CC BY
51
УДК 634.0.231(571.51):634.0.3 В.М. Мельниченко
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ЛЕСОЗАГОТОВОК НА ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ НА ВЫРУБКАХ ГОРНО-ТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ В УСЛОВИЯХ МАНСКОГО ЛЕСХОЗА
В статье сравнивается влияние разных технологий лесозаготовок на естественное возобновление на вырубках восемнадцатилетней давности. В ходе проведения качественного и количественного анализа, а также анализа динамики лесовозобновления на вырубках было выявлено, что использование на трелевке СКУ МЛ-43 положительно сказывается на качестве и скорости ле-совозовновления.
Введение. Раскрытие особенностей и закономерностей процессов естественного возобновления на вырубках имеет большое практическое и теоретическое значение. По наличию и качеству подроста можно судить о ходе и успешности естественного возобновления, возможности воспроизводства лесных ресурсов естественным путем. Например, отсутствие такого подроста зачастую требует создания культур на вырубленных площадях [2].
Известно, что древостои, поступающие в рубку, обладают в 60-90% случаях достаточно высоким возобновительным потенциалом. Грамотное использование потенциала на лесосеках и вырубках, а также природных механизмов регуляции смены поколений древостоев и пускового механизма начального этапа лесовозобновления позволяют обоснованно рассчитывать на естественное возобновление вырубок как основу лесовосстановления. Развитие подроста и рост в высоту связаны с его возрастом, степенью жизнеспособности, определяемой качественным и количественным состоянием ассимиляционного аппарата. Чем меньше возраст подроста, тем быстрее восстанавливается ассимиляционный аппарат. Такая же связь наблюдается и в отношении прироста в высоту выжившего подроста [2, 3]. Следовательно, выживший в процессе рубки молодняк легко может преодолевать новые условия среды, создавая свой микроклимат, и заметно усиливает прирост в высоту [3].
Таким образом, при сохранении подроста удовлетворительное возобновление леса может быть достигнуто в кратчайший срок и без дополнительных затрат, что значительно сокращает оборот рубки и срок выращивания спелой древесины.
Методика исследования. Изучение возобновления леса на вырубках производилось согласно методике А.В. Побединского [4], а изучение динамики высоты - Н.П. Анучина [1]. В качестве объектов исследования были выбраны вырубки смешанных сосновых насаждений 18-летней давности, разработанные разными технологиями: лесозаготовка осуществлялась в одном случае с использованием на трелевке полуподвесной канатной установки (бензопила «Урал» + СКУ МЛ-43), в другом - «традиционной» технологией (бензопила «Урал» + ТТ-4), а в качестве контроля был обследован полог леса. Тип условий местопроизрастания всех объектов исследования осочково-разнотравный.
В пределах одной вырубки закладывались пробные площади таким образом, чтобы ширина пробной площади составляла 2 м, а ее длина пересекала всю ширину лесосеки 100 м. Пробные площади были заложены в верхней, нижней и средней частях склона.
На каждой пробной площади проведен полный перечет живых, сомнительных и усохших особей древесных пород по двухсантиметровым ступеням толщины. Затем определены их возраст, высота до и после рубки.
Пробная площадь разбивается на квадраты (2х2 м) таким образом, чтобы учетных площадок было не меньше 25 штук, на которых пересчитываются подрост, подлесок, дается описание травяно-мохового покрова и экологических особенностей. Этот метод дает сравнительно точные результаты, но разбивка пробной площади на квадраты требует много времени [4].
На каждой площадке производится перечет подроста с замером его высоты, прироста в высоту по годам и определением возраста (по мутовкам или годичным кольцам у шейки корня). Данные перечета переносятся в ведомость. Подрост делится на группы: по высоте - до 0,10 м; 0,11-0,25; 0,26-0,50; 0,51-1,50; 1,51-3,00; 3,01-5,00; 5,01 м и более; по возрасту - всходы, 2-5 лет, 6-10, 11-15, 16-17, 18-20 и 21 и более лет; по жизнеспособности - благонадежный, сомнительный, сухой. Такое дробное деление по возрасту (1617, 18-20) осуществляется с целью разграничения подроста на последующее (до 17 лет) и предварительное (18 и более лет) поколение.
