CC BY
17
УДК 630(470.54)
А.С. Махонин, В.Г. Креснов, В.Н. Манович Филиал ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект»
О ДИНАМИКЕ РАЗВИТИЯ СОСНЯКОВ СОСЬВИНСКОГО ПРИОБЬЯ
A.S. Mahonin, V.G. Kresnov, V.N. Manovich Branch of the Federal State Unitary Enterprise «Roslesinforg» «Zapsiblesproject»
AGE STRUCTURE AND DYNAMICS OF PINE TREE STANDS IN SIBERIA (SOSYVINSKOE PRIOBYE)
The article analyzes age structure and dynamics of forest stands on basis of made up growth rate tables of modal pine tree stands within the extensive forest-growing region of the north taiga ecozone. The reasons of occurrence uneven-aged forest stands and influence of temperature conditions on their pace of development are considered.
Сосьвинское Приобье (5) представляет собой бассейн р. Северной Сосьвы с самым большим ее притоком - р. Малая Сосьва. Расположена эта территория в северо-западной части Ханты-Мансийского автономного округа в пределах Березовского, Советского и левобережной (по Оби) части Октябрьского административных районов.
В соответствии с лесорастительным районированием Западной Сибири (3) территория Сосьвинского Приобья расположена в зоне северной тайги и относится к Приуральско-Приобскому равнинному лесорастительному округу. В состав округа в современных границах входят Березовское и Торское лесничества без горных лесов, а также заповедник «Малая Сосьва» и Пионерское, Югорское, Самзасское, Няганьское, Октябрьское (левобережная часть) лесничества.
Поверхность Сосьвинского Приобья в основной части представляет возвышенную, плоскоувалистую равнину, сложенную рыхлыми моренными и флювиогляциальными отложениями. На фоне плоской Западно-Сибирской низменности этот район отличается относительно большими высотами рельефа (до 300 м), что обусловливает лучшую его дренированность в сравнении с другими таежными районами. По особенностям морфологии и генезиса различных геоморфологических элементов этой территории Е.И. Лапшина (5, 10), вслед за другими исследователями, выделяет следующие основные ландшафты: денудационные возвышенные расчлененные равнины (абс. высота 200 -300 м); аккумулятивные возвышенные средне-расчлененные равнины (абс. высота 120 -160- 180 м); аллювиально-озерные низменные слабо расчлененные и плоские равнины (абс. высота 40 - 100 м); эрозионно-аккумулятивные и аккумулятивные речные террасы.
Наиболее высокую часть поверхности образует возвышенность Люлинвор с абсолютными высотами до 300 м на северо-западе и 120-160 м - в юго-восточной части в верховьях р. Малой Сосьвы. В высокой северной части эта
возвышенность расчленена на ряд хорошо выраженных плосковершинных холмов, круто обрывающихся к долине р. Северной Сосьвы. В юго-восточной части увалы выражены менее отчетливо, местность имеет полого холмистый рельеф с глубокими речными долинами и слабо эродированными замкнутыми депрессиями. Северо-восточная часть района, ограниченная долинами Оби и Малой Сосьвы, наиболее низкая (50-80, реже 100 м) озерно-аллювиальная плоская равнина, сложенная песками и супесями с множеством бессточных озерных котловин и болот.
Несмотря на высотные различия, общая особенность рельефа всей территории Сосьвинского Приобья - выположенность и слабая дренированность, что способствует активному развитию процессов заболачивания. Разнообразие почвенного покрова водоразделов зависит от механического состава слагающих пород, степени дренированности и характера процессов заболачивания (12).
Растительность Сосьвинского Приобья представляет сложное сочетание сообществ темнохвойных и светлохвойных лесов с олиготрофными (редко мезотрофными) болотами. Более полно зональные особенности территории выражаются на суглинистых водоразделах повышенных аккумулятивно-денудационных равнин (Северный Люлинвор, Мало-Сосьвинский амфитеатр, Верхне-Вольинские увалы и др.), где на подзолисто-элювиально-глеевых почвах развиты коренные елово-кедровые леса с кустарничково-зеленомошным покровом (5, 11).
