Количественные и качественные показатели подроста в горельниках Приобского водоохранного сосново-березового лесохозяйственного района Алтайского края Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОДРОСТА В ГОРЕЛЬНИКАХ ПРИОБСКОГО ВОДООХРАННОГО СОСНОВО-БЕРЕЗОВОГО ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОГО РАЙОНА АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Д. А. ШУБИН, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель, Алтайский ГАУ, И. А. СОБОЛЕВ, аспирант,

ДА 1 ШУБИН Алтайский край, Первомайский район, с. Бобровка,

л. Л-И л их±±±, ул. Советская, д. 223; тел. 99635022442;

аспирант, УГЛТУ е'таі|: «^ы^®™».™

Положительная рецензия представлена В. И. Шершневым, кандидатом сельскохозяйственных наук, заместителем начальника Управления лесами Алтайского края.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, лесные пожары, естественное возобновление, пробная площадь, подрост, благонадежность, возрастная группа, высотная группа.

Keywords: scoots pine, forest fires, natural renewal, test area, sapling growth, reliability, age group, height group.

Цель и методика исследований.

На протяжении многих лет лесные пожары оказывают сильное влияние на формирование лесов, расположенных в пойме р. Обь. До настоящего времени огонь остается одним из существенных лесообразующих факторов. В Приобье последствия низовых пожаров с точки зрения лесовосстановительного процесса изучены недостаточно, а имеющиеся исследования носили эпизодический характер.

Исследования проведены в сосняках мшисто-ягодникового и разнотравного типов леса Приобского водоохранного сосново-березового лесохозяйственного района Алтайского края.

В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП) [1]. При описании подроста на учетных площадках нами использовались методические рекомендации С. Н. Санникова [2].

С целью получения фактического материала заложено 38 пробных площадей в 2008-2009 гг. Возраст дре-востоев пробных площадей до пожара варьировал от 60 до 90 лет, а доля березы в составе древостоя — от 0 до 40 %. Относительные полноты древостоев пробных площадей варьировались от 0,5 до 1,00, производительность — от 1а до III классов бонитета. Насаждения пробных площадей в разные годы были пройдены беглыми низовыми пожарами высокой и средней интенсивности и низовыми устойчивыми пожарами слабой интенсивности.

Результаты исследований.

Основным показателем обеспеченности площадей, пройденных лесными пожарами, возобновлением при определении лесокультурного фонда и планировании мероприятий по искусственному лесовосстановлению, являются количество и жизнеспособность подроста. Эти показатели во многом зависят от типа леса, вида и интенсивности пожара [3].

Полученные данные показали существенные различия в количественных и качественных показателях естественного лесовозобновления на пробных площадях, пройденных ранее пожарами различной интенсивности (табл.1).

Материалы табл. 1 наглядно свидетельствуют о значительной вариабельности количества подроста как по типам леса, так и в зависимости от давности пожара. На пробных площадях, пройденных пожаром год назад (ПП 45, 46, 47, 58) возобновление сосной обыкновенной слабое, т. к. 2008-2009 г. характеризовался в Приобье крайне низким плодоношением сосны обыкновенной.

В сосняках мшисто-ягодникового типа леса после прохождения устойчивого низового пожара слабой интенсивности уже через два года появляется обильное возобновление. Количество всходов составляет 122,5 тыс. шт./га, из них 80,3 тыс. шт./га приходится на сосну обыкновенную.

С увеличением давности пожара до пяти лет происходит значительное снижение численности всходов и подроста. Так, на горельнике трехлетней давности (ПП 19) отмечается уменьшение количества самосева в 1,7 раза. С третьего до пятого года продолжается заметное снижение численности самосева, в среднем в 2 раза. Эта тенденция согласуется с данными многих исследователей [2, 4]. В горельниках старше пяти лет темпы сокращения количества всходов и подроста выровнялись, что указывает на начало фазы относительной стабилизации [5].

