Научная статья на тему 'Влияние лесоводственных мероприятий на экологические условия в еловых культурценозах Урала'

Влияние лесоводственных мероприятий на экологические условия в еловых культурценозах Урала Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
95
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КУЛЬТУРЫ ЕЛИ / РУБКИ УХОДА / ТЕМПЕРАТУРНЫЙ И ВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМЫ / ВТОРИЧНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЛИСТВЕННЫХ / ПОРОСЛЕВАЯ СПОСОБНОСТЬ / SPRUCE (PICEA OBOVATA) PLANTINGS / IMPROVEMENT FELLING / TEMPERATURE AND MOISTURE REGIMES / SECONDARY REGENERATION OF DECIDUOUS TREES / INTERGROWTH POTENTIAL

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Терехов Геннадий Григорьевич, Усольцев Владимир Андреевич, Кряжевских Надежда Аркадьевна, Маленко Александр Анатольевич

Исследованы режимы температуры, влажности и освещенности под пологом культур ели при различных вариантах рубок ухода с удалением и оставлением вторичного лиственного древостоя. Изучена вторичная возобновительная способность лиственных пород, развившихся после посадки ели и рубок ухода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Терехов Геннадий Григорьевич, Усольцев Владимир Андреевич, Кряжевских Надежда Аркадьевна, Маленко Александр Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Temperature, moisture and illuminance regimes under 20-year old spruce plantings canopy were studied applying different improvement felling with removing and retaining secondary deciduous stand. Secondary intergrowth potential of hardwood trees growing after spruce planting and improvement felling was studied.

Текст научной работы на тему «Влияние лесоводственных мероприятий на экологические условия в еловых культурценозах Урала»

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 630*231 Г.Г. Терехов,

В.А. Усольцев, Н.А. Кряжевских,

А.А. Маленко

ВЛИЯНИЕ ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ В ЕЛОВЫХ КУЛЬТУРЦЕНОЗАХ УРАЛА

Ключевые слова: культуры ели, рубки ухода, температурный и влажностный режимы, вторичное восстановление лиственных, порослевая способность.

Введение

В условиях смены пород после сплошных рубок в темнохвойных лесах лесные культуры являются основным способом сохранения доминирующей роли за коренными породами. Особая роль в этом отводится культивированию теневыносливой ели, которая лучше противостоит затенению травостоем и мелколиственными породами, но при их отсутствии повреждается весенними заморозками и солнечными ожогами [1]. Поэтому необходима разработка режимов ухода за культурами ели, которые обеспечивали бы успешный их рост путем формирования соответствующей экологической обстановки в ценозе. Если исследованию условий освещенности, температуры и влажности почвы и воздушной среды в связи с рубками ухода посвящена обширная литература,

то каких-либо данных по вторичной возобновительной способности лиственных пород в литературе практически нет [2]. Знание ее важно, поскольку вследствие высокой энергии порослевого возобновления и роста мелколиственных однократного их удаления бывает недостаточно для успешного выхода культур ели в основной ярус.

Поскольку слабое изреживание не обеспечивает интенсивный рост и продуктивность культур, а сильное создает опасность повреждения ели поздневесенними заморозками, необходима оптимизация режимов рубок с учетом конкретных лесорастительных условий.

Объекты и методы исследований

Исследования проведены в Сергинско-Чусовском горном лесохозяйственном районе Свердловской области в подзоне южнотаежных лесов на территории Би-лимбаевского лесхоза на опытно-производственных участках (ОПУ) культур ели.

ОПУ 1-85 заложен в типе леса ельник разнотравно-зеленомошниковый на вырубке 5-летней давности в нижней трети склона юго-восточной экспозиции; ОПУ 1-86 — в типе леса ельник-сосняк травяной на вырубке 5-летней давности в верхней части склона западной экспозиции и ОПУ 3-86 — в типе леса ельник-сосняк ягодниковый на вырубке 3-летней давности в средней части склона юго-западной экспозиции. Направление рядов — везде с юга на север. Осветление культур на всех ОПУ проведено через 9 лет после посадки.

