Оценка рубок промежуточного пользования в сосновых древостоях Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 630*242:630*243

ОЦЕНКА РУБОК ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ В СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЯХ

Л.С. Пшеничникова

Институт леса им. В.Н.Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50; e-mail: institute@forest.akadem.ru

Рассматривается последействие трехкратных рубок ухода, проведенных в чистых сосняках южнотаежной подзоны Красноярского края. За 24-летний период прослежена реакция отдельных деревьев и древостоя на пр о-реживание и проходные рубки. Показаны динамика радиального прироста, изменение запаса, общая производительность.

Ключевые слова: рубки ухода, чистые сосняки, реакция деревьев, радиальный прирост, запас, общая продуктивность

Consequences of triple thinnings carried out in pure pine stands in t he southern taiga subarea of the Krasnoyarsk r e-gion are considered. The reaction of individual trees and stand thinnings and accretion cuttings were observed for 24 years. The dynamics of radial growth, wood stock change and general productivity was shown.

Key words: thinnings, pure pine stands, reaction, radial growth, wood stock, general productivity

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных проблем, стоящих перед лесной отраслью Красноярского края, является недостаток сырьевых ресурсов. Эта парадоксальная для одного из самых лесных регионов России ситуация связана с тем, что значительная часть лесов либо не имеет товарной ценности и пригодна только для выполнения экологических функций, либо экономически и транспортно недоступны. Расче т-ная лесосека по краю используется всего на 10,3 %, причем отпуск леса ведется в основном только по хвойному хозяйству (94,5%). Размер пользования на 1 га лесов, возможных для эксплуатации, сост авил в 1998 году всего 0,23 м3, в то время как в Финляндии он равен 2,9 м3, Швеции - 2,6 м3, Германии

- 4,4 м3, Канаде - 1,4 м3, б. СССР - 1,3 м3 (Бельков, 2000). Преобладающей продукцией лесного комплекса края является «круглое бревно» (63% от з а-готовленной древесины).

Систематические рубки ухода в достаточно плотных (высокополнотных) одновозрастных древостоях с относительно полным использованием ресурсов среды позволяют увеличить до 30-50 % пользование древесиной с единицы площади за счет утилизации потенциального отпада и увелич е-ние выхода деловой древесины в 1,5 раза (Результаты длительных..., 2001). При этом можно сократить срок выращивания технически спелой древесины перераспределением прироста древостоя на меньшее число хозяйственно ценных деревьев к возра с-ту главной рубки. В этом отношении определенный интерес с лесоводственной точки зрения представляет 24-летний производственный опыт рубок ух ода, выполненный в сосновых древостоях Больше-муртинского лесхоза Красноярского края (южнот а-

*Работа поддержана РФФИ и ККФН (гранты РФФИ-Енисей 07-04-96804 и 07-04-96827)

ежная подзона).

В работе использованы материалы инвентаризации опытных рубок (1971, 1983, 1998 гг.) по данным лесхоза. Обследовались древостои в 50-ом квартале Юксеевского лесничества. Площадь рубок составляла 18,5 га. В 2004 г. здесь были заложены пробные площади для оценки реакции отдельных деревьев и всего древостоя на разреж ивание.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕД ОВАНИЙ

Объекты ухода представлен чистыми сосняками разнотравной группы типов леса (Юксеевский бор). Почвы дерново-лесные супесчаные. В настоящее время это насаждение имеет во зраст 81 год, производительность II класса бон итета. До рубки запас древостоя составлял 220 м3/га, полнота

- 0,8 во всех вариантах опыта.

Рубки ухода выполнялись в три приема. Пе р-вый уход был проведен весной 1971 году в возра сте прореживаний, средний возраст др евостоя - 48 лет. Интенсивность разреживания - 18-20% по запасу. Второй и третий уходы представлены проходными рубками и были проведены соответственно в во з-расте 60 и 75 лет. Интенсивность ра зреживания при втором приеме -15%, при третьем - 21-23% по запасу. Полнота после 1 -го и 2-го приема рубки снижалась до 0,7, после 3 -го до 0,6. Прореживание выполнялось с использованием бензопилы. При проходных рубках использовалась трад иционная техника - трелевочный трактор + бензопила. Технология рубок ухода - метод узких лент.

Для оценки последействия рубок ухода на пр о-изводственных участках было заложено две пробные площади (№ 1 и № 2). В качестве контроля (пробная площадь № 3) использовались окраи нные участки бора, которые по конфигурации площадей не подпадали в строгую схему механизир ованного ухода (табл. 1). Использовались методики Н.П. Ге-

оргиевского (Георгиевский, 1953; Побединский, 1966). Высоты деревьев измерялись высотомером. Учетные деревья выбирались по принципу пропо р-ционально-ступенчатого представительства общим количеством по 25-40 деревьев на каждой пробной площади. Запас и сортиментная структура опреде-

лялись по таксационным таблицам для лесов Сиб и-ри (Справочное пособие..., 1966). Процент текущего прироста подсчитывали по формуле Пресс лера (Анучин, 1971). Общая производительность древо-стоев включала наличный запас и запас вы бранный при уходе.

