CC BY
54
t
Лесное хозяйство *
ВЛИЯНИЕ ЧЕРЕСПОЛОСНО-ПАСЕЧНЫХ ПОСТЕПЕННЫХ РУБОК НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ОСАДКОВ, ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ,
РАЗВИТИЕ ПОДРОСТА В ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ
Т. И. ГОНЧАРОВА,
соискатель, преподаватель Краснобаковского лесхоза-техникума,
А. Д. КОРЕПАНОВ, 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, д. 37;
тел. +7(950)617-00-02;
аспирант, У1Л1У e-mail: [email protected]
Положительная рецензия представлена В. А. Заикиным, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, Нижегородская ГСХА.
Ключевые слова: подрост, влажность, чересполосно-пасечные постепенные рубки, последовательность рубок, снежный покров, промерзание и оттаивание почвы, твердые осадки, талые воды.
Keywords: a young growth, humidity, throughstripe successive fellings, a cutting sequence, a snow covering, a freezing and soil thawing, solid precipitations, melt-waters.
Сохранение подроста хвойных пород при заготовке спелых лесных насаждений является важным экологическим, лесоводственным и экономическим фактором. В современных условиях недостаточного финансирования, когда объемы проведения лесокультурных работ в лесных хозяйствах снижаются, остро стоит проблема нахождения таких технологий и способов рубок, при которых оптимально сочетались бы как механизация лесосечных работ, так и меры по сохранению подроста и содействию естественному возобновлению хозяйственно ценными породами.
Одним из путей восстановления ельников и рационального использования древесины при сохранении экологических функций леса являются постепенные рубки [1]. Однако до последнего времени недостаточно полно исследовано состояние естественного возобновления и его изменения под влиянием чересполосно-пасечных постепенных рубок, отсутствует информация о важнейших эколого-лесоводственных факторах в чисто хвойных и хвойно-лиственных насаждениях. Сущность чересполосно-пасечных постепенных рубок заключается в том, что породы первого яруса вырубаются в несколько приемов. Лесосека разбивается на пасеки с волоком посередине. В первый прием вырубаются нечетные пасеки, а через 5-7 лет вырубают четные [2]. Чересполосно-пасечные постепенные рубки в условиях Нижегородской области являются отклонением
от традиционного направления. Используя пластическую технологическую схему, рекомендуют внедрять такие рубки в чисто сосновых, хвойно-лиственных, елово-сосновых насаждениях со вторым ярусом и подростом из ели, на свежих, влажных суглинках и супесях на хорошо дренированных почвах.
Одним из важных экологических факторов является почвенно-грунтовый фактор. В лесных условиях более глубоко промерзают почвы под густым ельником, снижающим глубину снежного покрова, что отрицательно сказывается на росте древостоя. Снежный покров в лесу предохраняет от вымерзания корневую систему древесных пород и подроста, он является теплоизолятором, на протяжении всей зимы [3, 6].
Замерзание и оттаивание почвы оказывает большое влияние на почвообразовательный процесс (физическое состояние и гидрологические свойства), что существенно влияет на жизнедеятельность корневой системы древостоя [4, 5].
Цель и методика исследования.
Целью исследования является изучение состояния и динамики естественного возобновления и подроста под влиянием чересполосно-пасечных постепенных рубок, а также изучение влияния динамики таксационных показателей на накопление твердых осадков и водный баланс в целом после проведения чересполосно-пасечных постепенных рубок.
Рисунок 1
Схема расположения пробных площадей на участках чересполосных, коридорно-пасечных рубок
Участок № 1
О ч о со 1 гч 1 1-3 м 1-5 1-6 I ¥ 0 ч о со 2-1 2-2 2-3 2-4 ID 2-6 О Я о GO (Л 3-2 I ro 3-4 1 3-5 3-6 X 0 a 00
II] II II Ml ||[ II II III III II II III
CD со со
LD 00 со ч— со со ш со со ч— 00 аэ un m 00 GO 00 un
Г-- -л ь. h- к- I'- СП I'- h- ч In. r-- Lf) К F'- ■ч-
т ч— T
U—»1 —► ч J ч 1 -1—J Lf—J ч ► ч J Ll v к Ll—► Ч ► Ч J -1 J Lf—J 4 ► 4 ► 4 J ■1 J
Участок № 2
S И M Q
§ I II 8 I II 8 I IE Ш
m ca n m
4-5 25 25 4-5 25 25 4-5 25 25 4-5
4 J ч 4 V < ч ч 1* 4 V 4 < v
Обозначение: порядок разработки технологических полос: I — первый прием, II — второй прием, III — третий прием.