После прохождения низовыми беглыми пожарами высокой и средней интенсивности сосняков мшисто-ягодникового типа леса также отмечается вспышка самосева в первые годы и резкое снижение его через 5 лет (при средней интенсивности горения — в 2,6 раз, при высокой интенсивности — в 2,1 раза). В период после пяти лет снижение количества подроста незначительно. Так, на ПП 51, пройденной низовым беглым пожаром высокой интенсивности 5 лет назад, количество всходов и жизнеспособного подроста сосны составило 16,6 тыс. шт./га, в то время как на ПП-1, пройденной аналогичным пожаром 7 лет назад, количество всходов и жизнеспособного подроста не превышало 15,5 тыс. шт./га. Другими словами, за два года количество всходов и подроста сократилось на 6,6 %. Аналогичная закономерность зафиксирована и на других пробных площадях.

Рассматривая вскрытую динамику численности возобновления на всех пробных площадях в сосняках мшисто-ягодникового типа леса, четко видно, что она характеризуется мощным всплеском самосева в первые годы, значительным снижением самосева к 3-5 годам и некоторым снижением количества подроста на горельниках старше 5 лет.

Следует отметить существенную разницу в количестве подроста на площадях, пройденных низовыми пожарами разных видов и интенсивности. Наибольшее количество подроста зафиксировано на пробных площадях, пройденных устойчивыми низовыми пожарами слабой интенсивности, — на четвертый год после пожара количество всходов и подроста составляет в среднем 54,1 тыс. шт./га. На пробных площадях, пройденных

г

Таблица 1

Количество всходов и жизнеспособного подроста на ПП при различной

давности лесных пожаров

№ ПП Тип леса Давность пожара, лет Количество всходов и подроста, тыс. шт./га

Сосны Береза Осина Всего

1 2 3 4 5 6 7

Низовой устойчивый пожар слабой интенсивности

3 МЯ 7 23,6 14,0 1,5 39,1

5 МЯ 4 28,1 22,7 2,4 53,2

6 МЯ 8 25,5 12,4 1,3 39,2

11 МЯ 5 31,3 17,5 2,4 51,2

14 МЯ 4 33,8 24,8 3,0 61,6

19 МЯ 3 50,4 21,1 2,3 73,8

50 МЯ 7 19,6 11,3 1,0 31,9

56 МЯ 2 80,3 40,2 2,0 122,5

29 РТ 6 19,7 4,9 1,1 25,7

31 РТ 6 15,0 5,1 1,3 21,4

Низовой беглый пожар высокой интенсивности

1 МЯ 7 15,5 8,7 0,7 24,9

33 МЯ 4 13,7 11,6 1,6 26,9

38 МЯ 4 25,0 12,3 1,4 38,7

1 2 3 4 5 6 7

51 МЯ 5 16,6 10,2 1,1 27,9

54 МЯ 3 30,2 22,3 1,7 54,2

58 МЯ 1 1,2 0 0 1,2

4 РТ 5 9,6 6,7 1,1 17,4

7 РТ 8 11,3 5,2 1,5 18,0

15 РТ 4 13,9 5,3 3,1 22,3

23 РТ 5 12,0 7,1 2,4 21,5

24 РТ 5 13,3 4,6 1,9 19,8

49 РТ 7 10,2 5,9 2,1 17,5

Низовой беглый пожар средней интенсивности

8 МЯ 8 8,3 1,9 0,9 11,1

10 МЯ 5 10,3 4,5 1,6 16,2

12 МЯ 4 15,2 5,8 2,0 23,0

28 МЯ 7 9,1 4,0 1,2 14,3

32 МЯ 4 13,0 5,4 2,2 20,6

55 МЯ 2 27,0 12,9 3,1 43

2 РТ 7 12,4 5,1 0,9 18,4

20 РТ 6 9,9 5,2 2,5 17,6

21 РТ 6 7,3 5,6 2,0 14,9

25 РТ 8 4,1 4,8 1,5 10,4

27 РТ 7 8,4 5,3 1,7 15,4

36 РТ 5 8,1 6,1 1,9 16,1

40 РТ 4 11,2 6,9 0,1 18,2

45 РТ 1 1,1 2,3 0,0 3,4

46 РТ 1 0,8 1,4 0,0 2,2

47 РТ 1 1,3 0,8 0,0 2,1

низовым беглым пожаром высокой интенсивности, на четвертый год после пожара данный показатель меньше в 1,9 раза и составил в среднем 28,1 тыс. шт./га. На пробных площадях после низового беглого пожара средней интенсивности количество подроста на четвертый год составляет 19,6 тыс. шт./га, что меньше вышерассмотренных горельников в 2,8 и 1,4 раза соответственно (рис. 1.). Данная закономерность объясняется тем, что условия появления всходов и накопления подроста во многом зависят от глубины прогорания лесной подстилки, которая, в свою очередь, определяется видом лесного пожара и его интенсивностью горения [4].

