CC BY
31
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСОВ
УДК 630*221.0:630*182.21
Рубки переформирования в березняках со вторым ярусом и подростом ели в Костромской области
С. С. Багаев - Центрально-европейская лесная опытная станция, филиал Всероссийского научно-исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства, ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук, Кострома, Российская Федерация, [email protected]
Рассмотрены результаты исследований по выращиванию хвойной древесины после проведения экспериментальных рубок переформирования в производных березовых насаждениях со вторым ярусом и подростом ели. Предлагаются наиболее эффективные и экономичные варианты рубок, позволяющие восстановить коренные хвойные древостои на месте производных мягколиственных за более короткий срок без проведения лесокультурных работ.
Ключевые слова: рубки переформирования, березняк, еловый подрост, второй ярус ели.
Для ссылок:
Багаев, С. С. Рубки переформирования в березняках со вторым ярусом и подростом ели в Костромской области [Электронный ресурс] / C. C. Багаев //Лесохоз. информ.: электрон. сетевой журн. - 2016. - № 4. --С. 84-92. URL: http:// lhi.vniilm.ru/
На значительной части земель лесного фонда Российской Федерации произрастают насаждения мягколиственных пород со вторым ярусом и подростом хвойных пород, сформировавшиеся на площадях концентрированных рубок 1930-1950-х гг. Пионерные лесные сообщества в настоящее время становятся основным объектом хозяйствования. Так, площадь вторичных лиственно-еловых лесов в Костромской обл. составляет около 1,5 млн га. По данным лесоустройства, восстановительный потенциал в виде второго яруса и подроста темнохвой-ных пород ели и пихты зафиксирован на 75 % площади, из них на более чем 1/2 площади (54 %) в количестве, достаточном для восстановления хвойных насаждений [1].
Ученые Центрально-европейской ЛОС (ранее - Костромской) ВНИИЛМ совместно с практиками изучали возможности оптимальной эксплуатации таких лесов, предусматривающей их перевод в хвойное хозяйство с учетом особенностей лесообразовательного процесса [2-6].
У истоков разработки рубок переформирования в 1960-е гг. стояли ученые Костромской лесной опытной станции - А. Б. Афанасьев, В. Д. Касимов, И. П. Ушатин, Ю. А. Попов. Наибольший вклад в разработку внес А. В. Письмеров [2, 3].
В начале 1970-х гг. в Костромской и Ярославской областях разработаны способы рубок во вторичных лесах, к концу 1980-х гг. их проводили уже в промышленных масштабах (в Костромской обл. они осуществлены на общей площади около 50 тыс. га). Рубки носили комплексный характер, включая последующие уходы за хвойным подростом и тонкомером. Способы рубок во вторичных лесах включены в нормативные документы [7, 8].
Особенности проведения «костромских» рубок заключаются в следующем. При наличии под лиственным пологом жизнеспособного тем-нохвойного подроста (не менее 1 тыс. шт./га) или второго яруса (не менее 500 шт./га) в первый прием вырубают все лиственные деревья с диаметром ствола выше среднего (1-й вариант рубок), а при полноте насаждения 0,6 и ниже -все лиственные, за исключением тонкомера с
диаметром ствола меньше 16 см, с целью сохранения лесной среды (2-й вариант). Второй прием рубки проводят в том случае, если диаметр оставшихся деревьев березы через 10-15 лет достиг среднего диаметра древостоя до рубки [4]. Тонкомерные деревья березы вырубают вместе с елью по достижении возраста рубки (через 25-40 лет). При этом обеспечивается сохранение устойчивости лесной экосистемы и последующая ускоренная (за 3-5-летний период) адаптация оставленной на корню части древостоя к изменившимся условиям среды. После адаптации происходит 4-6-кратное ускорение роста подроста ели, и в течение 10 лет формируется хвойный древостой. Живой напочвенный покров приобретает черты, характерные для коренного типа леса. Наиболее благоприятные условия для роста ели создаются при изреживании 40-60-летнего лиственного полога. После 50-летнего возраста ель теряет способность быстро адаптироваться к новым условиям.
От классических постепенных рубок «костромские» рубки отличаются:
✓ сокращенным числом (до 1-2-х) приемов рубки (при 1-приемной рубке оставляют весь тонкомер березы до созревания для рубки деревьев ели, а при 2-приемной - второй прием осуществляют через 10-12 лет после рубки березы);
✓ высокой интенсивностью рубки по запасу.