Таблица 1 - Таксационная характеристика пробных площадей

№ пр. пл. Вариант опыта Количество деревьев, шт./га Средние Площадь сечения, м2/га Запас, м3/га Полнота

диаметр, см высота, м

1 Рубка 337 34,0 25,3 30,6 314,5 0,7

2 Рубка 358 32,4 25,0 29,5 302,4 0,7

3 Контроль 726 25,0 22,3 35,7 345,1 1,0

Для оценки интенсивности радиального пр и-роста в пределах каждой пробной площади у 50 растущих деревьев на высоте 1,3 м высверливали возрастным буравом керны Ширина годичного кольца измерялась с помощью измерительной лупы с точностью до 0,1 мм. Сравнение вариантов контроля и рубок проводилось по абсолютным и относительным величинам в процентах от средн его за три года прироста до рубки.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Радиальный прирост является одним из наиболее "чутких" параметров, реагирующих на все изменения окружающей среды. Интенсивность радиального прироста деревьев в насаждениях определяется многими факторами - климатическими условиями, возрастом, особенностями взаимоде й-ствия между деревьями и т.д. Рубки ухода являются одним из самых радикальных мероприятий, влияющих на ширину годичного кольца.

В результате исследований выяснилось, что рубки ухода оказывают положительное влияние на прирост. Однако реакция эта в течение 24-летнего периода наблюдений проявлялась по-разному. После 1-го приема рубки в возрасте прореживаний (48 лет) разница в радиальном приросте сосны на ко н-трольном и разреженных участках была незнач и-тельна. После повторного разреживания в возрасте проходных рубок (60 лет) это различие проявлялось отчетливо и сохранялось до следующего 3 -го приема рубки. Третий прием рубок оказал наиболее сильное воздействие на и нтенсивность радиального прироста. Разница в ширине годичного кольца на участках с уходом и без ухода за пос ледние 3 года (2002-04 гг.) составила в среднем 200% (рис. 1). На фоне закономерного возрастного падения пр и-роста деревьев в условиях контроля на разреже н-ных секциях после 3 -го приема рубок у деревьев отмечалось особенно сильное увеличение пр ироста.

Наиболее наглядно последействие рубок пр о-являлось в относительных показателях по отнош е-нию к контролю. При таком способе сравнивалось отношение прироста за годы после рубки к средн ему приросту за три года до рубки на фоне таких же показателей в условиях контроля. Прослеживалось три «волны» последействия рубок: за период 19711980, 1981-1997, 1998-2004 гг. В каждом периоде сразу после рубки прирост увеличивался, достигал

с годами максимального значения, после чего сн и-жался, приближаясь к контролю. При этом, че м старше становился древостой, тем различие проя в-лялось сильнее, хотя интенсивность приемов в ы-борки была близка.

. Пр. пл. 1

- Пр. пл. 2 .

-Контроль

Год

3® 250

Ь 230 -

&. 210 -

§■ 190 -

■її 170 -

| 150-

¡3 130 -

ч 110 -га

О- 90 -70 -

50-------

1965

Отношение прироста после рубки к контрольному приросту

1975

1985

1995

- Пр. пл. 1

- Пр. пл. 2 .

Контроль

2005

Год

Рисунок 1 - Динамика годичного радиального прироста сосны в насаждениях пройденных и непрощенных рубками ухода Рубки ухода проводились в 1971, 1983, 1998 гг.

Среднепериодический годичный прирост за 24-летний период наблюдений также подтвержд а-ет отмеченные закономерности (рис. 2). После первого приема прирост за период 1971 -75 и 197680 гг. практически не различался с контролем. При следующих приемах рубки отчетливо проявлялось нарастающее различие в показателях прироста. Так, за период 1981 -85 гг. прирост на разреженных участках выше, чем на контроле в 1,1-1,2 раза, 1986-90-в 1,2-1,4, 1991-95 -в 1,3-1,5, 1996-2000в 1,5 и за 2001-04 гг. - в 1,8-2,2 раза, т.е. разница с контролем была тем больше, чем старше стан о-

вился древостой.

Иными словами, под влиянием рубок ухода, несмотря на увеличение возраста древостоев, с охранялась высокая интенсивность прироста, в то время как на контроле происх одило его снижение. За весь период наблюдений суммарный радиал ь-ный прирост сосны под влиянием рубок ухода увеличился в 1,3 раза по сравнению с контролем.

