,95
Примечание: Ж - жизнеспособный; С - сомнительный, НЖ - нежизнеспособный
На обследованных вырубках имел место подрост сосны как предварительной, так и последующей генераций. О чем свидетельствуют материалы, представленные в таблице 2.
Таблица 2 - Распределение жизнеспособного подроста сосны по группам возраста
Тип леса Ед. изм. Количество жизнеспособного подроста сосны В том числе по группам возраста, лет
3-5 6-10 11-15
Лишайниковый тыс. шт./га 19,72 5,99 10,96 2,77
% 100 30,40 55,56 14,04
Мшисто-ягодниковый тыс. шт./га 25,87 9,18 15,20 1,49
% 100 35,49 58,75 5,76
Разнотравный тыс. шт./га 12,60 6,93 5,51 0,16
% 100 55,03 43,70 1,27
Осоково-сфагновый тыс. шт./га 7,20 1,33 5,87 0
% 100 18,42 81,58 0
Как следует из таблицы 2, доля подроста последующей генерации варьируется на вырубках разных типов леса от 18,42 до 55,03%. Если в условиях осоково-сфагнового типа леса количество подроста, появившегося после рубки, не превышает 1,33 тыс. шт./га, то в условиях сосняка разнотравного подроста младше 6 лет - 6,93 тыс. шт./га. В целом можно отметить, что подрост последующей генерации имеет место на вырубках всех типов леса, но при этом, как правило, по количеству доминирует подрост сосны предварительной генерации. Особо следует отметить, что данные о возрастной структуре подроста сосны свидетельствуют, что количества сохраненного в процессе проведения лесосечных работ подроста в соответствии с действующими нормативными документами [13] достаточно для перевода вырубок в покрытые лесной растительностью земли.
Различия в возрасте подроста сосны на вырубках 5-летней давности обусловили, в свою очередь, различия его по высоте (табл. 3).
Таблица 3 - Распределение жизнеспособного подроста сосны по группам высота
Тип леса Ед. изм. Количество жизнеспособного подроста сосны В том числе по группам высот, м
до 0,5 0,51-1,5 выше 1,5
Лишайниковый тыс. шт./га 19,72 13,96 4,18 1,58
% 100 70,78 21,19 8,03
Мшисто-ягодниковый тыс. шт./га 25,87 21,72 3,42 0,73
% 100 83,95 13,23 2,82
Разнотравный тыс. шт./га 12,60 11,76 0,75 0,09
% 100 93,36 5,99 0,65
Осоково-сфагновый тыс. шт./га 7,20 5,02 1,61 0,57
% 100 69,74 22,37 7,89
Анализируя таблицу 3, можно отметить, что на вырубках всех типов леса доминирует мелкий подрост сосны, что создает угрозу смены пород. Другими словами, сосняки могут сменяться березняками и осинниками. Количество подроста сосны в пересчете на крупный в условиях лишайникового типа леса составляет 11,90 тыс. шт./га; в условиях мшисто-ягодникового - 14,33; разнотравного - 7,38 и осоково-сфагнового - 2,87 тыс. шт./га.
Критериями для перевода молодняков в покрытые лесной рачительностью земли в Западно -Сибирском северотаежном равнинном лесной районе является [13] наличие подроста сосны в количестве не менее 2,2 тыс. шт/га при средней высоте не менее 1,2 м. Следовательно, при условии сохранения подроста сосны в процессе проведения лесосечных работ можно в будущем обеспечить перевод вырубок в покрытые лесной растительностью земли, не прибегая к искусственному лесовосстановлению.
Переводу вырубок в покрытые лесной растительностью земли, через 5 лет после рубки способствуют также высокие показатели встречаемости подроста сосны. В лишайниковом типе леса встречаемость жизнеспособного подроста сосны на вырубках 5-летней давности составила 90 %, в мшисто-ягодниковом - 97 %, в разнотравном - 73,3 % и в осоково-сфагновом - 60 %.
Сдерживающим фактором перевода вырубок в покрытые лесной растительностью земли является медленный рост подроста сосны. Последнее вызывает необходимость сохранения в процессе проведения лесосечных работ подроста предварительной генерации, а при отсутствии последнего целесообразно проведение минерализации почвы за 5 -7 лет до рубки с целью накопления под пологом подроста сосны.
Сохранность подроста в процессе проведения лесосечных работ по традиционной технологии значительно выше, чем при использовании многооперационных машин [4], [12], что вызывает необходимость проведения исследований, направленных на совершенствование технологии лесосечных работ.
Выводы
1. Демутационные процессы на вырубках в подзоне северной тайги протекают достаточно успешно.
2. Соблюдение лесоводственных требований при проведении лесосечных работ по традиционной технологии обеспечивает сохранение подроста сосны предварительной генерации в количестве, достаточном для формирования сосновых молодняков.
