CC BY
39
УДК 630*2
ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ НА ПОСТАГРОГЕННЫХ ЗЕМЛЯХ
FEATURES OF NATURAL REGENERATION OF SPRUCE EUROPEAN IN
POSTAGROGENIC LAND
Беляева Н.В., Данилов Д.А., Кази И.А.
(Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.
М. Кирова, г. Санкт-Петербург, РФ) Beliaeva N.V., Danilov D.A., Kazi I.A.
(St.Petersburg State Forest Technical University)
Статья посвящена исследованию лесовосстановительных процессов на участках залежных земель сельскохозяйственного назначения. Установлено, что состав формирующихся молодняков зависит от целого ряда факторов: типа почвы, таксационных характеристик прилегающего леса, лесорастительной подзоны, площади участков и других показателей. На обследуемых участках в настоящее время идёт успешное возобновление ели. Густота хвойного подроста, его возраст и средняя высота на данных участках превышают показатели рекомендаций по переводу в лесопокрытую площадь насаждений искусственного или естественного происхождения на землях лесного фонда. В данных почвенных условиях на залежах формируется стадия молодого подроста ели после луговой стадии руде-ральной растительности. Результаты исследований могут быть использованы в областях науки, связанных с лесными ресурсами: экология, охрана природы, экологическая сертификация лесов, лесохозяйственная деятельность, а также в учебном процессе по разделам лесоведения, лесоводства, лесной экологии и т.д.
The article is devoted to the study of reforestation processes in areas of fallow agricultural land. It is established that the composition of the emerging young depends on a number of factors: soil type, taxation characteristics of the adjacent forest, forest growth subzone, land area and other indicators. The rate of overgrowing of fields depends on their area. At the surveyed sites, there is currently a successful renewal of economically valuable spruce. The density of coniferous undergrowth, its age and average height in these areas exceed the recommendations for the transfer to the forested area of artificial or natural plantations on forest lands. In these soil conditions on deposits the stage of young undergrowth spruce after meadow stage of ruderal vegetation is formed.
The results of the research can be used in the fields of science related to forest resources: ecology, nature protection, ecological certification of forests, forestry activities, as well as in the educational process on the sections of forestry, forestry, forest ecology, etc.
Ключевые слова: постагрогенные земли, естественное лесовозобновление, подрост, структура подроста
Key words: postagrogenic land, natural regeneration, the undergrowth, the structure of the undergrowth
В настоящее время на территории Российской Федерации большие площади сельскохозяйственных земель вышли из оборота. С 1990 по 2009 годы сокращение площади земель, используемых под пашню, составило более 10,8 млн. га. В настоящее время в России около 56 млн. га сельскохозяй-
ственных угодий оказались выведенными из оборота [2]. Постагрогенные земли, имея большой потенциал для произрастания высокопродуктивных насаждений, зарастают и не имеют никакого ухода. В связи с этим, изучая закономерности естественного возобновления на землях бывшего сельхоз-пользования, представляется возможным выращивать продуктивные лесные насаждения, а так же содействовать их возобновлению. Стоит отметить, что исходя из анализа литературных данных, большинство сформировавшихся естественным путем древостоев на бывших сельскохозяйственных землях отличаются высокой продуктивностью классы бонитета). Средний бонитет еловых насаждений, произрастающих на землях сельхозугодий, выше на 0,4, чем у ельников, произрастающих на коренных землях.
Земли, вышедшие из сельхозпользования, имеют выровненный пахотный горизонт, в отличие от лесных земель, где мозаичность гумусового горизонта связана с рельефом и парцеллярной структурой растительности, а также размещением групп деревьев. Кислотность этих почв меньше, чем лесных, что делает более доступными элементы минерального питания для древесных пород. Таким образом, создание лесных насаждений на этих землях позволит вырастить высокопродуктивные древостои [2].
Проведённые ранее исследования показали, что плодородие земель, вышедших из сельскохозяйственного оборота 15 и более лет, соответствуют плодородию лесных почв кисличного и черничного типов условий местопроизрастания, на которых произрастают насаждения высоких бонитетов [1].
Результаты исследований показали, что в течение 20 лет после отчуждения реакция среды сельскохозяйственных почв сохраняется, а при более длительной залежи происходит закисление старопахотного горизонта почвы, в первую очередь за счет зарастания деревянистой растительностью и поступающего в почву грубого опада [3]. Скорость зарастания участков зависит от площади брошенных полей. Участки размером до 10 га зарастают за несколько лет после вывода земель из сельскохозяйственного оборота. На участках в 100 га и более процесс может быть растянут на десятилетия. Ускорить процесс возможно осуществлением лесоводственных мероприятий, направленных на содействие возобновлению леса [4].