Отнесение подроста к той или иной группе жизнеспособности производится визуально на основании ряда морфологических признаков (цвет и длина хвои; форма кроны, ее протяжение, компактность; прирост по высоте главного и боковых побегов и др.). Эти признаки устанавливаются с учетом биологических особенностей древесных пород, условий произрастания, возраста подроста и т.д. Возраст подроста определяется по мутовкам и годичным кольцам.
Тип леса определялся глазомерно, исходя из рекомендаций В.Н. Сукачева [7]. Напочвенный покров описан по общепринятой схеме: видовой состав, высота, обилие, показывалось наличие кустарников, их размер, густота и т.д.
Экспериментальная часть. Исследования приурочены к старым вырубкам сосново-елово-пихтовых насаждений разнотравно-зеленомошной группе типов лесов, имеющих наибольшее распространение в Манском лесхозе. Ниже приведены некоторые особенности возобновления этих вырубок.
Возобновление под пологом прилегающего к вырубкам древостоя представлено темнохвойными породами с составом 4Е4П2К, несмотря на то, что основным элементов в древостое является сосна (7С2Е1П). Возрастное строение подроста под пологом насаждений разновозрастное, однако, основное его количество сосредоточено в возрастной группе 11-15 лет. На эту группу приходится почти одна треть от общего учтенного возобновления. Очень мало всходов, практически их нет. Всходы обнаружены только пихтовых. Нет практически и самосева. Слишком низкая полнота приводит к разрастанию живого напочвенного покрова, а это в свою очередь вызывает задернение почвы. Моховой покров представлен куртинами, образуя мозаичное размещение по площади. Подрост очень густой. Его учтено в пределах 15,3 тыс. штук на 1 га. Морфологические признаки подроста темнохвойных позволили отнести к категории благонадежных около 93,0% учтенных экземпляров возобновления. На долю сомнительных приходится 5%, а на долю сухих - всего 2%.
На вырубке с использованием СКУ МЛ-43 живой напочвенный покров по своему видовому составу очень бедный и редкий. Под пологом этого молодняка вейник начинает уступать зеленым мхам. Основными представителями растений на этой вырубке являются: в живом напочвенном покрове - вейник (задернение покрова сильное), а в подлеске - жимолость, спирея, акация. В проективном покрытии на долю жимолости и спиреи вместе приходится в пределах 50-60%, а на акацию 10-15%. Возобновление на вырубке идет несколькими породами, но, прежде хвойными лесообразующими породами. Состав возобновления 4Е2П2К1Л1С ед.Ос,Ив. В среднем учтено подроста в пределах 23,4 тыс. штук на 1 га (табл. 1). В процессе обследования данной вырубки было выявлено, что трелевочный волок возобновился только лиственницей, березой, осиной и ивой. Что касается сохраненного подроста, то его численность колеблется в пределах 14,4 тыс. штук на 1 га, или 61,6% от числа учтенного возобновления.
Таблица 1
Возрастная структура на объектах исследования, шт/га
%
Наимено- вание показателя Состав подроста Группа возраста, лет Итого
Всходы (до 2 лет) 2-5 лет 6-10 лет 11-15 лет 16-17 лет 18-20 лет 21 и более
Полог леса 4Е4П2К 100 0,7 21 2200 14,4 5000 32,7 964 6,3 2831 18,5 3993 26,1 15300 100,0
Вырубка (бензопила + ТТ-4) 2Е2П1Л3Ос2Б - 700 3,9 3200 17,9 4600 25,7 4300 24,0 2700 15,1 2400 13,4 17900 100,0
Вырубка (бензопила + СКУ МЛ-43) 4Е2П2К1Л1Б+ С ед. Ос ед.Ив - 100 0,4 1200 5,1 2733 11,7 3133 13,4 11200 47,9 5000 21,4 23367 100,0
Из этого можно предполагать, что выживаемость подроста предварительного поколения составила примерно 8,2% (69,8 - 61,6 = 8,2%). Однако в то же время утверждать, что именно этот процент подроста предварительного поколения составил отпад, утверждать невозможно. Так как часть подроста предварительного поколения уже перешла в молодняк, то есть уже имеют диаметр на высоте груди 7-10 см.
