ДОЛЯ ХВОЙНОГО ПОДРОСТА НА ВЫРУБКАХ ПРИ ОСТАВЛЕНИИ ПЕРЕСТОЙНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ОСИНЫ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

ДОЛЯ ХВОЙНОГО ПОДРОСТА НА ВЫРУБКАХ
ПРИ ОСТАВЛЕНИИ ПЕРЕСТОЙНЫХ ДЕРЕВЬЕВ ОСИНЫ

Научная статья

Мельникова К.В.¹, Магасумова А.Г.², Попов А.С.³, Башегуров К.А.⁴

² ORCID: 0000-0002-1727-2008;

³ ORCID: 0000-0002-3060-9461;

⁴ ORCID: 0000-0002-9050-8902;

^{1, 2, 3, 4} Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

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

Аннотация

На основе материалов пробных площадей проанализированы количественные показатели хвойного и мягколиственного подроста на вырубках разной давности. Установлена зависимость состава и густоты подроста от давности рубки и относительной полноты, оставляемых на вырубке низкотоварных перестойных деревьев осины.

Отмечается, что при наличии на вырубке после завершения лесосечных работ, близкого количества сохраненного подроста предварительной генерации наблюдается уже в первые годы накопление как мягколиственного, так и хвойного подроста последующей генерации. При этом количество жизнеспособного подроста ели и пихты вначале сокращается, а затем начинает постепенно увеличиваться. При этом лучшими показателями характеризуется подрост на участках, где полнота оставленной на вырубке части древостоя составляет 0,4-0,5. Оставление единичных деревьев осины (относительная полнота 0-0,1) приводит к накоплению вегетативного возобновления осины. При относительной полноте оставленных на вырубке деревьев осины 0,2-0,3 накапливается подрост ели и пихты, однако для доминирования их в составе формирующихся молодняков требуется проведение рубок ухода.

Таким образом, в ходе исследований экспериментально доказано, что в условиях Пермского края для защиты подроста хвойных пород предварительной генерации и минимизации количества корневых отпрысков целесообразно оставление перестойных низкотоварных деревьев осины.

Ключевые слова: Пермский край, сплошнолесосечные рубки, осина (Populus tremula L.), корневые отпрыски, подрост предварительной генерации, ельники.

PERCENTAGE OF CONIFEROUS UNDERGROWTH ON FELLING SITES
WITH INTACT OVERMATURE ASPEN TREES

Research article

Melnikova K.V.¹, Magasumova A.G.², Popov A.S.³, Bashegurov K.A.⁴

² ORCID: 0000-0002-1727-2008;

³ ORCID: 0000-0002-3060-9461;

⁴ ORCID: 0000-0002-9050-8902;

^{1, 2, 3, 4} Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

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

Abstract

The article analyzes quantitative indicators of coniferous and soft-leaved undergrowth on felling sites of different ages on the basis of materials from the sampling areas. The research establishes the dependence of the composition and density of undergrowth on the age of felling and the relative completeness of low-quality overmature aspen trees left on felling sites.

It is noted that if there is a close amount of preserved pre-generation undergrowth in the felling area after the completion of logging operations, the accumulation of both soft-leaved and coniferous undergrowth of subsequent generation is observed in the first years. At the same time, the number of viable spruce and fir undergrowth initially decreases, and then begins to gradually increase. At the same time, the best indicators are characterized by undergrowth in areas where the completeness of the part of the stand left on felling sites is 0.4-0.5. The abandonment of individual aspen trees (relative density 0-0,1) leads to the accumulation of vegetative renewal of aspen. When the relative density of aspen trees left in the felling area is 0.2-0.3, the undergrowth of spruce and fir accumulates, but for their dominance in the composition of the emerging young growth, improvement cutting is required.

In the course of the research, it was experimentally proved that in Perm Krai, to protect the undergrowth of coniferous species of pre-generation and minimize the number of root offspring, it is advisable to leave overmature low-quality aspen trees.

Keywords: Perm Krai, clear cutting, aspen (Populus tremula L.), root offspring, pre-generation undergrowth, spruce forests.

Повышение продуктивности лесов возможно, прежде всего, за счет совершенствования рубок спелых и перестойных насаждений [1], [2]. Именно благодаря правильно выбранному виду рубок можно обеспечить замену спелых и перестойных древостоев на высокопроизводительные хозяйственно-ценные молодняки. Известно [3], [4], [5], что указанную задачу проще всего решить проведением выборочных рубок спелых и перестойных насаждений или рубок обновления и переформирования [6], [7]. Однако переход на выборочные рубки в эксплуатационных лесах в настоящее время проблематичен в связи с устоявшимися тенденциями. Известно, что в Российской Федерации в последние десятилетия в порядке сплошнолесосечных рубок заготовляется до 95% древесины. Отказ от сплошнолесосечных рубок и переход на выборочные потребует переподготовки рабочих, занятых на заготовке древесины, и изменения технологии проведения лесосечных работ. Последнее обуславливает необходимость усовершенствования сплошных рубок спелых и перестойных насаждений с целью недопущения на вырубках нежелательной смены пород [8], [9].

