ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА ПОДРОСТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ГЕНЕРАЦИИ В УСЛОВИЯХ СОСНЯКА ЯГОДНИКОВОГО | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА ПОДРОСТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ГЕНЕРАЦИИ
В УСЛОВИЯХ СОСНЯКА ЯГОДНИКОВОГО

Научная статья

Фефелова И.А.^1, *, Сураев П.Н.², Микеладзе Ш.Э.³

¹ ORCID: 0000-0002-8442-9971;

² ORCID: 0000-0001-7842-9219;

³ ORCID: 0000-0003-2976-4074;

^{1, 2, 3} Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

* Корреспондирующий автор (fefelovaia[at]m.usfeu.ru)

Аннотация

На основании материалов постоянных пробных площадей проанализированы таксационные показатели подроста спустя 40 лет после проведения проходных рубок различной интенсивности в условиях сосняка ягодникового Средне-Уральского таежного лесного района. На всех секциях постоянных пробных площадей изучены состав и густота подроста в соответствии с широко известными апробированными методиками.

Установлено, что проходные рубки способствуют накоплению подроста ели сибирской (Picea obovate Ledeb.). Последнее можно объяснить низкой требовательностью молодого подроста ели к освещенности под пологом соснового древостоя.

Подрост сосны, напротив, не выдерживает затенения материнским пологом и в подавляющем большинстве погибает в возрасте 10-15 лет или переходит в категорию нежизнеспособного.

Таким образом, проходные рубки в условиях сосняка ягодникового приводят к накоплению подроста ели, создавая условия для смены сосняков на ельники. Последнее крайне нежелательно, поскольку в эксплуатационных лесах приводит к снижению продуктивности древостоев, а в защитных – понижает устойчивость формируемых насаждений к рекреационным нагрузкам и другим неблагоприятным природным и антропогенным факторам.

Ключевые слова: проходные рубки, сосняк ягодниковый, подрост, густота, состав, встречаемость.

THE EFFECT OF LOGGING ON PRELIMINARY GENERATION UNDERGROWTH
IN PINE FORESTS

Research article

Fefelova I.A.^1, *, Suraev P.N.², Mikeladze Sh.E.³

¹ ORCID: 0000-0002-8442-9971;

² ORCID: 0000-0001-7842-9219;

³ ORCID: 0000-0003-2976-4074;

^{1, 2, 3} Ural State Forestry Engineering University, Ekaterinburg, Russia

* Corresponding author (fefelovaia[at]m.usfeu.ru)

Abstract

Based on the materials of permanent test areas, the current study analyzes the survey indicators of undergrowth 40 years after the thinning of various intensity in a pine forest of the Middle Ural taiga forest region. The composition and density of undergrowth were studied in all sections of permanent test areas in accordance with proven methods.

The authors establish that thinning contributes to the accumulation of the Picea obovate Ledeb undergrowth. This can be explained by the low demand of young spruce undergrowth for illumination under the canopy of a pine stand.

Pine undergrowth, on the other hand, does not withstand shading by the canopy and dies at the age of 10-15 years or passes into the category of non-viable.

Thus, thinning in the pine forest under study leads to the accumulation of spruce undergrowth, creating conditions for the change of pine forests to spruce forests. The latter is highly undesirable, since it leads to a decrease in the productivity of stands in commercial forests, while in protecting forests it reduces the resistance of formed plantations to recreational loads and other unfavorable natural and anthropogenic factors.

Keywords: logging, pine forest, undergrowth, density, composition, occurrence.

Введение

Формирование высокопроизводительных устойчивых насаждений во многом определяется своевременностью и правильностью проведения рубок ухода [1], [2], [3], [4]. Каждый из видов рубок ухода преследует конкретные цели. Если в эксплуатационных лесах особая роль принадлежит рубкам ухода в молодняках, которые обеспечивают доминирование в составе древостоев главной древесной породы [5], [6], [7], то в защитных лесах их главное назначение заключается в формировании устойчивых, рекреационно привлекательных насаждений [8], [9]. Не следует забывать также, что рубки ухода позволяют повысить пожароустойчивость насаждений [3], [10] и улучшить селекционную структуру древостоев [11], [12], [13].