В зависимости от состояния хвойного подроста и полноты лиственного яруса проводят различные виды несплошных рубок: равномерно-постепенные 2- и 3-приемные, чересполосные рубки.
Результаты рубок в лиственно-хвойных насаждениях на одном из опытно-производственных участков, заложенных в кв. 76 Первого участкового Судиславского лесничества ОГКУ «Су-диславское лесничество» приведены ниже.
В 1975 г. проведена рубка спелого березового насаждения со следующей таксационной характеристикой: возраст - 70 лет, состав -8Б1Ос1Е+С, класс бонитета - I, полнота - 0,8, средние диаметр - 23 см и высота - 23 м, запас -300 м3/га, тип леса - ельник-кисличник, почва -дренированная. В насаждении подрост ели высо-
той 1,5 м в количестве 5,0 тыс. шт./га и тонкомер ели высотой 7 м - 600 шт./га.
Рубка проведена по узкопасечной технологии: валка деревьев бензопилой «Дружба» под углом 45° к волоку, обрубка сучьев на волоках и трелевка хлыстов за вершину трактором ТДТ-55. Ширина волоков - 5 м, расстояние между их центрами - 35 м, ширина пасек - 35 м.
На данном объекте заложены пробные площади (ПП), на которых проводили рубку по следующим вариантам:
1. Сплошная рубка деревьев лиственных пород верхнего яруса (ПП 1).
2. Двухприемные рубки переформирования с интенсивностью первого приема: 56 % (ПП 2); 60 % (ПП 3); 58 % (ПП 4); 76 % (ПП 5). При первом приеме рубки удаляли все фаутные деревья и деревья березы, начиная с целевого диаметра 28 см (ПП 2, 4, 5) и 32 см (ПП 3).
3. В качестве контроля заложена ПП 6.
Пробные площади (0,2-0,5 га) закладывали
перед рубкой после технологической трассировки с совмещением длинных сторон с намеченными под волоки осевыми визирами. На всех пробных площадях до начала и после рубки проводили сплошной перечет. У деревьев первого яруса диаметры измеряли по 4-сантиметровым ступенями толщины.
Подрост, подлесок и живой напочвенный покров учитывали на 30 постоянных учетных круговых площадках (5 м2). Еловый подрост фиксировался по следующим градациям высот: до 0,5 м; 0,5-1,0 м; 1,1-1,5 м; 1,51-2,0 м; 2,1-2,5 м и более 2,5 м. У трех моделей каждой градации высот измеряли линейный прирост, ширину и длину кроны, определяли их возраст. Вычисляли среднестатистические значения данных показателей. При значении прироста по высоте с превышением более одного квадратического отклонения деревья относили к категории интенсивного роста; при значении менее одного квадратического отклонения - в деревьям замедленного роста; при значении, близком к среднему, - к деревьям умеренного роста.
В рубку назначали деревья отпускного диаметра, устанавливаемого по данным перечета.
После проведения рубок на пробных площадях отбирали модельные деревья ели для анализа хода роста. Из модельных деревьев разных ступеней толщины возрастным буравом Пресслера брали керны и измеряли приросты по диаметру за 10 лет до и после рубки. Определяли значения таксационных показателей насаждений в разные годы.
Динамика таксационных показателей древо-стоев после сплошной рубки деревьев лиственных пород верхнего яруса (ПП 1) и в результате рубки переформирования (ПП 3) приведена в табл. 1.
После сплошной рубки верхнего яруса с сохранением подроста и тонкомера на ПП 1 сохранность ели второго яруса составила 80 %, подроста - 65 %, а после первого приема 2-приемной рубки переформирования на ПП 3 - соответственно 84 % и 78 %.
Через 6 лет после рубки древостоя изменилась реакция второго яруса ели на изреживание. Количество деревьев с интенсивным ростом на участках с частичным и полным удалением деревьев лиственных пород увеличилось в 6,9 и 8,8 раз соответственно (табл. 2).