Елово-кедровых лесов спонтанного развития сравнительно немного и располагаются они разобщенными массивами (островами) среди сосновых и темнохвойно-сосновых лесов.
Общая площадь характеризуемой территории составляет 10883,2 тыс. га, в том числе покрытая лесом - 8321,6 тыс. га (76,5%). Сосняками занято 4953,8 тыс. га или 59,5% покрытой лесом площади.
Более 60% сосняков произрастают в Березовском и Торском лесничествах. Следует отметить, что покрытая лесом площадь этих лесничеств составляет 65,6% от всех покрытых лесом земель территории округа. При рассмотрении распределения сосновых насаждений по условиям местопроизрастания обращает на себя внимание преобладание древостоев, произрастающих во влажных и избыточно увлажненных условиях (67,2 %), причем это, в основном, осоково-сфагновый тип леса (табл. 3). На сухих местоположениях (сосняки лишайниковые и кустарничково-лишайниковые) произрастают немногим более 10% сосняков.
Расчленение лесного покрова на типы леса дает основу для группировки участков лесного фонда при организации хозяйственных секций или более мелких структурных единиц, в пределах которых планируются и проводятся рубки главного и промежуточного пользования, лесовосстановительные работы, осуществление мероприятий, направленных на повышение продуктивности лесов, усиление их водоохранно-защитной роли и т.д. в зависимости от лесоводственных и экологических свойств типов, определяемых природой леса.
Следовательно, для лесного хозяйства тип леса является организационной основой и объектом ведения хозяйства.
Тип леса нами понимается как совокупность участков леса, имеющих сравнительно одинаковый характер возрастной и восстановительной динамики древостоев биологически главных лесообразователей, соответственно, одинаковую динамику продуктивности, биогеоценотических связей и функциональной специфики всех компонентов лесного сообщества (8, 9). Из этой трактовки следует, что для полного представления о насаждениях типа леса нужно получить характеристику возрастной динамики этих насаждений, произрастающих в определенных лесорастительных условиях.
Основные таксационные показатели сосняков Сосьвинского Приобья
Таблица 1. Распределение сосняков по группам возраста
числитель - тыс.га
знаменатель - %%
Молодняки Средневоз- Приспева- Спелые, В т.ч. Итого:
растные ющие всего: перестойные
728,8 741,0 705,1 2778,9 608,7 4953,8
14,7 15,0 14,2 56,1 12,3 100
Таблица 2. Распределение сосняков по полнотам
Полн. 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Итого
Тыс. га 452,8 916,6 1086,1 1063,3 820,3 406,6 140,9 67,2 4953,8
% 9,1 18,5 21,9 21,5 16,6 8,2 2,8 1,4 100
Таблица 3. Распределение сосняков по типам леса
Тум 2011 2012 2021 2022 2031 2032 2034 2041 2042
Тип леса Лш. К.лш Бр. Зм.яг. Бр.баг мш. Дм.хв Поймен. Ос.сф. Тр.-бол. Итого
Тыс. га. 52,6 445,5 195,1 928,7 1448,2 65,8 2,1 1770,3 45,5 4953,8
% 1,1 9,0 3,9 18,7 29,3 1,3 - 35,8 0,9 100
Наиболее обширные массивы сосновых лесов располагаются по древнеаллювиальным террасам рек, а также по заболоченным междуречьям. Неприхотливость сосны позволяет ей расселяться по крайне бедным песчаным (сосняки лишайниковые, кустарничково-лишайниковые) и болотным (сосняки осоково-сфагновые) почвам.
Есть смешанные и чистые насаждения, причем чистые сосняки образуются в основном на песчаных и болотных почвах, где из-за бедности лесорастительных условий сосна не испытывает конкуренции со стороны других пород и создает устойчивые типы.
На супесчаных и суглинистых глеево-подзолистых почвах встречается примесь других пород: кедра, ели, березы, иногда осины. Наиболее распространены смешанные сосновые насаждения с мохово-лишайниковым и мохово-кустарничковым напочвенным покровом.
