Таксационная структура древостоев из подроста

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Проблема восстановления лесов в настоящий момент приобрела глобальный уровень. Регулярно ситуация с истреблением лесов по всей планете отслеживается как правительственными, так и общественными организациями (Гринпис, WWF и др.), в том числе Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО) при ООН. Согласно отчетам последней тенденция 1990-2000-х гг., выражающаяся в ежегодном лесоистреблении на площади 8,8 млн га, сохраняется и на протяжении 2000-2005-х гг. - 7,3 млн га [1]. При этом лишь десятая часть вырубок засаживается лесными культурами, а на остальной площади проводятся меры содействия естественному лесовозобновлению [2].

Печальный опыт Европы показал, что монокультуры на больших площадях деградируют (вспышки массового размножения насекомых, буреломы и ветровалы), не достигая возраста рубки, в то время как история отечественного лесного хозяйства предоставляет убедительные примеры качественного и скорейшего восстановления леса на вырубленных площадях с использованием производительных сил природы. Речь идет о сбережении в процессе лесоэксплуатации подпологового подроста [3-5]. При этом до минимума сокращается не только возобновительный период, но и время поспевания древостоя в разных лесорастительных условиях от 20 до 40 лет [6-8].

В этой связи представляют определенный интерес перманентные исследования по вопросу сохранения подпологового возобновления в различных лесорастительных условиях при использовании различной техники и технологий в оценке адаптивных способностей разнокачественных предварительных генераций, т.е. степени выживаемости, и далее динамики формирования лесного сообщества по всему спектру показателей количественного и качественного характера вплоть до финальной рубки. Цель работы - провести подобные исследования в Томской области.

Полигоном для исследований было выбрано Калтайское участковое лесничество, на территории которого в конце 1960-х - начале 1970-х гг. были апробированы рубки с сохранением подроста по методу узких лент. Суть метода заключалась в организованной лесосеке с направленной валкой бензопилой вершиной на трелевочный волок под острым углом (30-45°) для исключения разворота хлыста при вытаскивании из пасеки, при этом трелевка осуществлялась исключительно по волокам. В рубку поступали спелые, преимущественно разновозрастные темнохвойно-кедровые древостои (примерный состав - 4П2Е1К2Б1Ос) мшистых и разнотравных типов леса с запасами 260-380 м3/га древесины, где до рубки находилось 3-8 тыс. шт/га молодого поколения хвойных пород. Примерный состав подпологового возобновления - 7П2Е1К+Б в разных вариациях. После лесозаготовок, осуществлявшихся трактором ТДТ40 трелевкой за вершины, сохранилось 1,5-2,8 тыс. шт./га [9].

Методика исследований включала в себя подбор модельных объектов, затем закладывались пробные площади (ПП), размер которых варьировал в зависимости от необходимого для статистической достоверности количества деревьев и от естественного возрастного этапа древостоя (в среднем 300-500 с размахом от 200 до 1 100 шт./пробу). Впоследствии проводилась перечислительно-измерительная таксация насаждения с взятием модельных деревьев в количестве в среднем 30 шт. на ПП (от 22 до 38), которое зависело от породного состава и строения по толщине древостоя. Дальнейшая обработка производилась по общепризнанной методике [10]. Всего заложена 21 ПП в пяти наиболее распространенных типах леса: мелкотравно-зеленомошном, зеленомошном, разнотравном, травяно-болотном и папоротниковом с давностью рубки 36-49 лет.

Анализ полученных данных (табл. 1) позволил установить, что породный состав сформировавшихся насаждений полидоминантный и включает все основные лесообразователи тайги (ель, пихта, кедр, береза, осина). Также в качестве примеси присутствуют светлохвойные породы - сосна и лиственница, наличие которых обусловлено сохранением тонкомера и взрослых деревьев среди куртин подроста во время лесозаготовок или, в большей степени это касается сосны, последующей генерацией. Но в целом есть отчетливая динамика породного состава и доли участия хвойного элемента леса в зависимости от типа леса.

В мелкотравно-зеленомошном типе леса усредненный состав равен 70% хвойных пород и 30% лиственных, причем в составе хвойных практически всегда присутствуют ель, пихта и кедр. В зеленомошном типе леса картина аналогичная, но доля лиственных пород в составе в среднем около 20%. В папоротниковом типе леса участие лиственных повышается до 50%, также претерпевает изменения состав хвойных пород - формируются так называемые пихто-ельники, в которых кедр встречается спорадически и доминантную роль выполняет пихта. В травяно-болотном типе леса тоже складывается специфическая ситуация, а именно преобладающее значение приобретает ель, а кедр и пихта присутствуют в составе не в каждом насаждении. Что касается доли участия лиственных, то она составляет 30%. В разнотравном типе леса ситуация идентичная таковой в травяно-болотном.