В сосняках разнотравного типа леса после прохождения пожаром естественное лесовосстановление основной древесной породой протекает трудно по причине сильной конкуренции самосеву со стороны быстро разрастающегося травяного покрова [3, 6]. В разнотравном типе леса динамика численности самосева характеризуется меньшей интенсивностью появления в сравнении с таковой в сосняке мшисто-ягодниковом в первые годы после пожара, но более значительным спадом к третьему году. В дальнейшем продолжает наблюдаться плавное сокращение численности подроста основных древесных пород. Так, на ПП 15 и 23, пройденных

с «і 5 .Ё

Я

(3

60

50

40

30

20

10

0

1 1 1

28,1

19,6

I І I

Устой

оичивыи

низов ои пожар слабой

Беглый низовой ПОЖ^) высокой интенсивности

Беглый низовой пожар средней интен сив ности

интенсивности

Вид и интенсивность пожара

Рисунок 1

Среднее количество всходов и подроста в сосняке мшисто-ягодниковом при давности пожара 4 года

25

20

15

10

5

0

21,7

15,3 ■п д

I I I

Устойчивый низовой пожар слабой интенсивности

Беглый низовой пожар высокой интенсивности

Беглый низовой пожар средней интенсивности

Вид и интенсивность пожара

Рисунок 2

Среднее количество всходов и подроста в сосняке разнотравном при давности пожара 6-7 лет

низовыми беглыми пожарами высокой интенсивности четыре и пять лет назад соответственно, разница в количестве подроста составляет 1,04 раза; при низовом беглом пожаре средней интенсивности (ПП 40, 36) разница составляет 1,07 раза.

В сосняках разнотравного типа леса отмечается существенная разница в количестве подроста на площадях, пройденных низовыми пожарами разных видов и интенсивности горения. Наибольшее количество подроста зафиксировано на пробных площадях, пройденных устойчивыми низовыми пожарами слабой интенсивности. На шестой год после пожара количество подроста при этом составляет в среднем 21,7 тыс. шт./га. На пробных площадях, пройденных низовым беглым пожаром высокой интенсивности, на седьмой год после пожара данный показатель меньше в 1,4 раза и составил в среднем 15,3 тыс. шт./га. На пробных площадях после низового беглого пожара средней интенсивности количество подроста на седьмой год составляет 12,8 тыс. шт./га, что меньше аналогичного показателя при указанных ранее видах пожаров в 1,7 и 1,2 раза соответственно (рис. 2). Данное явление объяснимо разной глубиной прогорания лесной подстилки при разных видах лесных пожаров и разной интенсивности горения [4].

Из лиственных пород в составе подроста абсолютно доминирует береза. На всех пробных площадях имеется подрост осины. Материалы табл. 1 наглядно свидетельствуют, что возобновление лиственными породами активно протекает в первые годы после пожара. Важной особенностью, установленной в ходе проведения исследований, является факт резкого сокращения числа лиственного подроста с увеличением давности пожара. Так, если спустя 4 года после пожара в сосняке разнотравном насчитывалось 6,9 тыс. шт./га всходов и подроста березы, то спустя 8 лет их количество не превышало 4,8 тыс. шт./га.

Причина резкого сокращения количества всходов и подроста мягколиственных пород с увеличением давности пожара объясняется следующим. Во-первых, лиственные всходы и подрост после пожара в значительной степени представлены семенными экземплярами с пониженными конкурентными способностями. Во-вторых, после пожара начинается бурное разрастание живого напочвенного покрова, что в сочетании с конкуренцией материнского древостоя, сохранившего жизнеспособность, резко ухудшает условия роста светолюбивого лиственного подроста.

66

№№№. т-Э¥и. пагосі. ги

г

о

л

н

та

&

о

о

ей

г

С

2

20

1В

16

14

12

10

8

6

4

2

0

■ МЯ □ РТ

2 3-5

Группы возраста, лет

6- 8 .

Рисунок 3

Динамика возрастной структуры возобновления

успешном возобновлении горельников, образовавшихся после низовых пожаров.