3. Наиболее активно зарастание вырубок сосной протекает в мшисто-ягодниковом типе леса. Сложнее протекают процессы лесовосстановления на вырубках сосняка осоково-сфагнового.
4. В целях ускорения процессов лесовосстановления, при отсутствии подроста предварительной генерации, за 5-7 лет до рубки целесообразно выполнить минерализацию почвы под пологом спелых и перестойных насаждений.
5. Дополнительной мерой содействия естественному лесовозобновлению является оставление обсеменителей.
6. Учитывая скорость формирования молодняков сосны на вырубках в подзоне северной тайги, следует считать нецелесообразным проведение здесь работ по искусственному лесовосстановлению. Более целесообразным следует признать проведение мероприятий по содействию естественному лесовосстановлению.
Конфликт интересов Conflict of Interest
Не указан. None declared.
Список литературы / Reference
1. Луганский Н.А. Повышение продуктивности лесов / Н.А. Луганский, С.В. Залесов, В.А. Щавровский. -Екатеринбург: УЛТИ, 1995. 297 с.
2. Залесов С.В. Научное обоснование системы лесоводственных мероприятий по повышению продуктивности сосновых лесов Урала / С.В. Залесов: дис. ... д-ра с.-х. наук. - Екатеринбург, 2000. 390 с.
3. Герц Э.Ф. Повышение лесоводственной эффективности несплошных рубок путем оптимизации валки назначенных в рубку деревьев / Э.Ф. Герц, С.В. Залесов // Лесное хозяйство. 2009. № 5. С. 18-20.
4. Азаренок В.А. Сортиментная заготовка древесины / В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, С.В. Залесов и др. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 140 с.
5. Залесов С.В. Лесоводство / С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. 295 с.
6. Дебков Н.М. Обеспеченность осинников средней тайги подростом предварительной генерации (на примере Томской области) / Н.М. Дебков, С.В. Залесов, А.С. Оплетаев // Аграрный вестник Урала. 2015. № 12 (142). С. 48-53.
7. Ведерников Е.А. Обеспеченность подростом спелых и перестойных темнохвойных насаждений Пермского края / Е.А. Ведерников, С.В. Залесов, Е.С. Залесова и др. // Лесны. журнал 2019. № 3. С. 32-42 (Изв. высш. учеб. заведений) DOI: 10.17238/issn 0536-1036.2019.
8. Залесова Е.С. Обеспеченность спелых и перестойных светлохвойных насаждений Западно-Уральского таежного лесного района подростом предварительной генерации / Е.С. Залесова, С.В. Залесов, Г.Г. Терехов и др. // Успехи современного естествознания, 2019. № 1. С. 39-44.
9. Залесов С.В. Естественное лесовосстановление на вырубках Тюменского Севера / С.В. Залесов, Е.П. Платонов, К.И. Лопатин и др. // ИВУЗ «Лесной журнал», 1996. № 4-5. С. 51-58.
10. Платонов Е.П. Пути совершенствования мероприятий по компенсационному лесовосстановлению / Е.П. Платонов, А.С. Оплетаев, С.В. Залесов и др. // Лесной вестник Forestru Bulletin, 2021. № 6. Т. 25. С. 5-8. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-6-5-10.
11. Башегуров К.А. Древесная растительность на вырубках в Западно-Сибирском северо-таежном равнинном лесном районе / К.А. Башегуров, С.В. Залесов, К.В. Мельникова и др. // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 6 (108). Часть 3. С. 63-67. DOI: 10.23670/IRJ. 2021.108.6.070.
12. Залесов С.В. Последствия применения сортиментной технологии при рубках спелых и перестойных насаждений. / С.В. Залесов, А.Г. Магасумова, Ф.Т. Тимербулатов и др. // Аграрный вестник Урала. 2013. № 3 (109). С. 44-46.
13. Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений: Утв. Приказом Минприроды России от 04.12.2020 г. № 1014.
14. Данчева А.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения / А.В. Данчева, С.В. Залесов. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.