Перед осветлением ОПУ 1-85 разделили на три равные секции: первая секция — сплошное удаление лиственных пород; вторая — коридорное осветление вдоль рядов еловых культур (ширина коридоров

1-1,5 высоты близлежащих стволиков ели в культурах и третья — контроль (развитие еловых культур и лиственных пород шло естественным путем). Прочистка проведена через 10 лет после осветления. На первой секции вторичное возобновление лиственных пород полностью вырубали; на второй — лиственные породы убирали комбинированным методом (вырубали все деревья лиственных пород, развивших мощную крону в сторону рядов культур и затеняющих ель в культурах); на контрольной — какое-либо вмешательство отсутствовало.

После прочистки каждую секцию делили на две равные части: на одной все оставалось без изменения (секции 1, 2 и 3 — контроль), а на второй части каждой секции (1а, 2а и 3а) деревья ели изреживали в ряду. На секции 3а вместе с деревьями ели в отдельных случаях удаляли одиночные деревья лиственных пород. Полнота древостоя на ОПУ 1-85 после этого составляла на секции 1 0,6; 1а — 0,5;

2 — 0,8; 2а — 0,7; 3 (контроль) — 1,1; 3а — 0,9.

На ОПУ 1-86 и 3-86 осветление культур ели проводили почти одновременно, перед осветлением оба участка разделили на две равные секции. Первая секция на каждом участке оставалась контрольной, на второй секции культуры ели осветляли коридорным методом. Ширина коридоров аналогична ОПУ 1-85.

Прочистка на ОПУ 1-86 и 2-86 проведена через 9 лет после осветления. На каждом участке контрольная секция оставлена без рубок ухода, на второй — полностью вырубали все лиственные породы первичного и вторичного возобнов-

ления, превысившие половину высоты деревьев ели в культурах. Затем вторую секцию каждого участка поделили на две равные части: одна — без изреживания деревьев ели в рядах (секция 2), вторая — с изреживанием деревьев ели в рядах (секция 2а). Полнота древостоя на секции

1 обоих ОПУ осталась на уровне 1,0, 2 —

0,6 и 2а — 0,5.

Для изучения динамики восстановления лиственных древесно-кустарниковых и подпологовых видов, а также травостоя и древесного опада сразу же после прочистки на каждой секции ОПУ 1-85, 1-86 и 3-86 заложили по три постоянных пробных площади (ППП) размером 20х30 (25х25) м с включением не менее 5 рядов культур. Учет порослевого возобновления на них проводили через 1 год и 4-5 лет после рубки методом сплошного перечета.

Микроклиматические наблюдения проведены на временных метеопостах в течение трех дней подряд при слабой и средней облачности в период сравнительно сухой погоды. На ОПУ 1-85 организовано в междурядьях культур 6 метеопо-стов, на ОПУ 3-86 — три в междурядьях культур и два на открытой части участка без культур и лиственных пород с участием и без участия травостоя. Температуру воздуха фиксировали срочными термометрами, а почвы — термометрами Савинова, освещенность — люксметрами Ю-16М, влажность воздуха — аспираци-онными психрометрами. Время наблюдений — с 7 до 21 ч с фиксированием показаний через каждый час. Освещенность изучали на поверхности почвы и на высоте

2 м; влажность воздуха — на высоте

1,5 м, рядом с люксметром; температуру воздуха — на высоте 0,75 и 1,5 м, почвы — на ее поверхности и по слоям: 0-10, 10-20, 20-30 и 30-40 см.

Динамика травостоя внутри каждой ППП изучена на временных учетных площадках размером 1х1 м в 30-кратной повторности. У травянистой растительности в первой декаде июля определены видовая принадлежность, обилие видов по шкале Друде, высота, проективное покрытие надземных органов и фитомасса [3]. Укосы травостоя брали с временных площадок размером 1х1 м в 15-кратной повторности и делили по видам на злаковые и двудольные. Для определения содержания сухого вещества образцы травостоя по видам высушивали в лабораторных условиях до постоянной массы при 1050С.