шшш.т-ауи. пагоб. ги
Лесное хозяйство *
Таблица 1
Динамика изменения таксационных показателей насаждений опытных участков
в результате проведения чересполосных рубок
№ участка Год лесоустр. Площадь, га Состав, подрост, подлесок, почва, рельеф, особенности выдела Н Яруса Элемент леса возврат высота диаметр бонитет Тип леса Тип лесорастительных условий полнота запас на 1 га
1 1975 12,4 9С1Е Пдр: 10Е, 30 лет, 4,0 м; 4 тыс. шт/га благонад. неравномерный 1 26 С Е 85 26 25 32 32 I Смбр В2 0,7 360
1982 г. — 1-й прием 3х приемных коридорно-пасечных чересполосных рубок
1985 12,4 9С1Е Пдр: 8Е2С,40 лет, 7,0 м; 4 т шт/га 1 27 С Е 100 27 27 32 32 I Смбр В2 06 330
1987 г. — 2 й прием, 1992 г. — заключительный 3-й прием
1995 12,4 10Е+С+Б I II Е 40 11 12 III Ебр В2 0,6 80
2 1975 12,2 10С Пдр: 10Е, 30 лет; 2,5 м; 4 т шт/га 1 26 С 80 26 28 I Смбр В2 0,7 360
1985 12,2 10С Пдр: 8Е2С, 40 лет, 8 м; 2,5 т шт/га 1 28 С 90 28 30 I Смбр В2 0,6 350
1992 г. — 1-й прием 2-х приемных чересполосно-пасечных рубок (50 % выборки запаса)
1995 12,2 10С 1 28 С 100 28 32 I Смбр В2 0,4 200
1997 г. — 2-й заключительный прием чересполосных-полупасечных рубок
2005 натур. обслед. 9Е1С 1 12 Е С 50 12 12 II Ебр В2 0,7 100
3 1975 1,3 9С1Е Пдр: 10Е, 25 лет, 2 м, 5 т шт/га благонадежный, равномерный 1 24 С Е 85 24 23 28 26 I Смбр В2 0,6 280
1985 1,3 9С1Е Пдр:8Е2С, 30 лет, 6,0 м, 3 т шт/га благонадежный, равномерный 1 26 С Е 100 26 25 30 30 II Сбр А3 0,6 280
1995 1,3 9С 1Е Пдр:10Е, 35 лет, 6,0 м, 3,0 т шт/га 1 28 С Е 110 28 27 32 30 !а Смбр В2 0,6 310
2005 г. Натурн. обслед. 1,3 9С1Е Пдр: 10Е, 40 лет, 7,0 м, 3,0 т шт/га 1 28 С Е 120 28 28 36 34 !а Смбр В2 0,6 330
Исследования проводились на участках в смешанных разновозрастных сосново-еловых насаждениях со вторым ярусом из ели, произрастающих на свежих супесчаных почвах. В каждом конкретном случае устанавливалось число приемов рубок и сроки их проведения, с учетом характера второго яруса. Особенностью чересполосно-пасечных и коридорно-пасечных рубок является сохранение лесного массива, как в процессе 20-летнего периода, так и после рубки. После последнего приема рубки молодняк интенсивно растет и через определенный период будет подготовлен к первым приемам рубок ухода. При таких рубках сохраняется лесная среда, что сокращает сроки лесовыращивания на 20-40 лет без дополнительных затрат и средств на лесовосстановление. Для полной картины распределения снежного покрова и глубины промерзания почвы замерами охвачены участки 3 технологических лесных полос (рис. 1). Участки 1 и 2 непосредственно примыкают к участку 3, который является контрольным.
Определялись количество подроста с разбивкой его по породам на пробных площадях и в пересчете на 1 га, итоговые диаметры каждого деревца и категория
состояния подроста (здоровый, поврежденный и нежизнеспособный). По этим данным определены средние диаметры подроста на каждой пробной площади, а также и для каждой категории состояния.
Перпендикулярно разрубаемым лесным полосам на участке № 1 заложена пробная площадь шириной 20 м, которая захватывает 3 полных технологических лесных полосы, на которых выделялись вырубаемые полосы 1-го, 2-го и 3-го приемов. В середине каждой вырубаемой полосы проведены замеры в разные годы.