15. Бунькова Н.П. Основы фитомониторинга / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.С. Залесова и др. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. 90 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Luganskij N.A. Povyshenie produktivnosti lesov [Increasing forest productivity] / N.A. Lugan-skij, S.V. Zalesov, V.A. SHCHavrovskij. - Ekaterinburg: ULTI, 1995. 297 p. [in Russian]
2. Zalesov S.V. Nauchnoe obosnovanie sistemy lesovodstvennyh me-ropriyatij po povysheniyu produktivnosti sosnovyh lesov Urala [Scientific substantiation of the system of forestry measures to increase the productivity of the pine forests of the Urals] / S.V. Zalesov: dis. ... d-ra s.-h. nauk. - Ekaterinburg, 2000. 390 p. [in Russian]
3. Gerc E.F. Povyshenie lesovodstvennoj effektivnosti nesplosh-nyh rubok putem optimizacii valki naznachennyh v rubku derev'ev [Increasing the silvicultural efficiency of non-clear cuts by optimizing the felling of trees assigned to felling] / E.F. Gerc, S.V. Zalesov // Lesnoe hozyajstvo. 2009. № 5. P. 18-20. [in Russian]
4. Azarenok V.A. Sortimentnaya zagotovka drevesiny [Cut-to-length timber harvesting] / V.A. Azare-nok, E.F. Gerc, S.V. Zalesov et al. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2015. 140 p. [in Russian]
5. Zalesov S.V. Lesovodstvo [Forestry] / S.V. Zalesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. 295 p. [in Russian]
6. Debkov N.M. Obespechennost' osinnikov srednej tajgi podrostom predvaritel'noj generacii (na primere Tomskoj oblasti) [Provision of aspen forests in the middle taiga with undergrowth of preliminary generation (on the example of the Tomsk region)] / N.M. Debkov, S.V. Zalesov, A.S. Opletaev // Agrarnyj vestnik Urala. 2015. № 12 (142). P. 48-53. [in Russian]
7. Vedernikov E.A. Obespechennost' podrostom spelyh i perestoj-nyh temnohvojnyh nasazhdenij Permskogo kraya [Provision with undergrowth of mature and overmature dark coniferous plantations in the Perm Territory] / E.A. Vedernikov, S.V. Zalesov, E.S. Zalesova et al. // Lesny. zhurnal 2019. № 3. P. 32-42. DOI: 10.17238/issn 0536-1036.2019. [in Russian]
8. Zalesova E.S. Obespechennost' spelyh i perestojnyh svetlohvoj-nyh nasazhdenij Zapadno-Ural'skogo taezhnogo lesnogo rajona podrostom predvaritel'noj generacii [Provision of mature and overmature light coniferous plantations of the West-Ural taiga forest region with undergrowth of preliminary generation] / E.S. Zalesova, S.V. Zalesov, G.G. Terekhov et al. // Uspekhi sovremennogo este-stvoznaniya, 2019. № 1. P. 39-44. [in Russian]
9. Zalesov S.V. Estestvennoe lesovosstanovlenie na vyrubkah Tyu-menskogo Severa [Natural reforestation in the clearings of the Tyumen North] / S.V. Zalesov, E.P. Platonov, K.I. Lopatin et al. // IVUZ «Lesnoj zhurnal», 1996. № 4-5. P. 51-58. [in Russian]
10. Platonov E.P. Puti sovershenstvovaniya meropriyatij po kompen-sacionnomu lesovosstanovleniyu [Ways to improve measures for compensatory reforestation] / E.P. Platonov, A.S. Opletaev, S.V. Zalesov et al. // Lesnoj vestnik Forestru Bulletin, 2021. № 6. Vol. 25. P. 5-8. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-6-5-10. [in Russian]
11. Bashegurov K.A. Drevesnaya rastitel'nost' na vyrubkah v Zapad-no-Sibirskom severo-taezhnom ravninnom lesnom rajone [Woody vegetation in clearings in the West Siberian north-taiga plain forest region] / K.A. Bashegu-rov, S.V. Zalesov, K.V. Mel'nikova et al. // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2021. № 6 (108). Part 3. P. 63-67. DOI: 10.23670/IRJ. 2021.108.6.070. [in Russian]
12. Zalesov S.V. Posledstviya primeneniya sortimentnoj tekhnologii pri rubkah spelyh i perestojnyh nasazhdenij. [Consequences of using cut-to-length technology when felling mature and overmature plantations] / S.V. Zalesov, A.G. Maga-sumova, F.T. Timerbulatov et al. // Agrarnyj vestnik Urala. 2013. № 3 (109). P. 44-46. [in Russian]
13. Ob utverzhdenii Pravil lesovosstanovleniya, sostava proekta le-sovosstanovleniya, poryadka razrabotki proekta lesovosstanovleniya i vne-seniya v nego izmenenij: Utv. Prikazom Minprirody Rossii ot 04.12.2020 g. № 1014. [On approval of the Rules for reforestation, the composition of the reforestation project, the procedure for developing a reforestation project and making changes to it: Approved]. [in Russian]
14. Dancheva A.V. Ekologicheskij monitoring lesnyh nasazhdenij re-kreacionnogo naznacheniya [Ecological monitoring of recreational forest plantations] / A.V. Dancheva, S.V. Zalesov. - Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2015. 152 p. [in Russian]
15. Bun'kova N.P. Osnovy fitomonitoringa [Fundamentals of phytomonitoring] / N.P. Bun'kova, S.V. Zalesov, E.S. Zalesova et al. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. 90 p. [in Russian]