На каждой секции внутри ППП установлены под кронами деревьев опадоулови-тели размером 1х1 м в 10-кратной повторности. Период накопления летнего опада с 1 мая по 31 октября, зимнего — с 1 ноября по 30 апреля. Собранный древесный опад в полупросушенном виде разделяли на фракции: хвоя, листья, ветви ели, ветви лиственных пород, семена ели, шишки, кора деревьев, ветошь [4]. Затем термовесовым методом масса пересчитывалась на абсолютно сухое состояние. Почвенные образцы для определения кислотности (рН) отобраны на ОПУ 2-86 с глубины 0,5-3 см в 30-кратной повторности. Кислотность определена в лабораторных условиях в 10-кратной повторности на приборе рН-метр (рН-410) по ГОСТ 26483-85.

Изменение экологических условий под влиянием рубок ухода

Замеры освещенности в нижней части кроны ели в типе леса ельник разнотрав-но-зеленомошный на разных секциях, заложенных после прочистки, показывают (рис. 1), что в утренние часы освещенность увеличивается быстрее там, где проведены рубки. Максимальное значение освещенности крон в утренние часы наблюдается на секции 1а без лиственных пород с изреживанием в рядах деревьев ели с полнотой 0,5. На секции 1, где удалены лиственные породы, но без изрежи-вания деревьев ели в рядах (полнота 0,6), освещенность в утренние часы ниже, так как сомкнутые кроны образуют теневой

фон по междурядьям ели. Полная освещенность здесь наступает лишь к 13 ч и продолжается до 16 ч.

Минимальное значение освещенности (менее 30 %) отмечено в подпологовом пространстве на секции 3 (контроль). Из-реживание деревьев ели в рядах под пологом (секция 3а) повышает освещенность не более, чем на 10-15 %. Разреживание полога лиственных пород при прочистке на секции 2 повышает освещенность крон, особенно после 11 ч, а к полудню достигается ее максимум (100%). Во всех случаях изреживание в рядах деревьев ели увеличивает продолжительность освещенности кроны, особенно это выражено в утренние и вечерние часы. В первом случае она быстрее увеличивается, во втором — медленнее снижается.

Освещенность поверхности почвы (рис. 2) по междурядьям определяется структурой древесного полога. Под пологом лиственных пород без изреживания в рядах ели освещенность крайне неравномерная. В местах отсутствия просветов в древесном пологе освещенность поверхности почвы даже в полуденные часы не превышает 18% от полной. При наличии небольших просветов в кроне полога лиственных пород освещенность почвы в период с 13 до 15 ч достигает 36% , но до 10 ч утра и после 18 ч не превышает 13% от полной. На секциях 1 и 1а с отсутствием лиственных пород в одно и то же время освещенность поверхности почвы в 2-2,5 раза выше, чем под пологом.

К

ГО _■ I .0 с; ф

о

0

1 I-

О

о

0

1 I

ф

ф

ш

о

о

7 8 9 10 11

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Часы

Рис. 1. Дневной ход освещенности нижней части кроны ели 20-летних культур на ОПУ 1-85:

1 — полное отсутствие лиственных пород без изреживания в рядах ели (секция 1);

2 — полное отсутствие лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция 1а);

3 — среди лиственных пород без изреживания в рядах ели (секция 2);

4 — среди лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция 2а);

5 — под пологом лиственных пород без изреживания в рядах ели (секция 3);

6 — под пологом лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция 3а)

Часы

Рис. 2. Дневной ход освещенности поверхности почвы в междурядьях 20-летних культур:

1 — полное отсутствие лиственных пород (секция 1); 2 — полное отсутствие лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция 1а); З — среди лиственных пород (секция 2);

4 — среди лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция 2а);

S — под пологом лиственных пород (секция З);

6 — под пологом лиственных пород с изреживанием в рядах ели (секция За)

В целом за световое время освещенность поверхности почвы на 10-25 % ниже освещенности крон ели, а максимальная сохраняется на секциях без лиственных пород с изреживанием в рядах деревьев ели.

