Особенности формирования биогрупп ели на вырубках Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

В нашем случае насаждения подобраны как среднетипичные для Московской области по антропогенному воздействию (загрязнения атмосферного воздуха, рекреационные нагрузки). Испытывающие сильные нагрузки насаждения лесопарков или насаждения, находящиеся на значительном удалении от населенных пунктов, могут иметь другие сценарии развития. Однако для всех сценариев можно использовать AD . как критерий естественной спелости. По нашему мнению, это гибкий и в то же время достаточно информативный критерий, позволяющий учитывать условия, в которых существует и развивается насаждение. в настоящее время установление возраста естественной спелости ельников в возрасте 150-200 лет, встречающееся в учебной, научной и справочной литературе, в большей степени подходят для условий с низкой антропогенной нагрузкой.

Рассмотренные в статье критерии продуктивности и устойчивости еловых древос-тоев, по нашему мнению, могут служить для принятия решений при лесоуправлении.

Библиографический список

1. Мелехов, И.С. Лесоведение: учебник. 3-е. изд. / И.С. Мелехов. - М.: МГУЛ, 2005. - 372 с.

2. Анучин, Н.П. Лесоустройство / Н.П. Анучин. - М.: Сельхозиздат, 1962. - 568 с.

3. Орлов, М.М. Лесоустройство. Т. 1. Элементы лесного хозяйства / М.М. Орлов. - Л., 1927. - 428 с.

4. Гусев, И.И. Продуктивность ельников Севера / И.И. Гусев. - Л., 1978. - 232 с.

5. Мошкалев, А. Г. Таксация товарной структуры древостоев / А.Г. Мошкалев. - М.: Лесная пром-сть, 1982.

6. Анучин, Н.П. Лесная таксация: учебник для вузов.

- 6-е изд. / Н.П. Анучин. - М.: ВНИИЛМ, 2004.

- 552 с.

7. Европейские стандарты на круглые лесоматериалы и пиломатериалы. Справочник. - М.: ООО «Лесэксперт», 2005. - 141 с.

8. Анучин, Н.П. Теория и практика организации лесного хозяйства / Н.П. Анучин. - М.: Лесная пром-сть, 1977.

9. Третьяков, Н.В. Закон единства в строении насаждений / Н.В. Третьяков. - М.-Л.: Новая деревня, 1927. - 114 с.

10. Высоцкий, К.К. Закономерности строения смешанных древостоев / К.К. Высоцкий. - М., 1962.

- 178 с.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОГРУПП ЕЛИ НА ВЫРУБКАХ

А.В. ТИБУКОВ, доц. каф. геодезии и строительного дела МГУЛ

При изучении последующего возобновления леса на вырубке большое внимание было уделено пространственному размещению подроста ели. Однородность в размещении самосева Г.Ф. Морозов [1] считал редким явлением в лесу.

Отмечая это, он говорил, что неодинаковая возобновительная спелость лесной почвы и связанная с этим неравномерность размещения подроста были подчеркнуты немецкими лесоводами, требовавшими на основании этого неравномерных рубок. М.Е. Ткаченко считал, что групповое размещение подроста древесных пород по площади - явление закономерное, связанное с микроповышениями. Им было показано, что в северных лесах на гниющей древесине размещается 95 % елового подроста [2]. В.Ф. Цветков приводит данные, показывающие, что в био-

tibukov_av@mail.ru

группах, независимо от густоты, возраста и состава пород, сосредоточено от 86 до 92 % деревьев [3].

И.С. Мелехов [4] указывал на резкие различия естественного возобновления леса под пологом и на открытом месте, при изучении которых необходимо учитывать пространственную структуру каждой категории в отдельности. И далее он пишет, что без понимания этой структуры не могут быть раскрыты изменения и во времени, т.е. «пространственная неравномерность возобновления означает и неравномерность в смысле времени». Н.В. Дылис в своих работах [5], посвященных парцеллярной структуре лесных биогеоценозов, заложил первооснову изучения парцеллярной структуры типов леса, а затем и классификации типов леса с учетом их парцеллярного состава.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

145

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

160 -Г -

140

120

О 100 оЗ

§ 80 — -и 60-40-20 -

140 -г

120

100

I 80

О

60

40

20

1(1)