2. Динамика численности всходов и подроста в сосняках мшисто-ягодникового типа леса характеризуется мощным всплеском самосева в первые годы, значительным снижением количества самосева спустя 3-5 лет и некоторым уменьшением их густоты в горельниках старше пяти лет.

3. В сосняках разнотравного типа леса динамика численности самосева характеризуется меньшей интенсивностью появления в сравнении с насаждениями мшисто-ягодникового типа леса в первые годы после пожара, но более значительным спадом к третьему году. В дальнейшем продолжает наблюдаться плавное сокращение численности подроста основных древесных пород.

4. Отмечается существенная разница в количестве всходов и подроста на площадях, пройденных низовыми пожарами разных видов и интенсивности горения как в сосняках мшисто-ягодникового, так и разнотравного типов леса. Последнее объясняется разной степенью прогорания лесной подстилки.

5. Насаждения мшисто-ягодникового типа леса характеризуются не только максимальным количеством всходов и жизнеспособного соснового подроста, но и большим, по сравнению с насаждениями разнотравных типов леса, количеством подроста старших возрастов.

6. Самосев мягколиственных пород представлен преимущественно березой. Для горельников рассмотренных типов леса характерно сокращение количества всходов и подроста мягколиственных пород с увеличением давности пожара.

7. При проектировании лесовосстановительных мероприятий в лесах Приобья Алтайского края необходимо учитывать успешность естественного возобновления в сосняках, пройденных низовыми пожарами.

Литература

1. Залесов С. В., Зотеева Е. А., Магасумова А. Г., Швалева Н. П. Основы фитомониторинга. Екатеринбург : Изд-во УГЛТУ, 2007. 76 с.

2. Санников С. Н. Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной. М., 1992. 264 с.

3. Санников С. Н. Биоэкологические этапы индивидуального роста и развития сеянцев самосева сосны // Экология и физиология древесных растений Урала. Свердловск : Тр. Ин-та биологии УФ АН СССР, 1963. С. 47-64.

4. Залесов С. В. Лесная пирология : учеб. пособие. Екатеринбург : УГЛТА, 1998. 296 с.

5. Ильичев Ю. Н., Бушков Н. Т., Тараканов В. В. Естественное лесовозобновление на гарях Среднеобских боров. Новосибирск : Наука, 2003. 196 с.

6. Поляков В. Я. Среднеобский бор // Лес. 1947. № 3. С. 34-37.

7. Инструкция по сохранению подроста и молодняка хозяйственно ценных пород при разработке лесосек и приемке от лесозаготовителей вырубок с проведенными мероприятиями по восстановлению леса. М., 1984. 16 с.

В целом можно отметить, что количества имеющегося под пологом всходов и подроста сосны обыкновенной в сосновых насаждениях как мшисто-ягодникового, так и разнотравного типов леса, пройденных низовыми пожарами, вполне достаточно для последующего возобновления в случае гибели материнского древостоя согласно Инструкции [7]. Исключением являются пробные площади, пройденные пожарами год назад (ПП 45, 46, 47, 58). Малое количество всходов на этих пробных площадях, как было отмечено ранее, объясняется крайне низким плодоношением в Приобье сосны обыкновенной в 2008-2009 г.

Рассматривая количественные и качественные показатели возобновления, нельзя не остановиться на распределении подроста и всходов сосны по возрастным группам. Полученные материалы свидетельствуют, что распределение подроста по возрастным группам в значительной степени определяется двумя факторами: давностью пожара и типом леса. Наибольшее количество подроста имеет возраст до 5 лет. Последнее вполне объясняется высоким светолюбием подроста сосны.

Особо следует отметить, что насаждения мшисто-ягодникового типа леса характеризуются не только максимальным количеством жизнеспособного соснового подроста, но и большим, по сравнению с насаждениями разнотравного типа леса, количеством подроста старших возрастов.

Несмотря на то, что давность лесного пожара на некоторых пробных площадях превышает 6 лет, процесс формирования подроста не прекращается. Однако на некоторых пробных площадях идет интенсивный отпад всходов. Динамика возрастной структуры возобновления в насаждениях двух типов леса представлена на рис. 3.

Выводы.

1. Численность всходов и жизнеспособного подроста сосны на пробных площадях свидетельствует об