Температурный режим приземного слоя воздуха определяется структурой древесного полога, освещенностью нижней части фитоценоза, высотой солнцестояния и наличием облачности. При изучении температуры приземного слоя воздуха (на высоте 0,75 и 1,5 м) установлено, что на всех секциях ОПУ 1-85 с изре-живанием в рядах ели она выше, чем без изреживания. Наиболее высокие колебания температуры воздуха в течение светового дня отмечены на секции 1 и 1а (без лиственных пород), где температура в середине дня близка к открытой части участка. Здесь же происходит интенсивное накопление суммы эффективных температур. На секции 2 среди лиственных пород в середине дня температура воздуха была ниже на 1,6-2,80С, чем при их отсутствии (секции 1 и 1а).

Температура почвы определяется освещенностью поверхности и температурой воздуха в приземном слое. Оттаивание почвы на ОПУ 1-85 в весенний период быстрее происходит на секции без лиственных пород, особенно с изреживанием в рядах ели. Разница достигала 5-10 дней. В летний период температурный режим

почвенных слоев определяется дополнительно травостоем, видовое разнообразие и характер развития которого зависят от освещенности. Хорошо сформировавшийся травостой перехватывает большое количество солнечной энергии и притеняет поверхность почвы. В результате на ОПУ

2-86 в слое 0-35 см разница температур во второй половине дня достигала 1,62,30С. Быстрее и на большую глубину почва прогревается на участках, лишенных древесной и травянистой растительности, а также при отсутствии верховодки в верхних почвенных горизонтах. В типе леса ельник-сосняк ягодниковый (ОПУ 2-86) температура нижних слоев почвы (25-35 см) выше на 1-1,50С, чем на этом же уровне в типе леса ельник разнотрав-но-зеленомошный (ОПУ 1-85) с наличием верховодки в 1-метровом слое почвы.

Влажность воздуха в утренние часы снижается под действием солнечных лучей и повышения температуры воздуха — на ОПУ 1-85 она до 7 ч утра мало отличается от ночной. Но с увеличением высоты стояния солнца влажность воздуха заметно уменьшается и достигает минимума к 15 ч. На ОПУ 2-86 изменение влажности начинается с 9 ч, но более выражено оно после 11 ч и продолжается до 17 ч, а минимум сохраняется до 19 ч.

На секциях внутри опытно-производственных участков относительная влажность воздуха в приземном слое имеет харак-

терные особенности: 1) до 9 ч относительная влажность воздуха в типе леса ельник разнотравно-зеленомошный (ОПУ 1-85) на 2-3 % на секции без лиственных пород и в типе леса ельник-сосняк ягодни-ковый (ОПУ 2-86) на 1% выше, чем под пологом лиственных пород; 2) в дневные часы на ОПУ 1-85 (11-15 ч) и на ОПУ 2-86 (13-19 ч), напротив, на секциях без лиственных пород минимальна; 3) в течение светового времени различие показателей влажности между утренними и дневными часами суток на секции 3 (контроль) ОПУ 1-85 составило 3-5%, на секции 2 (среди лиственных пород) — 7-9 и на секциях 2 (без лиственных пород) — 12-16%.

В одно и то же время относительная влажность воздуха была в утренние часы на 1-20 больше в типе леса ельник-сосняк ягодниковый на ОПУ 2-86, а в вечерние часы, напротив, на 2-5% меньше, чем в типе леса ельник-разнотравно-зелено-мошный на ОПУ 1-85. Изреживание ели в культурах снижает полноту и относительную влажность воздуха в дневное время. Увеличение влажности воздуха на секции

3 ОПУ 1-85 (контроль без изреживания ели в рядах) начиналось между 17 и 19 ч, с изреживанием ели в рядах — между 15 и 17 ч, а на ОПУ 2-86 — между 19-21 ч.

Вторичная восстановительная способность лиственных пород

Учет порослевого восстановления на ОПУ 1-85 в типе леса ельник разнотравно-зеленомошный на второй год после второй прочистки показал, что в общем объеме доля пней березы составляла 58%, ивы козьей — 31, осины — 8,2, черемухи —

1,6 и рябины — 1,2%. Не возобновилось порослью 29, 75 и 33% пней, соответственно, березы, осины и рябины. Появление пневой поросли из спящих почек продолжалось в течение 3-4 лет.

