Структура лесов Предкамья Республики Татарстан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Актуальность. По территории Предкамья Республики Татарстан, которая характеризуется крайне низкой лесистостью, проходит южная граница ели европейской (Picea abies L.), юго-западная - пихты сибирской (Abies sibirica L.) и северная - дуба черешчатого (Quercus robur L.). Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения и рационального использования эколого-ресурсного потенциала лесов региона, которые выполняют важные социальные и средоохранные функции, но часто подвергаются воздействию неблагоприятных природных и антропогенных факторов.

Ключевые слова: Республика Татарстан, Предкамье, леса, структура, типы лесорастительных условий, древостои, возраст, производительность, оптимизация.

Введение. Любой лесной массив представляет собой, по мнению Р.А. Зиганшина [1], биологическую суперэкосистему, которая характеризуется определенной структурной организацией, количественно описываемой комплексом различных параметров, отображающих состояние входящих в нее элементов и степень их взаимосвязанности. Познание закономерностей структурной организации лесных массивов, необходимое для оптимизации использования их эколого-ресурсного потенциала, является одной из важнейших задач на современном этапе развития лесного хозяйства. Оно, к тому же, неразрывно связано с решением другой важной задачи - сохранения видового и ландшафтного разнообразия.

Основные задачи, решаемые в процессе выполнения исследований. Целью работы является разработка предложений по оптимизации использования эколого-ресурсного потенциала лесов Предкамья Республики Татарстан (РТ) на основе анализа их структурной организации. В задачи исследований, с учетом поставленной цели, входили следующие программные вопросы:

1. Сформировать электронную базу данных на основе материалов таксационных описаний насаждений, произрастающих на территории Предкамья РТ.

2. Оценить характер распределения площади лесных земель по типам лесорастительных условий, преобладающим формациям, возрасту и показателям производительности древостоев.

3. Сравнить производительность разных древостоев в сходных типах лесорастительных условий.

4. Дать предложения по сохранению и повышению эколого-ресурсного потенциала лесов Предкамья РТ.

Материал и методика. Материалом для исследования служила электронная повыдельная база данных, содержащая детальную таксационную характеристику лесов Предкамья РТ (более 115 тыс. выделов общей площадью 400 тыс. га). При решении задачи использовали хорошо отработанную нами информационную технологию [2-5]. Для оценки степени разнообразия структуры лесов использовали индексы Симпсона-Гибсона и Пилу, которые часто применяются в биогеоценологии [6-8].

Результаты исследования. Одной важнейших характеристик структурной организации лесов в пределах того или иного географического района, определяющей все остальные их характеристики, является спектр типов условий произрастания. Анализ исходного материала показал, что в Предкамье РТ встречается 13 типов лесорастительных условий (ТЛУ), однако распределение их по долевому участию крайне неравномерное. Наиболее распространены здесь свежие сурамени и сугрудки (ТЛУ С2 и D2), на долю которых приходится 84 % площади лесных земель. На долю сугрудков (дубравных ТЛУ) приходится в общей сложности 51,0 %, сураменей - 42,6 %, суборей - 4,4 %, боров - всего 2,0 %.

Каждый ТЛУ характеризуется своими сугубо специфическими значениями параметров, отражающих структуру лесного фонда. Так, в боровых ТЛУ произрастают в основном среднеполнотные сосняки I-II классов бонитета, средний возраст которых составляет 48-50 лет, запас стволовой древесины 170-200 м3/га, а его годичный прирост - 3,5-4 м3/га (табл. 1). По классам возраста древостои распределены крайне неравномерно: основная их доля приходится на молодняки II класса возраста (рис. 1). Спелых и перестойных древостоев очень мало. Это указывает на невозможность устойчивого использования имеющихся запасов древесины. Единственным выходом из этой ситуации является увеличение объемов рубок ухода в доминирующих здесь 20-30-летних древостоях, которые не только повышают их качественный состав и текущий прирост, но и обеспечивают промежуточное пользование лесом. Резерв для этого имеется здесь достаточно большой, так как площадь древостоев полнотой 0,8 и выше составляет более 3 тыс. га. Возрастная структура лесов в данной группе ТЛУ указывает также на то, что 40-60 лет назад (в 60-70-е годы прошлого века) были проведены очень большие объемы лесовосстановительных работ на вырубках и пустырях. В настоящее время они значительно сократились.