Распределение подроста по категориям крупности на всех объектах исследования аналогичное, т.е. большее его количество представлено в категории «крупный» (более 1,5 м) (табл. 2).
Таблица 2
Распределение подроста по категориям крупности, шт/га
%
Наименование Состав Категория крупности Итого
показателя подроста мелкая средняя крупная
Полог леса 4Е4П2К 2400 15,7 5900 38,6 7000 45,8 15300 100
Вырубка (бензопила + ТТ-4) 2Е2П1Л3Ос2Б 900 5,0 3600 20,1 13400 74,9 17900 100
Вырубка (бензопила + СКУ 4Е2П2К1Л1Б+ 900 2900 18567 22367
МЛ-43) С ед. Ос ед.Ив 4,0 13,0 83,0 100
Качественное состояние подроста на изучаемом объекте (табл. 3) отличается высокой степенью жизнеспособности. Если имеются усохшие экземпляры, то они все последующего поколения. Всего сомнительных учтено 620 и 134 штук на 1 га, или 2,7 и 0,6% от общего учтенного возобновления.
Таблица 3
Распределение подроста по категориям жизнеспособности, шт/га
%
Наименование Состав Категория жизнеспособности Итого
показателя подроста благона- сомни- усохшая
дежная тельная
Полог леса 4Е4П2К 14200 92,8 800 5,2 300 2,0 15300 100,0
Вырубка (бензопила + ТТ-4) 2Е2П1Л3Ос2Б 9600 53,6 6900 38,6 1400 7,8 17900 100,0
Вырубка (бензопила + СКУ 4Е2К2П1Л1Б+ 22633 600 133 23367
МЛ-43) С ед.Ос ед.Ив 96,9 2,6 0,6 100,0
Все сомнительные и усохшие экземпляры представлены темнохвойными и хвойными породами. В целом на данной вырубке сформировался смешанный хвойный древостой с преобладанием темнохвойных пород (ели, пихты и кедра).
Вырубка с использованием на трелевке ТТ-4 размещена на юго-восточном склоне крутизной 20°. Возобновление здесь присходит березой, осиной, пихтой, елью и лиственницей. В среднем на данной вырубке учтено подроста в количестве 17900 штук на 1 га. Состав подроста имеет следующую формулу: 2Е2П1Л3Ос2Б. На долю подроста предварительного поколения приходится в пределах 28,5%, почти на 71,5% данная вырубка представлена особями последующего поколения. На данном объекте основная доля приходится на крупный подрост, достигающий по высоте 1,5-3 м. Анализ качественного состояния подроста показал низкую степень жизнеспособности. На долю благонадежных особей приходится в общем учете всего 54%, сомнительных учтено 38% и сухих - 8%. В целом, оценивая естественное возобновление данной вырубки, можно сказать, оно протекает удовлетворительно, но со сменой пород.
30
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Год
Рис. 1. Динамика годичного прироста в высоту подроста ели
Рассматривая динамику годичного прироста в высоту (рис. 1, 2), например, у ели и пихты (так как эти породы присутствуют на всех объектах исследования), следует отметить, что этот показатель у подроста на вырубке с использованием канатной трелевки значительно выше, чем на вырубке с использованием тракторной трелевки. Это объясняется меньшей уплотненностью почвы и, как следствие, лучшими условиями произрастания на вырубке с использованием тракторной трелевки. Ослабление в приросте в период 1985— 1990 годов произошло вследствие того что, выживший в процессе рубки молодняк, попадая в экстремальные условия (после рубки), проходит адаптацию и через 3-4 года, преодолевая новые условия среды, подрост создает свой микроклимат и заметно усиливает прирост в высоту, чего не наблюдается у подроста, растущего под пологом леса, так как резкой смены условий местопроизрастания не происходило.
о
о
о
Под пологом леса
■ На вырубке с использованием канатной трелевки На вырубке с использованием тракторной трелевки
Год
Рис. 2. Динамика годичного прироста в высоту подроста пихты
Выводы
В процессе исследований на объектах было выявлено успешное возобновление темнохвойного подроста: под пологом насаждений (15,3 тыс. шт/га), на вырубках с использованием канатной установки (23,4 тыс. шт/га) и на вырубке с использованием на трелевке трактора ТТ-4 (17,9 тыс. шт/га). Кроме этого лучшие показатели по средней высоте имеют особи лесообразующих пород, сохраненных во время рубки
леса с использованием канатной установки (4,09 м), а не особи, сохраненные во время рубки с использованием на трелевке трактора ТТ-4 (2,64 м).