Запрещение сплошнолесосечных рубок в защитных лесах обусловило необходимость более тщательного анализа влияния рубок ухода на накопление подроста предварительной генерации [14]. Однако работ в данном направлении относительно немного. Последнее объясняется тем, что проходные рубки заканчиваются за класс возраста до возраста спелости, а следовательно, появившийся сразу после рубки подрост светлохвойных пород погибает из-за разрастания крон, оставленных на доращивание деревьев, и как следствие этого, недостатка освещенности под их кронами [15], [16]. В то же время наличие подроста хозяйственно ценных пород под пологом спелых древостоев во многом определяет успешность проведения рубок спелых и перестойных насаждений.

Цель, методика и объекты исследований

Целью наших исследований являлось установление количественных показателей подроста к возрасту спелости древостоев после проведения проходных рубок.

Объектом исследований служили сосновые насаждения ягодникового типа леса, произрастающие на территории Средне-Уральского таежного лесного района. Насаждения данного типа леса занимают пологие склоны со свежими суглинистыми и супесчаными почвами [17], [18]. Основной объем экспериментальных исследований был выполнен на территории Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета (УУОЛ УГЛТУ). В указанных насаждениях в возрасте 42 года были проведены проходные рубки интенсивностью 15, 25 и 35 % по запасу с оставлением контрольной секции, где рубки ухода не проводились.

В основу выполненных нами исследований заложен метод постоянных пробных площадей (ППП). Каждая из ППП состояла, как было отмечено ранее, из четырех секций, на которых выполнены комплексные исследования компонентов насаждений до и после проведения проходных рубок. Результаты исследований на момент закладки и проведения проходных рубок на ППП достаточно подробно описаны в научной литературе [19]. Нами на всех секциях ППП проведены очередные исследования спустя 40 лет после проведения проходной рубки согласно широко известных апробированных методик [20]. В процессе исследований устанавливались густота, встречаемость и состав подроста в пересчете на крупный.

Полученные данные сравнивались с показателями нормативно-правовых документов по лесовосстановлению [21] с целью установления достаточности подроста для последующего лесовосстановления в случае вырубки материнского древостоя.

В результате проведения проходных рубок произошли существенные изменения в составе живого напочвенного покрова (ЖНП) и подлеска. Однако по мере разрастания крон, оставленных на доращивание деревьев, указанные компоненты насаждения претерпевали изменения. Динамику этих изменений мы планируем изложить в следующей работе.

Результаты и обсуждение

Проходные рубки в сосновых насаждениях ягодникового типа леса были проведены в 1981 г. В процессе проведения проходных рубок на каждой ППП было выделено по 4 секции на трех из них (рабочие) были проведены рубки интенсивностью 15, 25 и 35 % по запасу со снижением относительной полноты древостоев до 0,7. Четвертая секция оставалась контрольной, поскольку на ней проходные рубки не проводились.

В целях минимизации затрат на проведение рубок ухода часть древесины вырубленных деревьев была использована для создания малых архитектурных форм [22].

Выполненные исследования показали, что в 82-летнем возрасте насаждения сосняка ягодникового характеризуются относительно высокими таксационными показателями (табл. 1).

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что несмотря на прошедшие 40 лет после проходных рубок, контрольная секция, где рубки не проводились характеризуется максимальным запасом древостоя 580 м³/га. При этом на контроле накопился максимальный запас сухостойной древесины 61 м³/га, а средний диаметр сосны составляет только 17,8 см. Указанное свидетельствует, что контрольные сосновые древостои, где рубки ухода не проводились характеризуются значительной загущенностью, наличием напочвенных горючих материалов, пониженной противопожарной устойчивостью и высокой потенциальной пожарной опасностью.

 

Таблица 1 – Таксационные показатели древостоев пробной площади,
пройденных 40 лет назад проходными рубками разной интенсивности

Интенсив-ность рубки, %	Порода	Средние		Класс бонитета	Сумма площадей сечений, м2/га	Относи-тельная полнота	Густота, шт/га	Запас, м3/га.
		диаметр, см	высота, м					общий	в т.ч. сухостоя
0 контроль	С	17,8	21,6	I	46,05	1,25	1852	571,6	61,1
	Б	22,0	24	–	0,88		23	8,4	0,0
Итого	–	–	–	–	46,93	–	1875	580,0	61,1
15	С	21,3	24,8	I	40,83	1,05	1151	494,6	29,0
	Л	18,0	18,2	–	0,54		21	5,9	0,0
Итого		–	–	–	41,37	–	1173	500,5	29,0
25	С	21,2	23,7	I	37,20	0,93	1059	477,8	51,3
	Б	18,1	20		3,04		119	27,8	3,5
Итого		–	–	–	40,25	–	1178	505,5	54,8
35	С	23,6	27,2	Ia	29,59	0,69	675	344,1	4,5
	Б	15,4	18,9	–	1,56		83	13,9	0,3
	Е	8,0	6,4	–	0,04		8	0,2	0,0
Итого	–	–	–	–	31,19	–	767	358,1	4,8