1 21

їз 1,в-Ц 1,6Ц- 1,4С 1,210,80,60,40,20-

□ пр. пл.1 ■ пр. пл.2

□ контроль

1968-

1970

1976-

1980

1996-

2000

Годы

Рисунок 2 - Среднепериодический радиальный прирост в сосняках, пройденных и непройденных рубками ухода, мм

Под влиянием рубок ухода интенсивность н а-растания радиального прироста у деревьев разных ступеней толщины неодинакова. У тонкомерных деревьев реакция на рубки практически отсутств овала. Значительное увеличение прироста отмечалось у деревьев средних ступеней толщины. Здор о-вые, лучшие по приросту деревья, оставленные на доращивание, сформировали крупн омерную часть древостоя. Диметр таких деревьев нередко достигал 52-56 см в 81-летнем возрасте, они имели наибольший радиальный прирост, до 2-2,5 мм в год (рис. 3).

Диаметр, см

Рисунок 3 - Текущий радиальный прирост деревьев сосны разных ступеней толщины на разреженном (1) и контрольном участках (2)

Результаты исследования подтверждают возможность радикального влияния рубок ухода на радиальный прирост деревьев. Изменение радиального прироста в сторону увеличения или уменьш е-ния можно рассматривать как отве тную реакцию деревьев на рубку. Реакция прироста пр оявляется в определенный временной интервал, в пределах к о-торого происходит возрастание прироста и посл е-дующее его нивелирование с контролем. Продо л-жительность реакции зависит от интенси вности рубок. Это может послужить основой для корре к-тировки нормативов рубок ухода.

Известно, что разреживания не уменьшают ит о-гового запаса древостоев, если выборка не прев ы-шает потенциального суммарного отпада (Георг и-евский, 1957; Давыдов, 1971; Сеннов, 1977, 1984; Бузыкин, Пшеничникова, 1980 и др.). В нашем случае размер промежуточного пользова ния превышал величину отпада на контрольной площади. В результате проведении трехкратных р убок ухода к концу периода наблюдений (2004 г.) произошло снижение запаса сосняков на разр еженных участках на 9-13% по сравнению с контролем за счет того, что древостой не смог компенсировать потерю вырубленной части древостоя (табл. 2). После 2 -го приема рубок запас и прирост древесины не во с-становился до уровня контроля. Это свидетельствует о том, что 3 -ий прием рубок проведен несколько поспешно. Очередное вмешательство рубками ухода возможно лишь при достижении полноты древостоя равной 0,8. После 3-го приема интенсивностью 21-23% по запасу полнота древостоев снизилась до 0,6 и оказалась ниже рекомендуемой Наставлением по рубкам ухода в лесах Восточной Сибири (1994). Согласно этому документу полнота после рубки должна быть не менее 0,7. Судя по рис. 4 можно предположить, что к возрасту спелости запасы на разреженных и контрольном участках сравняются, несмотря на большую разницу в кол и-честве стволов (в 2 раза). С учетом дополнительной древесины, полученной при рубках, общий запас составил соответственно 465 и 442 м 3/га, запас в контроле - 345 м3/га без учета отпада, который не определялся. Разница от контроля составляла 35 и 28% соответственно.

Текущий прирост по запасу на контрольном участке за весь период наблюдений составил 1,8%, на разреженных участках - 6,1-6,5%. В продолжение этого периода послерубочные изменения тек у-щего прироста между приемами различались. Максимальное увеличение прироста произошло после 3-его приема рубок. Этот прием соотв етствует возрасту, когда наиболее полно реализуется назнач е-ние проходных рубок - увеличение прироста лучших деревьев, которые по качеству и форме ствола соответствуют хозяйственным целям. За счет и н-тенсивного продуцирования древесины крупными стволами, преобладающими на пробных площадях, можно объяснить столь резкое увеличение приро ста за последний прием рубок. В целом же, за 24 года эксперимента среднегодичный прирост сосн яков под влиянием рубок ухода оказался больше, чем на контроле в 2 раза.

ГО 400

350

- 300

(0 с го со 250 200

150

100

50

0

1960 1970 1980 1990 2000 201(3

Пр. пл. 1 ......Пр. пл. 2------------Контроль^ Годы

Рисунок 4 - Динамика запасов сосняков, пройденных и непройденных рубками ухода

1990

Как следует из табл. 3, под влиянием рубок ух ода изменилась и сортиментная структура древесины по сравнению с контролем, в основном, за счет увелич е-ния крупной деловой древесины б олее чем в 2 раза

(63% против 27% в контроле). Выход средней и мелкой деловой древесины, напротив, оказа лся больше в контроле в 2,5 и 5 раз соответственно. Запасы дровяной древесины различались незначительно.