Долговременное использование земель под пашню, хотя и приводит к глубокой трансформации экосистем, не перекрывает возможность их восстановления после снятия антропогенной нагрузки за обозримый период. Постагрогенные сукцессии на залежах идут в направлении формирования зональных типов экосистем по классическим сукцессионным схемам, которые могут трансформироваться начальными состояниями залежей в момент их вывода и их последующим антропогенным использованием [4].
Анализ восстановительных процессов на постагрогенных землях позволяет установить закономерности и особенности сукцессионных процессов в фитоценозах, выявить наиболее приемлемые меры содействия естественному возобновлению и установить возможность и целесообразность производства лесных культур на землях, вышедших из сельхозпользования.
Объектами наших исследований послужили участки залежных земель сельскохозяйственного назначения, прилегающие к пойме р. Оредеж и стене
смешанного сосново-елового леса в Гатчинском районе Ленинградской области, в 70 км южнее Санкт-Петербурга и в 4,5 км от железнодорожной станции «Сиверская». Почва - агрозём разной мощности от 25 до 35 см, дерново-подзолистая, иллювиально-железистая на песках. Были заложены пробные площади 0,25 га в разных элементах склонового рельефа данного участка и проведен учёт естественного возобновления сосны и ели, в период с 2016 г. по 2018 г.
Большинство почв хозяйства (ФГБНУ ЛЕНИИСХ) являются окультуренными. В связи с легким гранулометрическим составом и значительной окультуренностью подзолистый горизонт А2, а часто и переходный горизонт А2В в профиле не выделяется. Давность залежи на исследуемых участках 15-20 лет.
При рассмотрении процесса естественного возобновления определяли следующие показатели, позволяющие дать оценку успешности возобновления леса: численность подроста на единице площади; состояние подроста; высотную структура подроста и равномерность размещения подроста по площади (встречаемость). Учет подроста под пологом древостоев был проведен сплошным перечетом. В соответствии с общепринятыми классификациями [5]. На всех пробных площадях был выполнен сплошной учет подроста. Результаты исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1- Характеристика подроста на объектах исследования
Пробная площадь Состав подроста Характеристика подроста по преобладающей породе
средние встречаемость, т, % коэффициент гомогенности (КГ)
возраст Аср, лет высота Нср, см прирост по высоте Zср, см/год
ПП 1 9,5Е 0,3С 0,2Ивк 3,5 150,0 42,8 100 145,2
ПП 2 9,9Е 0,1С 6,3 140,0 22,2 100 264,5
ПП 3 10Е 2,8 70,0 25,0 100 44,1
ПП 4 10Е 8,6 160,0 18,6 100 16,3
Анализируя полученные результаты (табл. 1), отмечаем, что на всех пробных площадях присутствует еловый подрост. Близость источника обсеменения (на расстоянии 40-50 м стена смешанного хвойного спелого древостоя) позволило успешно возобновиться ели на всех пробных площадях. Проанализируем распределение подроста по категориям состояния.
На всех пробных площадях подрост ели жизнеспособный, незначительное количество нежизнеспособного подроста отмечено на пробных площадях №1, 2, 3. На пробной площади 4 половина подроста ели является нежизнеспособным. Сухостой не отмечается ни на одной пробной площадке. В целом, распределение подроста ели по категориям состояния показало, что условия для развития жизнеспособного подроста оптимальны на данном этапе, что связано с редким подлеском и подходящими почвенными условиями (табл. 2).
Таблица 2- Распределение подроста ели по категориям состояния
Категория состояния подроста ели, %
Пробная площадь Порода жизнеспособный нежизнеспособный сухой всего без сухого
ПП 1 87,7 12,3 0 100
ПП 2 Ель 80,0 2,0 0 100
ПП 3 79,5 20,5 0 100
ПП 4 50,0 50,0 0 100
Анализируя высотную структуру подроста, следует отметить, что разнообразие и неоднородность наблюдается на всех четырех пробных площадях. Обобщая данные, можно сказать, что доля крупного и среднего по высоте подроста на всех площадках однозначно больше, чем мелкого (табл. 3).