Количество появившихся на пнях побегов практически не зависит от диаметра пня. Общая численность однолетних по-рослевин на ОПУ 1-85 составила 24 тыс. экз. на 1 га, в том числе березы -56% и ивы — 42%. В первый год порослевины одного и того же пня сильно дифференцированы по высоте. В зимний пери-

од большая часть пневой поросли ивы, осины и березы, превышавшая уровень снегового покрова, съедена дикими животными (зайцы, лоси), и это продолжалось в течение первых 4 лет.

Распределение пней по количеству по-рослевин (табл. 1) в типе леса ельник разнотравно-зеленомошный через 4 года после прочистки показывает, что на первой секции со сплошным осветлением количество порослевин на одном пне березы было максимум 4 экз., на секции 2а среди лиственных пород — 3 и на секции 3а под пологом лиственных пород — 6 экз. За 4-летний период после рубки сохранилось по секциям поросли: березы на секции 1 — 2970 экз/га, на секции 2 — 970 и на секции 3 — 600; ивы козьей — соответственно, 4400, 3560 и 1140; рябины — 640, 370 и 1200 экз/га. Высота пневой поросли (4-5-летней) на одном и том же пне различалась в 5-6 раз. Максимальные показатели отмечены у ивы козьей. На секции 3а (под пологом лиственных пород с изреживанием ели в рядах) текущий прирост поросли у всех пород был ниже, чем на секциях 1, 1а, 2 и 2а.

Прочистка в типе леса ельник-сосняк ягодниковый на ОПУ 2-86 вызвала интенсивное образование поросли (табл. 2). Через 5 лет после прочистки на секции с полным удалением лиственных пород и изреживанием ели в рядах (полнота 0,5) общее число пней с порослью составило около 30 тыс. шт. (81% от срубленных стволиков), преобладающая часть представлена пнями рябины (78%) и березы (20% от общего количества на секции 2а). По высоте поросль имела существенные различия: наиболее высокая — у ивы козьей, достигая более 3,5 м, а наименьшая — у рябины — 0,5-2,5 м. Основное количество поросли березы (86% от общего количества) имело высоту 0,5-2 м.

Крайне низкой порослевой способностью отличались береза и осина в типе леса ельник травяной на ОПУ 1-86. Через 5 лет после прочистки на пнях березы отмечено в среднем по одной порослевине, у ивы — в основном по две и лишь у рябины — до 6 экз. на одном пне (табл. 3). Анализ распределения поросли по ступеням высот показывает, что интенсивность роста у березы на участке в типе леса ельник травяной ниже, чем в ельнике-сосняке ягодниковом. При одновременной прочистке (рубке лиственных пород) на ОПУ 1-86 и 2-86 высота поросли в первом случае у березы достигала 1,5 м, во втором — до 3 м, а высота поросли рябины в первом и втором случаях имела одинаковые значения, но количество рябины на ОПУ 1-86 почти вдвое больше по сравнению с ОПУ 2-86.

Таблица 1

Распределение пней по количеству порослевин через 4 года после прочистки в типе леса ельник разнотравно-зеленомошный (ОПУ 1-85)

Количество побегов на 1 пне, шт. Количество пней на 1 га по породам

береза ива козья ива ушастая рябина черемуха всего

шт. % % % шт. % % шт. % % шт. % % % шт. % % шт. % %

Секция 1а. Сплошная рубка лиственных пород с изреживанием ели в рядах. Полнота 0,5

1 1460 54,3 70 360 13,4 34 830 30,9 63 40 1,4 17 - - 2690 100 57

2 440 32,1 21 540 39,4 51 240 17,5 18 150 11,0 66 - - 1370 100 29

3 150 39,5 7 130 34,2 12 100 27,3 7,5 - - - - 380 100 8

4 50 23,8 2 30 14,3 3 100 47,6 7,5 30 14,3 17 - - 210 100 5

5 Итого 2100 32,6 100 1060 42,4 100 50 100 1320 20,5 4 100 220 4,5 100 - - 50 100 4700 100 1 100