0

120 -г

100

1 (1)

й

н

о

о

Я

PQ

80

60

40

20 -■■■

1(1)

2(2)

2(4)

3(2)

3(4)

2(2)

Биогруппа ели открытого типа (1)

4(3) 5(4) 6(4) 7(4)

номер дерева (класс Крафта)

Биогруппа ели частично открытого типа (2)

4(2)

5(2) 6(2) 7(3)

номер дерева (класс Крафта)

Биогруппа ели закрытого типа (3)

3(4)

4(3) 5(3)

номер дерева( класс Крафта) высота ствола □ длина кроны □ диаметр кроны

Рис. 1. Соотношение высоты ствола, протяженности кроны и диаметра кроны в биогруппах ели различного типа (Щелковский УОЛХ)

0

Таблица 1

Соотношение параметров кроны ели в биогруппах различных категорий (Щелковский УОЛХ)

Категория биогруппы Соотношение протяженности и диаметра кроны ели (№) в биогруппе

1 2 3 4 5 6 7 среднее

I 1,4 1,15 1,21 0,97 1,02 0,9 0,79 1,12

II 1,25 1 0,93 0,94 1 1,18 0,82 1,03

III 0,83 0,94 0,85 0,81 0,83 - - 0,85

146

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Рис. 2. Динамика средних высот ели в биогруппах различных категорий (тип леса - ельник черничный свежий, Щелковский УОЛХ)

Таблица 2

Достоверность различия средней высоты доминирующих особей ели различных категорий биогрупп

Категория биогруппы Средняя высота, М ± m Критерий Стьюдента

^факт ^табл

Открытая 0,93±0,11

Частично открытая 0,73±0,08 9,5 2,2

Закрытая 0,62±0,05 5,6 2,2

Любая биогруппа древесных растений представляет собой элементарную систему, имеет иерархическую структуру и может быть выделена по типу взаимоотношений с другими типами или видами растительности. Для начального этапа формирования насаждения можно выделить три основные категории биогрупп ели: открытая (I), частично открытая (II) и закрытая (III) [6].

Для биогруппы характерно явление, на которое указывал Г.Ф. Морозов [1]. Это взаимное покровительство и взаимное приспособление в начальный период становления древостоя. Значительный интерес вызывает концепция Ю.В. Титова [7], который благоприятное взаимодействие в группах растений при отсутствии конкуренции и перенаселенности назвал эффектом группы. Этот эффект проявляется в устойчивости, стабилизации и активном росте и развитии всей группы. Растения, поселившиеся в биогруппе позднее, не попадают в общий ритм роста и со временем отмирают. Ю.в. Титов выделяет и другой эффект взаимодействия растений в группе - эффект плотности, который возни-

кает при достаточно большом числе растений на единице площади и проявляется в снижении продуктивности, хотя этому противоречат исследования В.Б. Ларина и Ю.А. Пауто-ва, изучавших сосновые биогруппы в лесных культурах [8].

Диагностические признаки рангового положения каждого члена биогруппы определяются их функциональной значимостью. Как указывал Г.Ф. Морозов [1], «в пределах каждой группы происходит свое расчленение по классам господства».

Для анализа роста и развития каждой древесной особи использовались следующие основные биометрические параметры: высота ствола, диаметры на уровне корневой шейки и на высоте 1,3 м, протяженность и диаметр кроны, протяженность бессучковой зоны ствола, годичный прирост по высоте и по диаметру ствола. Важнейшей характеристикой деревьев ели в биогруппе является соотношение высоты ствола и параметров кроны (рис. 1), показывающее ранговое положение (по Крафту) и перспективу развития дерева (табл. 1).

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

147

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Рис. 3. Ход роста ели по высоте в биогруппе частично открытого типа (тип леса - ельник черничный свежий, Щелковский УОЛХ)

Анализ хода роста ели в биогруппе показывает, что дифференциация деревьев в биогруппах особенно четко начинает проявляться с 6-10 лет (рис.2). Именно в это время у ели отмирает главный корень и формируется система боковых корней [9, 10].

При сравнении высот ели по биогруппам использовались деревья первого и второго классов как наиболее показательные в отношении роста и развития. Различие высот определялось по критерию Стьюдента (табл. 2).