Основу настоящей работы составили материалы массовой таксации, анализ литературных источников, дополненные и уточненные сведениями, полученными при маршрутных исследованиях, а также при изучении хода роста древостоев закладкой пробных площадей, обмером модельных деревьев, обследованием естественного возобновления на непокрытых лесом участках и под пологом леса. Массовость наблюдений, подчиненных единому методическому подходу к характеристике участков, в сочетании с последующей группировкой описаний и математическим анализом наиболее важных количественных показателей, обеспечивают объективность исследования и достаточную надежность полученных результатов.
Динамика насаждений типов леса во времени получена с использованием основных положений метода статистической обработки материалов глазомерной таксации, изложенных в работах Н.Д. Лескова (6, 7), Н.В. Третьякова (16), И.В. Семечкина (13, 14), Е.П. Смолоногова (15) и др. В отличие от трудоемкого и не лишенного субъективизма изучения динамики насаждений на основе пробных площадей принятый метод обработки массовых данных глазомерной таксации позволил в относительно короткий срок впервые в практике лесоустройства получить основные характеристики динамики практически всех представленных на объекте типов леса.
Систематизация и обработка исходных материалов с целью получения вероятностной динамики насаждений по типам леса обосновывается положениями Клементса (1916) о том, что распространение элементов сукцессионного комплекса в пространстве повторяет их сукцессионную последовательность во времени, и Н.В. Третьякова (16, 17) о возможности объединения в один естественный (генетический) ряд развития насаждений разных возрастов, имеющих сходную историю возникновения и формирования, произрастающих в одинаковых лесорастительных условиях (в нашем понимании принадлежащих одному типу леса). Такой подход требует большого количества таксационных описаний участков, поэтому нами использовались практически все материалы массовой глазомерной таксации.
Достаточная точность определения средних значений таксационных признаков по классам возраста и показатели их достоверности позволили выявить закономерные изменения показателей с увеличением возраста насаждений в пределах типов леса путем аналитического (в некоторых случаях графического) анализа с использованием соответствующих программ обработки материалов на ПК. Особое внимание уделялось выравниванию коэффициентов
состава насаждений. На основе выровненных показателей составлены таблицы хода роста модальных насаждений по каждому типу леса.
Метод составления таблиц хода роста насаждений по массовым материалам глазомерной таксации имеет ряд преимуществ перед методом их составления по пробным площадям, заложенным в наиболее полных древостоях разного возраста. Существующие методики составления таблиц хода роста одного естественного ряда предполагают закладку 12-15 пробных площадей. В отдельных случаях их число может быть несколько большим или меньшим. «Естественно, что такое незначительное количество опытных объектов далеко не всегда может обеспечить достаточную репрезентативность выборок для всей генеральной совокупности...» (1), т.к. таблицы хода роста, составленные по пробным площадям, подбираемым в большинстве случаев субъективно, отражают вероятностную динамику только этих площадей, а не всего типа леса или изучаемого лесного массива. Иными словами, в зависимости от того, какое насаждение взято за «указательное», можно получить разные таблицы хода роста, имеющие существенные различия по размерным показателям. Поскольку при обобщении и статистической обработке всего таксационного материала по типу леса выявляется полная амплитуда колебания таксационных признаков древостоев в каждом классе возраста, то вполне возможно составление таблиц хода роста не только для модальных, но и для наиболее полных древостоев. При этом за максимально полные древостои можно принять уровень Х+2сигмы, что обеспечивает не менее чем 95%-ную точность определения (6). В связи с тем, что фактические показатели таксационных признаков, сгруппированные в каждом классе возраста, имеют нормальное распределение, полученные в результате статистической обработки средние линии динамики таксационных показателей отражают наиболее представленные в данном типе леса древостои, средний (модальный) уровень их полноты, складывающийся в данных физико-географических условиях под систематическим влиянием экзогенных факторов. Модальный уровень и должен составлять основу всех технических расчетов лесоустройства. Целью же ведения лесного хозяйства может служить создание максимально полных древостоев (биологический уровень).