Совершенствование сплошнолесосечных рубок заключается, прежде всего, в уменьшении ширины лесосек и сохранении объектов биологического разнообразия [10], [11]. Уменьшение ширины лесосеки обеспечивает налет семян хвойных пород на вырубку от стен леса, а сохранение объектов биологического разнообразия создает условия для сохранения подроста хвойных пород предварительной генерации.

Выполненные ранее исследования [12], [13] показали, что в таежной зоне большинство спелых и перестойных насаждений обеспечено хвойным подростом предварительной генерации. Однако накоплению хвойного подроста на вырубках препятствует вегетативное возобновление мягколиственных пород, особенно корнеотпрысковой осины. В целях минимизации количества корневых отпрысков предложено оставление на лесосеках сплошной рубки перестойных низкотоварных деревьев осины [14]. Указанное мероприятие не только обеспечивает сокращение количества корневых отпрысков, но и защиту хвойного подроста предварительной генерации от негативных экологических факторов, формирующихся на вырубке после удаления материнского древостоя.

Цель, методика и объекты исследования

Целью наших исследований являлось установление влияния относительной полноты, оставляемых на вырубке деревьев осины, на количественные показатели хвойного и мягколиственного подроста в первые 5 лет после рубки.

Исследования проводились на вырубках различной давности. Вырубки сформировались после сплошнолесосечных рубок в условиях ельника папоротникового. Спелые и перестойные насаждения указанного типа леса произрастали в Западно-Уральском таежном лесном районе Пермского края.

В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП), на каждый из которых закладывалось по 25 учетных площадок размером 2×2 м [15], [16]. В соответствии с действующим нормативным документом [17] весь подрост на учетных площадках распределялся на крупный- выше 1,5 м., средний – 0,5 -1,5 м. и мелкий до 0,5 м, а в пределах каждой из групп на жизнеспособный, нежизнеспособный и сомнительный подрост по каждой группе делился пополам. Половина относилась к жизнеспособному, вторая – к нежизнеспособному подросту. Затем устанавливалось количество подроста в перерасчете на крупный с использованием коэффициентов 0,5 – для мелкого, 0,8 – для среднего и 1,0 – для крупного жизнеспособного подроста.

Итоговые данные устанавливались отдельно для жизнеспособного хвойного и мягколиственного подроста.

При подборе вырубок, прежде всего, учитывался тип леса и относительная полнота, оставляемой после рубки части древостоя. Последняя была представлена низкотоварными перестойными деревьями осины и варьировалась от 0 до 0,5.

Результаты исследований и их обсуждение

Материалы исследований показали, что насаждения ельника папоротникового входят в группу типов леса ельники травяно-папоротниковые. В спелом возрасте они представлены, как правило, еловыми древостоями с незначительной примесью перестойной низкотоварной осины.

Сохранение подроста предварительной генерации в процессе проведения лесосечных работ обеспечивает наличие на вырубке сразу после рубки 1,4-1,8 тыс. шт/га жизнеспособного хвойного подроста в пересчете на крупный и 0,6-0,8 тыс. шт/га подроста мягколиственных пород в пересчете на крупный. Указанного количества жизнеспособного хвойного подроста после сплошнолесосечной рубки достаточно для планирования естественного способа лесовосстановления путем ухода за подростом [17].

Количество жизнеспособного подроста сразу после проведения сплошнолесосечной рубки практически не зависит от относительной полноты оставленных на вырубке деревьев осины. Последнее легко объяснимо тем, что в процессе заготовки древесины применялись технологии лесосечных работ, направленные на максимальное сохранение подроста.

С увеличением давности рубки количество хвойного и лиственного подроста, а также их соотношение меняются. Материалы таблицы наглядно свидетельствуют, что при относительной полноте, оставленных на вырубке деревьев осины, 0-0,1 количество подроста хвойных пород снижается все 5 лет после рубки, а для количества мягколиственного подроста характерна обратная закономерность.