Различия в росте и развитии подроста увеличиваются со временем не только меж-

ду типами биогрупп, но и в самой биогруппе. Наиболее наглядно это можно наблюдать в биогруппе частично открытого типа (рис. 3). Анализируя ход роста подроста ели, достаточно четко определить ранговое положение каждого дерева, которое зависит от возраста, т.е. времени появления или подселения в биогруппе. В этом плане биогруппу можно разделить на две части: основную («ядро») - самую старшую по возрасту- и дополнительную («спутники») - более молодые древесные растения. Ядро группы образуется в первые десять лет после рубки.

148

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

СЗ

н

о

о

3

m

90 — -80 — -70 — 60 — 50 — 40 — 30 — 20 — 10 — 0

высота ствола □ длина кроны □ диаметр кроны

10-1

10-2

од1

од2

номер дерева

Рис. 5. Соотношение основных биометрических параметров группового и одиночного подроста ели

В основной части группы доминирует самое развитое дерево, которое является эдификатором микроусловий и контролирует рост остальных членов группы.

Таким образом, биогруппа частично открытого типа объединяет черты биогрупп открытого и закрытого типов.

Помимо значения группового сложения подроста в формировании будущего древостоя необходимо рассмотреть роль одиночного подроста ели. Сравнение хода роста отдельных деревьев ели и растущих в группе (рис. 4) показывает практически полное сходство в начальном развитии. Для сравнения были выбраны древесные растения ели в одном возрасте (14 лет) и произрастающие в одинаковых условиях и вне влияния лиственных пород.

Соотношение высоты ствола и параметров кроны, состояние хвои, прирост в высоту исследуемых деревьев ели не показало значительных различий, кроме таких характеристик ствола, как очищаемость от сучьев и диаметр корневой шейки. в биогруппе очищаемость ствола составила 24-32 %, при этом сухие сучья отсутствовали полностью, т.е. сформировалась бессучковая зона ствола; у одиночно растущих деревьев ели зона отмерших ветвей составила 16-18 % и сухие веточки сохранились на стволе. Диаметры корневой шейки в группе составили 8 и 11 мм, у одиночных деревьев - 15 и 18 мм (рис. 5).

Таким образом, количественные характеристики одиночных и групповых де-

ревьев ели в основном совпадают, но параметры, влияющие на качество древесины ствола, различаются, и это различие увеличивается с возрастом деревьев. Соответственно деревья, выросшие в тесном взаимодействии друг с другом, будут отличаться от одиночных деревьев лучшим качеством ствола.

Библиографический список

1. Морозов, Г.Ф. Учение о лесе / Г.Ф. Морозов. - М.-Л.: Сельколхозгиз, 1931. - 438 с.

2. Ткаченко, М.Е. Концентрированные рубки, эксплуатация и возобновление леса / М.Е. Ткаченко.

- М.-Л.: Госиздат сельхоз- и колхозно-кооперативной литературы, 1931. - 173 с.

3. Цветков, В.Ф. Лесной биогеоценоз / В.Ф. Цветков.

- Архангельск, 2004. - 267 с.

4. Мелехов, И.С. Лесная типология / И.С. Мелехов.

- М: МЛТИ, 1976. - 72 с.

5. Дылис, Н.В. Структура лесного биогеоценоза / Н.В. Дылис. - М.: Наука, 1969. - 56 с.

6. Тибуков, А.В. Формирование леса после сплошной рубки агрегатной техникой в ельнике черничном / А.В. Тибуков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник.

- 2009. - № 3. - С. 48-53.

7. Титов, Ю.В. Эффект группы у растений / Ю.В. Титов. - Л., 1978. - 151 с.

8. Ларин, В.Б. Формирование хвойных молодняков на вырубках северо-востока европейской части СССР / В.Б. Ларин, Ю.А. Паутов. - Л.: Наука, 1989. - 144 с.

9. Булыгин, Н.Е. Дендрология / Н.Е. Булыгин. - М.: Агропромиздат, 1985. - 280 с.

10. Калинин, М.И. Формирование корневой системы деревьев / М.И. Калинин. - М.: Лесная пром-сть, 1983. - 152 с.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

149