Во время проведения замеров определились общая высота снежного покрова и глубина промерзания почвы. Распределение твердых осадков и промерзание почвы на пробных площадях выполнены в различные зимние периоды. Замеры проводились мерной линейкой и мерз-лотомерами в центре пробных площадок. Одновременно проведены замеры в различных условиях на расстоянии 1-2 км от пробных площадей: сосново-еловые лесные культуры в возрасте 10 лет с полнотой 0,6; лесная прогалина площадью 0,15 га; чистые лесные культуры С (65), полнота 0,7, без подроста с редким подлеском, тип леса Смбр, В2; лесные культуры 8Б2С (65), полнота
52
№№№. т-Э¥и. пагосі. ги
г
Лесное хозяйство *
1
- декабрь, 2 — январь, 3 — февраль, 4 — март
Рисунок 2
Распределение твердых осадков и промерзание почвы
на участке № 1 на ПП
1 — декабрь, 2 — январь, 3 — февраль, 4 — март
Рисунок 4
Распределение твердых осадков и промерзание почвы
на контрольном участке
0,7, тип леса Смбр, В2, подрост 10Е (20), высота 3,0 м, 3,0 тыс. шт./га., неравномерный, благонадежный; открытое место (поле) 70 м от стены леса — восточная сторона квартала; открытое место (поле) 150 м от стены леса — восточная сторона квартала; свежая необлесив-шаяся вырубка площадью 3,1 га без подроста, из под мягколиственного насаждения. Замеры произведены по краю вырубки у стены леса и в середине участка. Во всех случаях делались многократные (3-5) замеры и выводилась средняя величина по участку.
Для сравнительного изучения почвенных условий в местах проведения чересполосно-пасечных постепенных рубок в Нижегородской области, были взяты почвы в сосняках майниково-черничных.
Результаты исследований.
На пробных площадях проведено детальное изучение сохраненного подроста и второго яруса после проведения различных способов чересполосных рубок с определением таксационных показателей после каждого приема (табл. 1). Следует отметить, что процесс естественного возобновления елью под пологом леса и сосной на технологических коридорах происходит успешно.
Рисунок 3
Распределение твердых осадков и промерзание почвы
на участке № 2 на ПП
Данные замеров распределения твердых осадков и промерзания почвы сведены в сводную ведомость (табл. 2). По данным измерений распределения твердых осадков и промерзания почвы построены графики для каждого участка (рис. 2, 3, 4).
В результате анализа почвенных разрезов выявили, что в целом почвы слабоподзолистые супесчаные свежие, дренированные, довольно рыхлые, хорошо аэрируемые, с устойчивым водным режимом, которой поддерживается водоупорными прослойками из суглинков. Все это, а также произрастание сосновых древо-стоев с примесью ели в вырубленном верхнем ярусе по первому бонитету указывает на потенциальную возможность формирования чистых еловых древостоев на таких почвах, по 1-11 классу бонитета.
За время наблюдения мощность снежного покрова под изреженным пологом сосново-елового древостоя больше, чем под сомкнутым. Наибольшее количество осадков накопилось на трелевочных волоках, где мощность снежного покрова составила 80-100 см, меньше — под пологом равномерно изреженного древостоя с накоплением снежного покрова 50-60 см, и еще меньше на поле. В ноябре-декабре после первых морозов земля сильно промерзла там, где не было снежного покрова, под пологом леса — 20-30 см, в равномерно-изреженном древостое (на пасеках) — 2-10 см.
На технологических коридорах, где снег выпал на влажную землю в значительном количестве, промерзания почвы практически не наблюдалось. Мощность и плотность снежного покрова, следовательно, и запас снеговой влаги благоприятно отражаются на проникновении талых вод в почву. На поле, где глубина промерзания до 40-45 см, в результате малого накопления снежного покрова, его сдувания и с понижением температуры в январе-феврале, почва промерзла на глубину 60-70 см, что не способствует переводу талых вод весной во вну-трипочвенный сток и, как следствие, ведет к эрозии.
Интенсивность снеготаянья заметно снизила мощность снежного покрова во второй половине марта и в апреле. Снеготаянье происходило почти равномерно, но во второй половине апреля быстрее снег стаял на технологических коридорах и позже под пологом леса, в связи с отсутствием прямой солнечной радиации.