В суборях, расположенных в основном в долинах рек, породный состав лесов разнообразнее, однако доминирующей формацией по-прежнему являются сосняки, имеющие более высокую производительность, чем в борах (табл. 2). Довольно много здесь также ивняков (во влажных суборях они занимают 86 % площади лесов, а в сырых суборях - 62 %), которые необходимо заменять более ценными насаждениями. В сырых суборях 28 % территории занято древостоями с преобладанием ольхи серой и черной. Для повышения их производительности необходимо провести осушение на площади не менее 1,5 тыс. га. Возрастной спектр древостоев в суборях, еще более чем в борах, смещен в сторону молодняков, что значительно снижает ритмичность лесопользования и увеличивает объемы рубок ухода, которые необходимо провести здесь на площади порядка 5 тыс. га.

Таблица 1. Параметры структуры лесов в борах Предкамья РТ

Рисунок 1. Возрастная структура древостоев в борах (слева) и суборях Предкамья РТ

Таблица 2. Параметры структуры лесов в суборях Предкамья РТ

В сураменях породный состав лесов очень богат, однако в ТЛУ С2 также доминируют сосняки, резко снижающие свое присутствие в более влажных экотопах, уступая место лиственных породам, главным образом березе (рис. 2). С возрастанием степени увлажнения почвы возраст и производительность древостоев снижаются (табл. 3), что связано в основном с увеличением доли мягколиственных насаждений, которые целесообразно заменять сосняками или лиственничниками, имеющими более высокий потенциал (рис. 3). В сырых сураменях, занимающих более 10 тыс. га и требующих осушения, 71 % занято древостоями с преобладанием ольхи серой и черной.

лесорастительный условие древостой татарстан

Рисунок 2. Распределение площади лесов Предкамья Республики Татарстан по преобладающим в них породам деревьев в ТЛУ С2 (слева) и С3

Таблица 3. Параметры эколого-ресурсного потенциала лесов в сураменях Предкамья РТ

Рисунок 3. Ранговое распределение древостоев по среднему классу их бонитета в ТЛУ С2 (слева) и С3 Предкамья РТ (Iб класс бонитета принят за -1)

Средний возраст древостоев в сураменях изменяется от 37,5 лет в ТЛУ С4, где доминируют ольшаники, до 47,6 в ТЛУ С2, где преобладают сосняки. Распределены древостои по классам возраста, как и в других группах ТЛУ, крайне неравномерно (рис. 4), что не обеспечивает ритмичности лесопользования. Основную их долю занимают средневозрастные и приспевающие древостои, которые могут служить, вместе с молодняками, большим резервом для получения древесины при рубках ухода, которые необходимо провести здесь на площади более 60 тыс. га. Спелых и перестойных древостоев немного.

Рисунок 4. Возрастная структура древостоев в ТЛУ С2 (слева) и С3 Предкамья РТ

В сугрудках Предкамья РТ структурная организация лесов совершенно иная, нежели в других группах ТЛУ (табл. 4). Так, в ТЛУ D1 доминируют дубняки, следующее ранговое положение за которыми занимают березняки и сосняки (рис. 5). Замыкают ранговый ряд по степени распространенности липняки, вязовники и кленовники.

Таблица 4. Параметры эколого-ресурсного потенциала лесов в сугрудках Предкамья РТ

В ТЛУ D2 также доминируют дубняки, но следом за ними идут уже липняки, березняки и осинники. На долю сосняков и ельников приходится совместно 12,7 % площади лесов. В ТЛУ D3 господствующей формацией являются березняки, которым значительно уступают липняки и осинники. Дубняки стоят лишь на четвертой ранговой позиции, занимая всего лишь 6,4 % площади лесов. В сырых сугрудках (ТЛУ D4), занимающих более 2,3 тыс. га, расположенных в основном в поймах рек и требующих осушения, породный состав лесов бедный. Доминирующей формацией здесь являются вязовники, а дубняки занимают 36,7 % площади лесов. Породный состав во всех ТЛУ сугрудков Предкамья РТ нуждается в оптимизации с целью повышения эколого-ресурсного потенциала лесов. Наиболее высокий класс бонитета здесь имеют также сосняки и лиственничники, которым значительно уступают широко распространенные дубняки, липняки, осинники и вязовники (рис. 6). Средний возраст древостоев в сугрудках изменяется от 50,8 в ТЛУ D1 до 36,6 лет в ТЛУ D4. Распределены древостои по классам возраста, как и в других группах ТЛУ, крайне неравномерно (рис. 7).