С экономической точки зрения эффективность естественного возобновления леса за счет сохранившегося в процессе рубки подроста оправдывается выращиванием спелой древесины в кратчайший срок и без дополнительных затрат, что значительно сокращает оборот рубки.
Литература
1. Анучин, Н.П. Лесная таксация: учеб. / Н.П. Анучин. - М.: Лесная пром-сть, 1977. - 512 с.
2. Ковылин, Н.В. Возобновление в сосновых насаждениях восточной Сибири / Н.В. Ковылин, О.П. Ковыли-на // Хвойные бореальной зоны. - Красноярск, 2006. - Вып. 3. - С. 96-101.
3. Матвеев, П.М. Роль подроста предварительного происхождения и тонкомера в восстановлении сосновых рубок Енисейского Севера / П.М. Матвеев // Эколого-экономические проблемы Красноярского края: мат-лы регион. межвуз. экол. конф. - Красноярск, 2000. - С. 208-210.
4. Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов: метод. указание / А.В. Побединский. -Красноярск, 1962. - 364 с.
5. Савченко, А.М. Лесоэксплуатационная, экономическая и лесоводственная оценка техники и технологии лесосечных работ при сплошных и несплошных рубках / А.М. Савченко. - Красноярск, 1972. - С. 44.
6. Савченко, А.М. Признаки жизнеспособности подроста пихты сибирской / А.М. Савченко // Лесное хоз-во. - 1965. - №5.
7. Сукачев, В.Н. Руководство к исследованию типов леса / В.Н. Сукачев. - М.-Л., 1931.
--------♦-----------
УДК 614.7:556.124-074 В.А. Никифорова
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ г. БРАТСКА ФТОРИСТЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Рассмотрены критерии оценки состояния почв; определены приоритетные загрязняющие вещества; приведены суточные дозы поступления фтористых соединений для различных групп населения; представлена оценка риска здоровью населения по неканцерогенным эффектам; для подтверждения химической нагрузки выявлена доля токсиканта-фтора в волосах с указанием признаков фтористой экспозиции.
Оценка качества среды обитания человека является одним из важнейших исследований, направленных на охрану окружающей среды в интересах сохранения и укрепления здоровья населения. На территориях, где в течение нескольких десятилетий действуют крупные алюминиевые заводы, возникает опасность, как для окружающей среды, так и для здоровья населения. Мониторирование содержания в почве химических примесей вблизи производства алюминия свидетельствует о загрязнении на расстоянии более 50 км [1, 5].
В почвах селитебной зоны г. Братска присутствуют примеси, специфичные для алюминиевого производства, в количествах, превышающих фоновый уровень: свинец, никель, марганец, хром, ванадий, цинк, молибден, медь и другие. Однако фтористые соединения являются приоритетными загрязнителями почв г. Братска, поэтому в дальнейшем будет дана характеристика и оценено влияние на здоровье населения только фтористых соединений. Братским ЦГМС проводятся ежегодные наблюдения за выпадением фтористых соединений, отбор проб осуществляется в четырех точках, расположенных в северном (С) и северовосточном (СВ) направлениях на расстоянии 2-30 км от алюминиевого завода (БрАЗа). Пробы отбираются с горизонтов 0-5, 5-10 см, существенных различий в слоях не наблюдается [2]. Оценка загрязнения проведена в соответствии с ГН 2.7.2041-06 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» [7].
При удалении от завода загрязнение почв фтористыми соединениями уменьшается. Концентрация фтористых соединений в почве г. Братска в среднем за 1985-2005 годы составляет 726 мкг/кг на расстоянии 2 км от источника загрязнения, 530 мкг/кг - в 12 км от промплощадки, 276 мкг/кг - в 30 км. Почва является объектом окружающей среды, способным кумулировать и трансформировать вредные вещества. Статисти-