светлохвойный бонитет лесозаготовка древостой

Таблица 1. Структура насаждений из подроста

Примечание. В графе «полнота» первая цифра указывает абсолютную полноту, вторая - относительную.

Анализ высотной структуры и строения по диаметру древостоев показывает, что и высота, и диаметр исследуемых насаждений в основном зависят от производительности условий местопроизрастания (рис. 1), выражаемых через классы бонитета М.М. Орлова [11]. Чем выше класс бонитета, тем высота (а через пропорциональную связь с ней и диаметр) больше таковой в более низком классе бонитета. К примеру, ПП № 4 и 10 зеленомошного типа леса имеют приблизительно одинаковую давность рубки (38 и 36 лет соответственно), классы бонитета (III.7 и III.6 соответственно), а также одинаковый возраст (55 и 56 лет соответственно), который указывает, что подпологовое возобновление имело сходные высотную и возрастную структуры. В результате средняя высота равна 13,7 и 14,4 м, а диаметр - 12,5 и 12,5 см соответственно. Аналогичная ситуация характерна и для других типов леса: ПП № 2 и 18 папоротникового типа леса, ПП № 6 и № 8 травяно-болотного типа леса, ПП № 1 и 12 мелкотравно-зеленомошного типа леса, а вот в разнотравном типе леса эта закономерность не соблюдается на ПП № 9 и 13 по той причине, что на вырубке, на которой заложена ПП № 13 при лесозаготовках, оставили много недоруба в виде лиственниц, которые на сегодняшний день составляют 35% по запасу. Поэтому и средняя высота за счет лиственниц составляет 19,3 м, в то время как без них - 14,9 м, и закономерность восстанавливается.

Рис. 1. Распределение древостоев из подроста по классам бонитета в зависимости от типов леса

Вместе с тем следует отметить, что на современную таксационную характеристику помимо условий местопроизрастания оказывает ключевое влияние структура подпологового возобновления, а точнее высота подроста, в момент рубки. Проиллюстрируем это обобщение на примере ПП № 15 и 23, которые имеют практически одинаковый возраст рубки (37 и 38 лет соответственно) и классы бонитета (III.2 и III.3 соответственно), однако средние высоты (16,8 и 11,5 м соответственно) и диаметры (17,3 и 10,6 см соответственно) существенно различаются. Все дело в том, что возраст древостоя на ПП № 15 равен 64 годам, а на ПП № 23 - 42 годам; это значит, что и высота подпологового возобновления на ПП № 15 была выше таковой на ПП № 23. Поэтому древостой на ПП № 15 мы отнесли к приспевающему, а на ПП № 23 - к средневозрастному. Из этого примера можно сделать очень важный практический вывод: если есть необходимость выращивать спелые насаждения в максимально короткий срок с приемлемым качеством, то надо беречь в процессе лесозаготовок крупный перспективный подрост и тонкомер на местах, где нет опасности ветровала, т.е. на дренированных почвогрунтах. Следует отметить, что вопрос о полноте насаждений из подроста достаточно дискуссионен, поэтому в отношении полноты древостоев существуют разные мнения. В нашем случае картина выглядит следующим образом: в мелкотравно-зеленомошном типе леса относительная полнота равна в среднем 0,88, в зеленомошном - 0,87, в папоротниковом - 0,65, в травяно-болотном - 0,69 и разнотравном - 0,68. Таким образом, наглядно видно, что насаждения зеленомошной группы типов леса являются высокополнотными (около 0,8-0,9), а насаждения разнотравной - среднеполнотными (около 0,6-0,7).

В отношении распределения насаждений, сформировавшихся из подроста, по классам бонитета тоже прослеживаются определенные закономерности. В частности, повышение классов бонитета начинается с зеленомошного типа леса (III.7), затем следует травяно-болотный (III.4), мелкотравно-зеленомошный (III.1), разнотравный (II.7) и папоротниковый (II.3). В общем такая ситуация вполне логична, если брать в расчет те лесорастительные условия, которые сопутствуют указанным типам леса. Усредненный же показатель, равный III.2, несколько выше такового показателя для темнохвойных лесов Калтайского лесничества, где только 5% насаждений имеют класс бонитета выше III, а остальные 95% - ниже IV класса, в то время как по нашим данным насаждения из подроста ниже IV класса бонитета не встречаются.