 

Проведение рубок ухода снижает долю сухостоя пропорционально интенсивности изреживания. При интенсивности 35 % по запасу даже спустя 40 лет после рубки доля сухостоя не превышает 5 м³/га. При этом средний диаметр деревьев сосны составляет 23,6 см, что свидетельствует о повышенной пожарной устойчивости выращиваемых древостоев.

Различие в относительной полноте контрольного и пройденных рубками ухода древостоев оказало существенное влияние на накопление подроста предварительной генерации (табл. 2).

Данные табл. 2 позволяют сделать вывод, что в условиях сосняка ягодникового проходные рубки способствуют накоплению подроста ели. При этом максимальное количество подроста ели накапливается на секциях, пройденных 40 лет назад проходными рубками интенсивностью 25 % по запасу. Наличие на указанных секциях 2980 шт/га подроста в пересчете на крупный свидетельствует, что в соответствии с действующими нормативными документами [19] его вполне достаточно для проектирования сохранения при планировании спелых и перестойных насаждений и предварительного лесовосстановления вырубок.

 

Таблица 2 – Количество подроста в пересчете на крупный и его распределение по категориям санитарного состояния

Интенсивность рубки, %	Состав подроста	Количество подроста по жизнеспособности			Встреча-емость, %	Количество жизнеспособного, шт/га
		Ж	С	Не Ж
0 контроль	9Е	910	400	0	52	1110
	1Б	130	0	0	8	130
	Итого:	1040	400	0	–	1240
15	9Е	2017	83	0	57	2058
	1С	167	0	0	10	167
	+Б	67	0	0	3	67
	Итого:	2250	83	0	–	2292
25	10Е	2940	80	0	84	2980
	+С	100	0	0	4	100
	Итого:	3040	80	0	–	3080
35	3Е	1230	50	0	56	1255
	3Б	420	0	0	20	420
	+Л	50	0	0	4	50
	Итого:	1700	50	0	–	1725

 

Наглядное представление о состоянии подроста ели позволяет получить рисунок.

Анализируя последствия проходных рубок в плане накопления подроста предварительной генерации, можно отметить, что они способствуют смене сосны на ель. Указанное нельзя считать положительным, поскольку еловые древостои в ягодниковом типе леса Средне-Уральского таежного лесного района характеризуются более низкой производительностью по сравнению с таковой у сосновых насаждений. Другими словами, данная смена пород нежелательна в эксплуатационных лесах по экономическим соображениям.

Рис. 1 – Подрост ели на участке, пройденном 40 лет назад проходными рубками интенсивностью 25 %

В защитных лесах, особенно рекреационного назначения, смена сосны на ель также нежелательна, поскольку она снижает устойчивость древостоев против рекреационных нагрузок и ветра. Нельзя также забывать, что в ельниках складываются менее благоприятные микроклиматические условия по сравнению с сосняками, что нельзя не учитывать при обеспечении лесопользования.

Выводы

1. Проходные рубки за счет увеличения притока солнечной радиации к поверхности почвы оказывают существенное влияние на видовой состав, встречаемость и густоту подроста предварительной генерации.
2. Светолюбивый подрост сосны не выдерживает затенения материнским пологом и в возрасте 10-15 лет либо погибает, либо переходит в категорию нежизнеспособного.
3. Проходные рубки создают благоприятные условия для накопления подроста ели сибирской, что нежелательно с хозяйственной точки зрения. В эксплуатационных лесах смена сосняков на ельники снижает производительность древостоев, а в защитных – устойчивость против неблагоприятных природных и антропогенных факторов.
4. Накопление подроста ели препятствует появлению новых генераций подроста сосны обыкновенной.
5. Учитывая нежелательность смены сосняков на ельники в ягодниковом типе леса, можно рекомендовать вырубку подроста ели в процессе рубок спелых и перестойных насаждений, оставляя лишь биогруппы ели на середине пасек. На остальной части лесосеки или вырубки можно рекомендовать минерализацию почвы как меру содействия естественному лесовозобновлению сосной обыкновенной.

Работа выполнена в рамках темы FEUG – 2020 – ООВ «Экологические аспекты рационального природопользования».

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.