ммм.т-эчи. пэгоб. ги
53
Лесное хозяйство *
Таблица 2
Ведомость распределения подроста по пробным площадям и его влияния на распределение твердых осадков
и промерзание почвы (нумерация пасек с З на В)
№ п.п. Размер пробной площади, м2 Общее количество подроста Дср подроста, см Здоровые (неповреж- денные) Поврежденные (механич.) Нежизне- способных (усохших) Высота снежного покрова, см Глубина промерзания почвы,см Примечание
№ пасек с О! Е! № на п. п. на 1 га шт. Дср шт. Дср шт. Дср общая наст
- - - - - - - - - - - - 93 41 0 волок
1 1 150 54 3600 - 51 8,5 - - 3 3,4 83 37 0 -
1 2 150 39 2600 - 37 11,3 1 11,5 1 3,4 87 35 0 -
1 3 150 55 1774 15,3 52 13,4 3 15,7 - - 44 20 20 -
1 4 150 46 21 21 -
1 5 150 26 1733 - 26 17,1 - - - - 58 26 17 -
1 6 150 24 1600 - 24 12.0 - - - - 80 31 0 -
- - - - - - - - - - - - 82 33 0 волок
2 1 150 99 6600 - 78 12,1 1 5,3 20 4,2 50 30 21 -
2 2 150 76 5067 - 68 12,4 1 4,2 7 6,7 51 32 11 -
2 3 150 76 2451 9,8 67 13,2 2 6,4 7 3,9 69 31 3 -
2 4 150 60 27 0 -
2 5 150 55 3667 - 48 12,2 3 18,1 4 4,3 49 25 3 -
2 6 150 60 4000 - 52 11,7 6 15,6 6 5.0 89 34 0 -
- - - - - - - - - - - - 89 33 0 волок
3 1 150 31 2067 - 21 12,1 4 17,2 6 3,1 75 30 3 -
3 2 150 35 2333 - 26 9,4 2 19,6 7 4,4 94 41 0 -
3 3 150 66 2200 9,8 51 12,5 4 9,5 11 4,5 38 14 39 -
3 4 150 82 32 0 -
3 5 150 66 4400 - 43 11,6 3 14,8 20 3,9 55 22 10 -
3 6 150 48 3200 - 24 10,4 7 15,8 17 4,1 63 28 0 -
- - - - - - - - - - - - 87 37 0 волок
4 1 150 44 2933 - 35 9,2 2 10,1 7 4,1 - - - -
4 2 150 42 2800 - 38 8,7 2 18,2 2 5,6 - - - -
4 3 150 62 2000 6,0 60 12,7 2 17,2 - - - - - -
4 4 150 - - - - -
4 5 150 21 1333 - 17 14,8 3 21,5 1 3,1 - - - -
4 6 150 30 2000 - 27 14,8 3 23,4 - - - - - -
Выводы.
— распределение снежного покрова на площади участка неравномерно и зависит от количества деревьев, их размеров, породного состава, сомкнутости крон насаждения. Мощность снежного покрова, следовательно, запас снеговой влаги больше в технологических коридорах и у границ пасек. Наименьшая мощность снежного покрова наблюдается в середине технологических лесных полос;
— глубина промерзания почвы зависит от величины снежного покрова, структуры живого напочвенного покрова, мощности лесной подстилки, метеорологических условий, влажности почвы;
— данные контрольного участка, на котором присутствуют первый и второй яруса имеется подрост, а также технологическая сеть указывает на тождественность
процессов распределения твердых осадков с участками, пройденными чересполосными рубками;
— проведение чересполосных рубок в рассматриваемых типах леса имеет положительный эколого-лесоводственный эффект, на всех исследуемых участках прослеживается отсутствие ветровала;
— повреждаемость подроста и насаждения второго яруса после проведения рубок минимальная, что подтверждают данные перечета подроста на пробных площадях;
— последующее возобновление хвойных пород на технологических пасеках и по технологическим коридорам идет успешно;
— при применении чересполосно-пасечных выборочных рубок полностью отпадает необходимость проведения лесовосстановительных работ, а также уменьшается
срок выращивания древесины.
Литература
В. Постепенные рубки. Йошкар-Ола : МарПИ, 1989. 60 с.
В. Чересполосно- и коридорно-пасечные рубки в елово-лиственных древостоях. Йошкар-Ола,
1. Аглиулин Ф.
2. Алексеев П.
1967. 120 с.
3. Данилов Н. И. Гидрологическая роль лесных насаждений в зоне смешанных лесов. Чебоксары, 2002. 164 с.
4. Луганский Н. А., Макаренко Г. П. Влияние рубок ухода в сосновых молодняках подзоны южной тайги Урала на изменение среды и рост древостоев // Леса Урала и хозяйство в них. Вып. 10. Свердловск : Средне-Уральское книжное издательство, 1977. С. 46-77.
5. Молчанов А. А. Лес и климат. М. : Изд-во Академии наук СССР, 1961. 280 с.
6. Погребняк П. С. Общее лесоводство. 2-е изд., перераб. М. : Колос, 1968. 440 с.
54 www.m-avu.narod.ru