При рассмотрении возрастной структуры сосняков, произрастающих практически во всех лесорастительных условиях, за исключением травяно-болотного типа леса, обращает на себя внимание наличие некоторой разновозрастности в составе насаждений. Это объясняется воздействием периодически повторяющихся лесных пожаров, минерализующих почвенный покров, что способствует появлению самосева под пологом сохранившихся, но изреженных древостоев, или на полностью выгоревших участках. Такие пожары прошли по территории округа 90-100 и 130-140 лет назад, о чем свидетельствует наличие поколений сосны и сопутствующих ей пород соответствующих возрастов. В особо засушливые годы этот процесс, хотя и в меньшей степени, охватывает даже избыточно увлажненные местоположения.
В этом плане характерен средний состав 110-летних сосняков осоково-сфагнового типа леса: 7,1С(114) 0,1С(172)0,9Е(115)0,5К(175)1,2Б(88). Здесь, на
месте 60-летнего кедрово-соснового насаждения, после мощных пожаров появилось новое поколение леса из сосны, лиственницы и ели, а после очередного прогорания (90 лет назад) - самосев березы.
Сосна очень чутко реагирует на изменение климатических условий. Это подтверждается при сравнении хода роста по высоте модальных сосняков, произрастающих в сходных условиях местопроизрастания, но различающихся по температурным режимам.
При сравнении хода роста по высоте северо-таежных сосняков центральной и северной части лесорастительного округа, произрастающих в наиболее благоприятных условиях (на свежих супесчаных или суглинистых почвах), с ходом роста по высоте среднетаежных сосняков, также произрастающих в оптимальных для своей зоны лесорастительных условиях, оказывается, что средние высоты среднетаежных сосновых насаждений, развивающихся в условиях более мягкого климата, в одинаковом возрасте на 2-3 м выше северо-таежных.
Такие же закономерности отмечаются при сравнении хода роста по высоте сосняков, произрастающих в более жестких почвенно-климатических условиях (сосняки кустарничково-лишайниковые, ТУМ - 2012), даже в пределах одного лесорастительного округа (северная и южная части). Такое же положение отмечается и при сравнении хода роста по диаметрам, что послужило основанием для отнесения этих территорий к разным лесорастительным районам.
Таким образом, можно констатировать, что при необходимости эксплуатации лесов с заготовкой каких-то определенных сортиментов, даже в пределах одного крупного лесорастительного округа возможно установление разных возрастов рубок.
Наличие больших площадей сосновых насаждений на территории округа и более чем достаточного количества описаний участков позволили составить таблицы хода роста модальных сосняков по всем встречающимся типам леса с одновременным получением данных о характеристике подроста под пологом леса на всех стадиях развития древостоев.
Под пологом лишайниковых сосняков развивается только сосновый подрост. Появление самосева темнохвойных пород - довольно редкое явление даже при высокой полноте древостоев. По мере изреживания насаждений с увеличением возраста темнохвойный подрост исчезает, не вынося сухости условий произрастания.
В избыточно увлажненных условиях (2041- сосняки осоково-сфагновые) под пологом сосняков также преобладает сосновый подрост лишь с незначительной примесью темнохвойных пород (1-3 единицы состава). Здесь смена пород маловероятна из-за бедности почвенных условий, к которым темнохвойные породы более требовательны, чем сосна.
Иная картина наблюдается в сосняках свежих и влажных типов леса, где в подросте с самого начала развития сосняков и до их распада преобладает темнохвойно-кедровый подрост (70-90 % состава), что указывает на тенденцию
к смене сосновых древостоев на елово-кедровые, а в дальнейшем и на кедровые.
Эти закономерности, естественно, должны учитываться при организации хозяйства в лесах и, особенно, во время проведения рубок ухода и рубок главного пользования в спелых и перестойных насаждениях.