Таблица 3 - Высотная структура подроста
Порода Пробная площадь Высотная структура подроста, %
мелкий средний крупный
Ель ПП 1 32,4 26,6 41,0
ПП 2 26,6 29,9 43,5
ПП 3 47,7 38,7 13,6
ПП 4 - 37,5 62,5
Также анализировались таксационные характеристики подроста на пробных площадях (табл. 4).
Таблица 4 - Средние характеристики подроста на пробных площадях по данным учета____
Номер пробной площади Порода Жизнеспособный Нежизнеспособный Всего без сухого
см лет Zср, см/год см лет Zср, см/год см лет Zср, см/год
ПП 1 Ель 150 3,5 43 170 4,7 36 150 3,5 43
ПП 2 Ель 160 6,4 25 80 4,5 18 140 63 22
ПП 3 Ель 80 3,3 24 90 3,3 27 70 2,8 25
ПП 4 Ель 250 9,6 26 120 7,5 16 160 8,6 17
Возраст, высота и прирост на исследуемых участках различны. Сильного отставания в росте и возрасте не отмечено ни на одной из пробных площадей. Самый маленький показатель по высоте при большем возрасте зафиксирован на пробной площади №3. Здесь же отмечен наименьший прирост.
По численности подрост ели характеризуется как редкий. Размещение по площади групповое. Величина коэффициента гомогенности говорит о групповом размещении подроста. Объясняется это биолого-экологическими свойствами ели. В биогруппах сохраняются ценотические связи между ее компонентами. Благодаря этим связям сохраняется парцеллярная обособленность ели в группах. Возобновление лиственных в таких биогруппах затруднено, соответственно шансы ели на выход в основной ярус формируемого древостоя многократно повышаются. Для одиночного подроста ели, за исключением крупных экземпляров с высоким темпом роста, такие шансы обычно невелики.
Таким образом, состав формирующихся молодняков зависит от целого ряда факторов: типа почвы, таксационных характеристик прилегающего леса, лесорастительной подзоны, площади участков и других показателей.
На обследуемых участках в настоящее время идёт успешное возобновление ели. Густота хвойного подроста, его возраст и средняя высота на данных участках превышают показатели рекомендаций по переводу в лесопо-крытую площадь насаждений искусственного или естественного происхождения на землях лесного фонда. В данных почвенных условиях на залежах формируется стадия молодого подроста после луговой стадии рудеральной растительности.
Список использованных источников
1. Голубева Л.В. Смена напочвенного покрова на старопахотных залежах Каргополь-ского района Архангельской области / Л.В. Голубева, Е.Н. Наквасина // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2014. № 6 (143). С.67-72.
2. Данилов Д.А. Выращивание древесных насаждений на постагро-генных землях: учебное пособие / Д.А. Данилов, А.В Жигунов, А.Н. Красновидов, Б.Н. Рябин, В.Ю. Неверовский, Т.А. Шестакова, В.И. Шестаков, О.О. Эндерс // СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. 104 с.
3. Наваксина Е.Н. Трансформация постагрогенных почв на карбонатных отложениях в Архангельской области / Е.Н. Наваксина, Л.В. Голубева // Arctic Evironmental Research. 2014. С.32-39.
4. Романенко Г.А. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота / под ред. акад. Романенко Г.А. М.: Росинформагротех, 2008. 64 с.
5. Правила лесовосстановления. Утверждены Приказом МПР России от 16.07.2007 № 183.
УДК 630* 182.21:630*182.4:581.55
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ИЗРЕЖИВАНИЯ
ДРЕВОСТОЕВ БЕРЕЗЫ
REGULARITIES OF SELF-THINNING OF BIRCH STANDS
Гульбе Я.И., Гульбе А.Я., Гульбе Т.А., Ермолова Л.С.
(Институт лесоведения РАН, с. Успенское, РФ)
Gulbe Y.I., Gulbe A.Ya., Gulbe T.A., Ermolova L.S.
(Institute of Forest Science of Russian Academy of Sciences, Uspenskoe, Russia)
Установлено, что в ходе роста и развития древостоев березы средние надземная масса, масса и объем ствола дерева изменяются по правилу -3/2, а средняя годичная продукция дерева - по закону постоянства урожая.
It is established that during growth and development of birch stands averages aboveground mass of tree and averages mass and volume of tree trunk vary by the rule -3/2, and average annual production of a tree vary according to the law of constancy of a harvest.
Ключевые слова: фитомасса, годичная продукция, правило -3/2, закон постоянства урожая, береза
Key words: phytomass, annual production, the rule -3/2, the law of constancy of a harvest, birch