Секция 2а. Изреженные ряды ели среди лиственных пород. Полнота 0,7

1 470 13,3 61 970 27,4 53 2030 57,3 51 70 2,0 54 - - 3540 100 53

2 270 15,3 35 500 28,2 27 1000 56,5 25 - - - - 1770 100 26

3 30 4,2 4 130 18,0 7 530 73,6 14 30 4,2 23 - - 720 100 11

4 - - 70 20,6 4 270 79,4 7 - - - - 340 100 5

5 - - 130 50,0 7 130 50,0 3 - - - - 260 100 4

7 - - 30 50,0 2 - - 30 50,0 23 - - 60 100 1

Итого 770 11,5 100 1830 27,4 100 3960 59,2 100 130 49,0 100 - - 6690 100 100

Секция 3а. Ель под пологом лиственных пород, изреживание ели в рядах с частичным удалением лиственных пород. Полнота 0,9

1 60 10,3 26 160 27,6 33 190 32,8 32 140 24,1 24 30 5,2 23 580 100 28

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2 70 9,9 30 160 22,5 33 170 23,9 28 310 43,7 54 - - 710 100 35

3 50 15,2 22 80 24,2 16 100 30,3 17 100 30,3 17 - - 330 100 16

4 20 7,7 9 60 23,0 12 80 30,8 13 30 11,5 5 70 27 54 260 100 13

5 10 8,3 4 20 16,7 4 60 50,0 10 - - 30 25 23 120 100 6

6 20 100 9 - - - - - - - - 20 100 1

8 - - 10 100 2 - - - - - - 10 100 1

Итого 230 11,3 100 490 24,1 100 600 2,96 100 580 28,6 100 130 6,4 100 2030 100 100

Таблица 2

Распределение пней по количеству порослевин через 5 лет после прочистки в типе леса ельник-сосняк ягодниковый (ОПУ 2-86, секция 2а)

Количество порослевин на одном пне Количество пней на 1 га по породам

береза ива калина рябина всего

шт. % % шт. % % шт. % % шт. % % шт. % %

1 2680 23,1 60 330 2,8 68 - - 610 74,1 48 11620 100 51

2 1220 16,5 27 80 1,1 16 - - 6090 82,4 34 7390 100 32

3 330 12,6 7 80 3,1 16 - - 200 84,3 12 2610 100 11

1Л 160 16,5 80 50,0 4 2 - - - - 810 83,5 80 50,0 5 0,5 970 100 160 100 4 1

6 - - - - 80 100 100 - - 80 100 0,5

7 - - - - - - 80 100 0,5 80 100 0,5

Итого 4470 19,5 100 490 2,1 100 80 0,4 100 17870 78,0 100 22910 100 100

Таблица 3

Распределение пней по количеству порослевин через 5 лет после прочистки в типе леса ельник травяной (ОПУ 1-86, секция 2а)

Количество порослевин на 1 пне, шт. Количество пней с порослью по породам на 1 га

береза ива козья рябина черем' уха всего

шт. % % шт. % % шт. % % шт. % % шт. % %

1 60 2,2 100 290 10,8 67,4 2310 85,9 47,6 30 1,1 100 2690 100 50

2 - - 110 7,2 25.6 1420 92,8 29,3 - - 1530 100 28

3 - - - - 740 100 15,3 - - 740 100 14

4 - - - - 260 100 5,4 - - 260 100 5

5 - - 30 33,3 7 60 100 1,2 - - 90 100 2

6 - - - - 60 100 1,2 - - 60 100 1

Итого 60 1,1 100 430 8 100 4850 90,3 100 30 0,6 100 5370 100 100

Заключение

Проведение рубок ухода обеспечивает изменение экологических условий, благоприятно влияющих на фитоценотическую среду. Под влиянием рубок ухода изменяется структура древесного полога, увеличивается приток солнечной энергии к поверхности почвы и ассимиляционным органам крон ели в культурах, увеличивается видовое разнообразие травянистой растительности. Световой режим, определяемый интенсивностью рубки, играет существенную роль в появлении поросли березы и ее развитии.