Что касается утверждений о необходимости организации ведения лесохозяйственного производства по бонитетам, то следует отметить, что по техническим качествам сосновая древесина, взятая из сосняков сфагновых или травяно-болотных, не идет ни в какое сравнение с древесиной из лишайниковых сосняков, хотя и те, и другие имеют практически одинаковый класс бонитета. Издревле настоящие мастера-строители заготавливали сосновые бревна для срубов домов из сосняков, произрастающих на сухих песчаных почвах. Таким образом, уже в древности осуществлялся «лесотипологический подход» в использовании основных полезностей леса.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Багинский Е.Ф. О методе составления таблиц хода роста. В ж. «Лесное хозяйство» № 10, 1976, с. 62-64.
2. Дворецкий М.Л. Практическое пособие по вариационной статистике, Йошкар-Ола, 1961, 99 с.
3. Креснов В.Г., Манович В.Н., Махонин А.С. Лесорастительное районирование Западной Сибири. В ж. «Лесное хозяйство», 2004, с.
4. Колесников Б.П., Смолоногов Е.П. Некоторые закономерности возрастной и восстановительной динамики кедровых лесов Зауральского Приобья. Проблемы кедра, Тр. по лесному хозяйству Сибири, вып. 6, изд. СО АН СССР, Новосибирск, 1960, с. 21-31.
5. Лапшина Е.И. Лесная растительность Сосьвинского Приобья. В сб. «Природа тайги Западной Сибири». Изд-во «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1973, с. 3-22.
6. Лесков Н.Д. Опыт изучения динамики таксационной характеристики ведущего типа леса елово-пихтовых насаждений Красноуфимского и Артинского лесхозов. Тр. по лесному хозяйству Уральского Лесотехнического ин-та. Вып. 2, Свердловск, 1954.
7. Лесков Н.Д. Опыт составления эскизов таблиц хода роста древостоев с использованием данных упрощенной измерительной таксации, В сб. «Типы и динамика лесов Урала и Зауралья». Тр. ин-та экологии растений и животных, вып. 53, 1967, с. 157-164.
8. Махонин А.С., Смолоногов Е.П. Классификация типов лесорастительных условий и типов леса северного макросклона хребта Восточного Тану-Ола (Тувинская АССР). Тез. докл. В сб. «Лесоводственные и экономические проблемы использования и воспроизводства лесных ресурсов Западной Сибири». Новосибирск, 1973, с. 90-93.
9. Махонин А.С., Смолоногов Е.П. Генетическая классификация лесов северного макросклона Восточного Тану-Ола (Тувинская АССР). В сб. ст. «Восстановительная и возрастная динамика лесов на Урале и в Зауралье». Изд. АН СССР УНЦ, Свердловск, 1976, С. 3-91.
10. Природа тайги Западной Сибири. Сб. ст. Изд. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1973, 151 с.
11. Растительный покров Тюменской области. Сб. ст. Тюменский университет, Тюмень, 1981, 91 с.
12. Растительный покров Западно- Сибирской равнины. Изд-во «Наука», Сибирское отделение, 1985, 251 с.
13. Семечкин И.В. Опыт использования глазомерной таксации для изучения динамики насаждений, Тр. ин-та леса и древесины СО АН СССР, вып. 1, Красноярск, 1962.
14. Семечкин И.В. Динамика возрастной структуры древостоев и методы ее изучения. В сб. «Вопросы лесоведения». Т. 1, Красноярск, 1970, с. 422-445.
15. Смолоногов Е.П. Особенности хода роста сосняков бассейна р. Конды. Леса Урала и хозяйство в них. Уральская ЛОС ВНИИЛМ, вып. 1, Свердловск, 1968.
16. Третьяков Н.В. Метод исследования динамики древостоев данного типа леса. В сб. 150 лет учебно-опытного Лисинского лесхоза. Тр. лесотехн. Акад. им. С.М. Кирова, вып. 73, 1956, с. 110-116.
17. Третьяков Н.В. Методика учета среднего и текущего прироста древостоев, в сб. ЦНИИЛХ «Вопросы лесной таксации», Гослесбумиздат, 1937.
© А.С. Махонин, В.Г. Креснов, В.Н. Манович, 2009