Рис. 2. Производительность древостоев из подроста различных типов леса

Важнейшим таксационным показателем является запас древесины на 1 га (рис. 2), который согласно Лесному плану Томской области равен 156 м3/га для хвойных насаждений [12]. Производительность же насаждений из подроста сильно варьирует по типам леса и выглядит следующим образом: мелкотравно-зеленомошный тип леса - 202 м3/га, зеленомошный - 170 м3/га, папоротниковый - 247 м3/га, травяно-болотный - 147 м3/га и разнотравный тип леса - 207 м3/га. Таким образом, динамика запасов насаждений практически повторяет распределение по классам бонитета в зависимости от типов леса. При этом лишь производительность древостоев травяно-болотного типа леса ниже средней по формации.

Таким образом, на вырубках 35-50-летней давности в пределах южной тайги Томской области, на которых были проведены рубки с сохранением молодняка хозяйственно-ценных пород, формируются смешанные лиственно-хвойные насаждения. Преобладающими породами из хвойных являются ель, пихта, кедр, из лиственных - береза и осина. В виде примеси встречаются сосна и лиственница. В зависимости от типологической принадлежности насаждений варьирование доли участия лиственных пород составляет 20-50%, которая повышается в разнотравных типах леса и понижается в зеленомошных. Аналогичная зависимость характерна и для полноты, которая в среднем для древостоев зеленомошной группы типов леса равна 0,8-0,9, а для разнотравной - 0,6-0,7. В наиболее производительных условиях находятся насаждения, произрастающие в папоротниковом и разнотравном типах леса (II.3-7 классы бонитета), менее - в мелкотравнозеленомошном, травяно-болотном и зеленомошном типах леса (III.1-7 классы бонитета), что и определяет их запасы древесины. Однако, несмотря на достаточное варьирование запасов, средневзвешенный показатель для исследуемых насаждений, равный 194 м3/га, существенно выше усредненного показателя по области (156 м3/га).

Наши исследования показали перспективность сохранения подпологового возобновления при лесозаготовках, из которого в будущем формируются достаточно продуктивные и качественные насаждения. На сегодняшний день это единственный способ восстановления темнохвойных лесов коренными породами на тысячах гектаров вырубок тайги.

Литература

1. Состояние лесов мира // Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Рим, 2009.

2. Leinoren I. et. all. Forest regeneration in northern and northwestern Russia in 1993-2004: Methods resalts and development needs // Forest Ecology and Management. 2008. № 255 (3-4). P. 383-395.

3. Рубцов М.В., Дерюгин А.А. Рост ели под пологом южно-таежных березняков и после сплошной их рубки с сохранением подроста // Лесной журнал. 2007. № 2. С. 19-27.

4. Синькевич С.М. Оценка эффективности сохранения подроста на сплошных вырубках // Лесной журнал. 2005. № 6. С. 30-35.

5. Манько Ю.И. Выживание и рост сохранившегося подроста ели и пихты на сплошных вырубках в среднем Сихотэ-Алине // Лесоведение. 2005. № 1. С. 28-36.

6. Vyalykh N.J. Final felling and reforestation system in the north of European Russia // Metsantuttimustaitoks. tiedonartola. 2000. № 790. P. 23-28.

7. Clive W. The utility of the two-pass harvesting system: An analisis using the ecosystem simulation model FORECAST / W. Clive, S. Brad, R. Hamish // Canadian Journal of Forest Research. 2002. Vol. 32, № 6. P. 1071-1079.

8. Данченко А.М., Бех И.А. Перспективы освобождения кедрового подроста из-под полога других пород // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2010. № 1(9). С. 68-77.

9. Дебков Н.М. Качество древостоев из подроста // Лесное хозяйство. 2011. № 6. С. 21-22.

10. Горский П.В. Руководство для составления товарных и сортиментно-сортных таблиц. Л. : Лесная авиация, 1941. 85 с.

11. Орлов М.М. Об основах русского государственного лесного хозяйства // Приложение к «Известиям Петроградского лесного института». 1918. Вып. XXXI. 132 с.

12. Лесной план Томской области: утв. распоряжением № 410-р Губернатора Томской области 30 декабря 2008 г. Томск, 2008. 44 с.

Размещено на Allbest.ru