Библиографический список

1. Терехов Г.Г. Формирование, рост и биопродуктивность опытных культур ели сибирской на Урале (исследование системы связей и закономерностей) / Г.Г. Терехов, В.А. Усольцев. — Екатеринбург: УрО РАН, 2008. — 215 с.

2. Кайрюкштис Л.А. Научные основы формирования высокопродуктивных елово-лиственных насаждений / Л.А. Кай-рюкштис. — М.: Лесная пром-ть, 1969.

3. Горчаковский П.Л. Определитель сосудистых растений Среднего Урала / П.Л. Горчаковский, Е.А. Шурова,

М.С. Князев, Л.В. Марина, Л.М. Прозорова и др. — М.: Наука, 1994. — 525 с.

4. Родин Л.Е. Методические указания к изучению динамики и биологического кру-

говорота в фитоценозах / Л.Е. Родин, Н.П. Ремезов, Н.И. Базилевич. — Л.: Наука, 1968. — 144 с.

УДК 630*231 А.А. Маленко,

В.А. Усольцев

РАЗНОГУСТОТНЫЕ КУЛЬТУРЫ СОСНЫ В ЛЕНТОЧНЫХ БОРАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ: ФИТОМАССА И ОШИБКИ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ключевые слова: лесные культуры, надземная фитомасса, абсолютно сухое состояние, фракционный состав, густота посадки, текущая густота.

Введение

Вопрос густоты посадки лесных культур обсуждается с середины XVIII века и до настоящего времени остается одним из наиболее важных и в то же время неопределенных в лесоводстве [1]. В нашей предыдущей работе дан обзор густотных экспериментов сосны обыкновенной, заложенных в течение столетия в разных природных зонах [2]. Установлено, что в течение первых 15-29 лет после посадки, т.е. до смыкания крон и корней, запас насаждения одного и того же возраста пропорционален густоте посадки. Затем с определенного возраста начинается перегруппировка густотных вариантов по продуктивности, однако имеющихся экспериментальных данных по разногустотным культурам недостаточно для конкретизации возраста начала названной перегруппировки и для оптимизации начальной густоты посадки по критериям биологической продуктивности и устойчивости. Поэтому необходима приемлемая исходная база данных по разногустотным экспериментам, заложенным в культурах в разных условиях произрастания.

Определения фитомассы имеют ошибку. Несмотря на очевидные преимущества в точности и логику многофакторного регрессионного моделирования фитомассы, в литературе продолжаются попытки применения ее парной связи с диаметром ствола на основе аллометрической (степенной) функции в качестве «всеобщей»

модели. Например, она рекомендовалась к использованию на региональном уровне в качестве унифицированной зависимости для нескольких десятков видов древесных, кустарниковых и травянистых растений на том основании, что объясняла 99,7% изменчивости надземной фитомассы (Freedman, 1984). Но эта же зависимость лишь для одной древесной породы — сосны обыкновенной, произрастающей в Финляндии и Испании, дает 8-кратное расхождение (Lehtonen, Vayred, 2002). Выводы исследователей о возможности построения «всеобщих» моделей фитомассы, применимых повсеместно на локальном уровне, противоречивы и неопреде-лены независимо от того, включена в модель одна независимая переменная — диаметр ствола или таких переменных несколько — диаметр и высота ствола, возраст, длина кроны и др.

Т. Куниа (Cunia, 1987) выделяет четыре составных части ошибки модели при оценке фитомассы дерева: 1 — ошибка выборки; 2 — ошибка измерения; 3 — ошибка структуры статистической модели фитомассы и 4 — ошибка применения модели. Последняя связана с расхождением между истинными аллометрическими соотношениями в генеральной совокупности деревьев, для которой рассчитаны параметры модели, и теми соотношениями, которые имеют место в другой генеральной совокупности, к которой модель применяется в данный момент. Наибольший вклад в совокупную ошибку вносят два ее последних источника — структура модели и применение модели. Поэтому сегодня при расчетах углеродного пула лесов уделяется большое внимание выбору оп-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.