Таблица 2 - Изменение запаса и прироста сосняков н а разреженных и контрольном участках

Запас на 1 га, мз_____________Прирост___________

№№

пр.

Период наблюдений, гг.

Период наблюдений, лет

до

рубки

после

рубки

в конце периода

риод,

м3

г3од,

м3/га

% прироста

Годичная производительность, % к контролю

1971-1982 12 220 175 260 85 7,1 3,3 136

1983-1997 15 260 220 280 60 4,0 1,6 77

1998-2004 7 280 215 315 100 14,3 5,4 275

Всего 24 220 70 315 245 10,2 6,5 196

1971-1983 13 220 180 260 80 6,7 3,0 129

1983-1999 15 260 220 290 70 4,4 1,7 84

1999-2004 6 290 230 302 72 10,3 3,9 198

Всего 24 220 80 302 222 9,25 6,1 178

1971-2004 24 220 - 345 125 5,2 1,8 100

в

пл

1

2

К

Таблица 3 - Сортиментная структура сосновых древостоев, пройденных и н епройденных рубками ухода, %

№№ Деловая Всего, м3/га

п.п. крупная средняя мелкая Дровяная

1 63,6 22,4 1,5 12,5 315

2 63,2 26,1 1,6 9,1 302

Контроль 27,2 53,7 7,5 11,6 345

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прореживание и проходные рубки, имеющие целью отбор на доращивание деревьев с лучшей формой стволов и крон, а также увеличение пр и-роста лучших деревьев оказались весьма эффективными в чистых сосняках. За весь период наблюдений суммарный радиальный прирост сосны под влиянием рубок ухода увеличился в 1,3 раза по сравнению с контролем. После каждого приема рубки радиальный прирост деревьев вначале увеличивался, достигая определенного макс имума, затем снижался до уровня контроля. Продолжительность реакции зависела от интенсивности ру б-ки. Среднегодичный прирост сосняков под влиян и-ем рубок ухода оказался больше, чем в контроле в 2 раза. Общий запас древостоев с учетом дополнительной древесины возрос на 30%, а выход кру пной деловой древесины увеличился примерно в 2 раза по сравнению с контролем.

При проходных рубках, когда древостои дост и-гают возраста приспевания можно получить дополнительно значительные объемы древесины. В лесохозяйственной практике такие рубки нередко св о-дятся к досрочной выборке товарной древесины. Как считают специалисты, создается опасная те н-денция, когда промежуточное пользование иногда приравнивается к главному.

Результаты опытных рубок ухода могут быть уточнены и дополнены последующим исследован и-ем этого эксперимента, при достижении сосн яками возраста рубки главного пользования. Для обоснования эффективности нормативов рубок ухода за

лесом наибольшую объективность обеспечивают длительные эксперименты, которых, к сожалению, крайне мало.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Анучин, Н.П. Лесная таксация. - 3-е изд. / Н.П. Анучин.

- М.: Лесная промышленность, 1971. - 512 с.

Бельков, В.В. Лесокадастровое зонирование и основные

показатели лесного фонда Красноярского края / В.В. Бельков, [и др.] // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. Вып. 2. -Красноярск: КНИИГиМС, 2000. - С. 96-103.

Бузыкин, А.И. Формирование хвойно-лиственных мо-лодняков / А.И. Бузыкин, Л.С. Пшеничникова. - Новосибирск: Наука, 1980. - 176 с.

Георгиевский, Н.П. Методика опытных работ по рубкам ухода за лесом / Н.П. Георгиевский. - Тр. Ин-та ле-сохоз. проблем АН Латвийской ССР. - 1953. - № 5. Георгиевский, Н.П. Рубки ухода за лесом / Н.П. Георгиевский,. М.-Л.:, 1957. - 144 с.

Рубки ухода за лесом / А.В. Давыдов. М.: 1971. - 184 с. Наставление по рубкам ухода в лесах Во сточной Сибири.

- М.: Рослесхоз, 1994. - 99 с.

Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов / А.В. Побединский. Изд. 2-е. -М.: Наука, 1966.-60 с.

Результаты длительных опытов с рубками ухода / С.Н.

Сенов. // Лесное хозяйство. -2001. -№ 2. - С. 28-29. Рубки ухода за лесом / С.Н. Сенов. - М.: Лесная промышленность, 1977. - 160 с.

Уход за лесом. Экологические основы / С.Н. Сенов. - М.: Лесная пром-сть, 1984. - 127 с.

Справочное пособие по таксации и устройству лесов С и-бири. - Красноярск: Красноярское книжное издательство, 1966. - 378 с.

Поступила в редакцию 20 февраля 2008 г. Принята к печати 16 мая 2008 г.