 

Таблица 1 – Количество хвойного и мягколиственного подроста в пересчете на крупный
при различной относительной полноте, оставляемых на вырубке деревьев осины, шт/га

Давность рубки, лет	Густота подроста в пересчете на крупный при относительной полноте, оставленных на вырубке деревьев
	0 – 0,1	0,2 – 0,3	0,4 – 0,5
0	1750	1700	1350
	550	750	625
1	1550	1725	1550
	1750	1050	650
2	1125	1850	1850
	1950	1450	550
3	975	2075	2050
	2550	1750	575
4	850	1925	2075
	3150	1750	575
5	775	1875	2150
	3350	1925	600

 

При оставлении на вырубке перестойных деревьев осины с относительной полнотой 0,2-0,3 количество хвойного подроста в пересчете на крупный за первые 5 лет практически не меняется. При этом густота мягколиственного подроста увеличивается в 2,6 раза. Другими словами, для предотвращения нежелательной смены коренных еловых насаждений на производные мягколиственные при относительной полноте оставленных на вырубке деревьев осины 0,2-0,3 необходимо проведение рубок ухода в молодняках. При относительной полноте оставляемых деревьев до 0,1 рубками ухода невозможно сформировать еловые насаждения. При проведении рубок ухода в молодняках можно обеспечить формирование смешанных хвойно-лиственных насаждений, а при отсутствии уходов на вырубке формируются мягколиственные молодняки с незначительной долей хвойных пород. Другими словами, происходит смена коренных ельников на производные осинники.

Совершенно другая картина наблюдается при оставлении на вырубке деревьев осины с относительной полнотой 0,4-0,6. Здесь прослеживается четкое увеличение количества хвойного подроста при стабильности густоты мягколиственного подроста. Данные о количестве подроста спустя 5 лет после рубки наглядно свидетельствуют о формировании ельников даже при отсутствии рубок ухода.

Более наглядно представление об изменении густоты хвойного подроста позволяют получить графики, приведенные на рисунке.

Рис. 1 – Динамика изменения густоты жизнеспособного хвойного подроста на вырубках ельника папоротникового
при различной относительной полноте, оставленных низкотоварных перестойных деревьев осины

 

Материалы рисунка свидетельствуют, что количество жизнеспособного хвойного подроста в пересчете на крупный в первые 5 лет после проведения сплошнолесосечной рубки сокращается согласно следующему уравнению:

N = 32,589t² – 431,7t + 2187,5шт/га (R² = 0,98)

где N – густота подроста хвойных пород в пересчете на крупный, шт/га;

t – давность рубки, лет.

Изменение густоты жизнеспособного хвойного подроста в пересчете на крупный при относительной полноте оставленных на вырубке деревьев осины 0,2-0,3 описывается уравнением:

N = ˗ 26,339t² + 232,95t + 1442,5шт/га (R² = 0,71)

При оставлении на вырубке деревьев осины и березы с относительной полнотой 0,4-0,5 густота жизнеспособного хвойного подроста в пересчёте на крупный изменяется в первые 5 лет после рубки в соответствии со следующим уравнением:

N = 33,036t² + 235,89t + 1315 шт/га (R² = 0,99)

В целом можно отметить, что достоверная отрицательная корреляция зафиксирована между густотой жизнеспособного хвойного подроста в пересчете на крупный и давностью рубки на участках, где материнский древостой и сопутствующие лиственные породы вырублены практически полностью (Rsp= ˗ 0,80; p<0,05). Между аналогичными рядами, построенными для участков вырубок с относительной полнотой, оставленных деревьев 0,4-0,5, была установлена прямая достоверная зависимость (Rср = 0,88; p< 0,05). В то же время аналогичные исследования, выполненные на вырубках с полнотой оставленной части древостоя 0,2-0,3, не позволили установить четкой зависимости между густотой подроста и давностью рубки (Rsp = 0,29; p> 0,1).

Положительно оценивая влияние на густоту хвойного подроста, оставления на вырубке части мягколиственного древостоя с относительной полнотой 0,4-0,5 можно отметить, что данный вариант рубок может быть оправдан лишь при условии последующего проведения второго приема рубки. Другими словами, здесь речь идет не о сплошной, а о двухприемной равномерно-постепенной рубке. После того как подрост ели и пихты предварительной генерации адаптируется к изменению экологической обстановки после первого приема рубки и поменяет теневую хвою на световую, следует провести удаление деревьев мягколиственных пород. Накопленный крупный подрост ели и пихты после завершающего приема рубки будет сдерживать рост вегетативного возобновления и предотвратит тем самым смену пород.

Выводы

1. В условиях ельника папоротникового Западно-Уральского таежного лесного района Пермского края при проведении сплошнолесосечной рубки можно предотвратить смену коренных еловых насаждений на производные мягколиственные.
2. При заготовке древесины сплошнолесосечными рубками необходимо оставлять на вырубке перестойные низкотоварные деревья мягколиственных пород.
3. При относительной полноте, оставляемой на вырубке части древостоя, 0,2-0,3 доминирование ели и пихты в формирующихся молодняках можно обеспечить рубками ухода за составом.
4. При относительной полноте, оставляемой на вырубке части мягколиственного древостоя, 0,4-0,5 рубку следует рассматривать как двухприемную равномерно-постепенную, проводя второй прием после адаптации хвойного подроста предварительной генерации к изменившимся после первого приема рубки экологическим условиям.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.