Рисунок 5. Распределение площади лесов Предкамья РТ по преобладающим в них породам деревьев в дубравных ТЛУ: верхний ряд - D1 (слева) и D2; нижний ряд - D3 (слева) и D4

Рисунок 6. Ранговое распределение древостоев по среднему классу их бонитета в ТЛУ D2 (слева) и D3 Предкамья РТ (Iб класс бонитета принят за -1)

Рисунок 7. Возрастная структура древостоев в ТЛУ D2 (слева) и D3 Предкамья РТ

Заключение. Итак, результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что породная и возрастная структура лесов Предкамья Республики Татарстан далека от идеала. Для повышения эколого-ресурсного потенциала лесов и обеспечения ритмичности лесопользования необходимо:

1) увеличить объемы выборочных рубок и рубок ухода за лесом;

2) оптимизировать исходную густоту и породный состав создаваемых лесных культур с учетом типов лесорастительных условий и их целевого выращивания;

3) приступить к созданию плантаций из быстрорастущих пород деревьев (сосны, лиственницы, осины) по ускоренному получению биотоплива и сырья для целлюлозно-бумажной промышленности;

4) провести реконструкцию малоценных насаждений и осушение избыточно-увлажненных земель.

Список литературы

1. Зиганшин, Р. А. Лесной массив: географические и лесотаксационные признаки и критерии / Р. А. Зиганшин // Сибирский лесной журнал. - 2014. - № 1. - С. 50-68.

2. Демаков, Ю. П. Методика использования таксационных описаний насаждений для анализа структуры и динамики древостоев / Ю. П. Демаков // Наука в условиях современности. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. С. 6-8.

3. Демаков, Ю. П. Динамика производительности и состава древостоев в различных экотопах заповедника «Большая Кокшага» / Ю. П. Демаков, А. В. Исаев // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага». Вып. 4. - Йошкар-Ола: МарГУ, 2009. С. 24-67.

4. Демаков, Ю. П. Эколого-ресурсный потенциал древостоев искусственного происхождения сосны и ели в свежих сураменях Марийского Заволжья / Ю. П. Демаков, Т. В. Нуреева, А. А. Белоусов // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». - 2014. - Вып. 1. - С. 14-25.

5. Демаков, Ю. П. Породная структура древостоев в сураменях Марийского Заволжья и ее динамика / Ю. П. Демаков, А. А. Симанова, А. В. Исаев // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование». - 2014. - Вып. 4. - С. 16-28.

6. Левич, А. П. Структура экологических сообществ / А. П. Левич. - М.: МГУ, 1980. 180 с.

7. Миркин, Б. М. Толковый словарь современной фитоценологии / Б. М. Миркин, Г. С. Розенберг. - М.: Наука, 1983. - 134 с.

8. Мэгарран, Э. Экологическое разнообразие и его измерение / Э. Мэгарран. - М.: Мир, 1992. - 184 с.

References

1. Ziganshin, R. А. Lesnoj massiv: geograficheskie i lesotaksatsionnye priznaki i kriterii / R. А. Ziganshin // Sibirskij lesnoj zhurnal. - 2014. - № 1. - S. 50-68.

2. Demakov, YU. P. Metodika ispol'zovaniya taksatsionnykh opisanij nasazhdenij dlya analiza struktury i dinamiki drevostoev / YU. P. Demakov // Nauka v usloviyakh sovremennosti. - Joshkar-Ola: MarGTU, 2009. S. 6-8.

3. Demakov, YU. P. Dinamika proizvoditel'nosti i sostava drevostoev v razlichnykh ehkotopakh zapovednika «Bol'shaya Kokshaga» / YU. P. Demakov, А. V. Isaev // Nauchnye trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Bol'shaya Kokshaga». Vyp. 4. - Joshkar-Ola: MarGU, 2009. S. 24-67.

4. Demakov, YU. P. EHkologo-resursnyj potentsial drevostoev iskusstvennogo proiskhozhdeniya sosny i eli v svezhikh suramenyakh Marijskogo Zavolzh'ya / YU. P. Demakov, T. V. Nureeva, А. А. Belousov // Vestnik Udmurtskogo universiteta. Seriya «Biologiya. Nauki o Zemle». - 2014. - Vyp. 1. - S. 14-25.

5. Demakov, YU. P. Porodnaya struktura drevostoev v suramenyakh Marijskogo Zavolzh'ya i ee dinamika / YU. P. Demakov, А. А. Simanova, А. V. Isaev // Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya «Les. EHkologiya. Prirodopol'zovanie». 2014. - Vyp. 4. - S. 16-28.

6. Levich, А. P. Struktura ehkologicheskikh soobshhestv / А. P. Levich. - M.: MGU, 1980. 180 s.

7. Mirkin, B. M. Tolkovyj slovar' sovremennoj fitotsenologii / B. M. Mirkin, G. S. Rozenberg. M.: Nauka, 1983. - 134 s.

8. Mehgarran, EH. EHkologicheskoe raznoobrazie i ego izmerenie / EH. Mehgarran. - M.: Mir, 1992. - 184 s.

Размещено на Allbest.ru