Часть елового подроста после рубки перешла во второй ярус. Прирост ели на ПП 1 и ПП 3 по высоте превысил значения на контрольной ПП 6 (5 см) в 2,4 и 3 раза соответственно. Средняя высота подроста на опытных вариантах составила 1,4-1,6 м (в контроле - 1,0 м). При средней высоте 2,5-3,0 м годовой прирост составил 26-29 см, а при высоте 0,25-0,5 м - 3-4 см (в контроле - 12 см и 3 см соответственно) [6]. Несмотря на первоначальную высокую полноту лиственного полога, после сплошной рубки второй ярус и подрост ели смогли быстро адаптироваться, а интенсивность их роста по высоте и диаметру увеличилась. На ПП 1 и ПП 3 подрост ели по градациям высот распределен равномерно, а на контроле 75 % общего его количества находилось в пределах высотного диапазона 0,25-1,5 м.
За период между первым и вторым приемом рубки оставленные на корню деревья березы достигли размеров, зафиксированных до рубки:
Таблица 1. Динамика таксационных показателей древостоя до и после рубки
Год учета Ярус Состав Возраст, лет Кол-во деревьев, шт./га Диаметр ствола на высоте 1,3 м, см Высота, м Запас древесины, м3/га Количество подроста, тыс. шт./га Среднепериодичес- кий текущий прирост по запасу, м3/га
ПП 1. Сплошная рубка верхнего яруса с сохранением подроста и тонкомера
До рубки
1975 1 9Б1Ос. ед. Е 71 779 23,3 23,3 349 - 4,9
2 10Е 32 1150 6,8 6,4 17 6,5 0,5
После рубки
1976 10Е 33 915 8,5 7,6 12 4,2 -
1982 10Е 39 1270 8,9 7,8 48 4,0 6,0
1986 10Е 43 1020 12,1 11,9 76 2,4 6,9
1990 10Е 47 1020 14,3 12,7 111 2,3 8,9
1994 10Е 51 1080 15,0 16,5 158 2,2 11,8
2003 10Е 60 823 19,1 17,8 220 0,8 6,2
2007 10Е 64 733 19,8 18,1 228 0,6 2,0
ПП 3. Двухприемная рубка переформирования с интенсивностью первого приема 60%
До рубки
1975 1 8Б1Ос1Е, ед. С 70 650 23,3 23,2 301 4,8 4,3
2 10Е 31 808 6,9 6,4 13 - 0,4
После 1-го приема рубки
1976 1 9Б1Е, ед. С 92 362 19,7 21,9 114 3,5 -
2 10Е 33 672 5,7 6,3 10 - -
1982 1 9Б1Е, ед. С 78 320 22,3 24,0 130 3,2 5,5
2 10Е 39 1040 7,7 7,3 27 - 2,8
1986 1 9Б1Е, ед. С 82 351 23,3 23,2 154 3,0 11,7
2 10Е 43 1015 8,6 8,8 50 - 5,8
После 2-го приема рубки
1986 10Е 43 870 10,4 11,0 45 2,5 -
1990 10Е 47 1020 10,9 11,2 71 2,8 6,4
1994 10Е 51 990 13,7 14,5 111 2,6 10,1
2003 10Е 60 980 15,3 14,9 151 0,6 4,4
2007 10Е+Б 64 781 19,6 18,5 179 0,6 5,2
ПП 6 Контроль
1982 1 8Б1Е1С 78 480 27,0 26,2 330 4,0 5
2 10Е 46 1280 8,3 8,3 42 - -
Примечание. На ПП 2, 4 и 5 данные динамики таксационных показателей близки к данным ПП 3.
Таблица 2. Распределение деревьев ели второго яруса по интенсивности роста на опытных участках через 6 лет после рубки
Вариант Доля деревьев, % , при росте
интенсивном умеренном замедленном
ПП 1 65,0 19,0 16,0
ПП 3 51,0 30,0 19,0
ПП 6 (контроль) 7,4 48,4 44,2
средние диаметр - 23,3 см и высота - 23,2 м. За тот же период запас древесины лиственных пород увеличился в 1,35 раза, ели второго яруса - в 5 раз.
Значения среднепериодических приростов ели по диаметру, высоте и запасу древесины на
опытных участках после рубки приведены в табл. 3.
Через 10 лет после рубки среднепериодичес-кие приросты на ПП 1 превышали соответствующие значения на ПП 3 в 1,2-1,7 раза. Количество ели в первом случае увеличилось в 1,5 раза, во
Таблица 3. Среднепериодические годовые приросты ели по диаметру, высоте и запасу древесины на опытных участках после рубки
№ ПП Среднепериодические годовые приросты на опытных вариантах по
диаметру ствола, мм высоте ствола, см запасу древесины, м3/га
Через 10 лет после рубки
1 36 43 6,4
3 29 25 4,0
Через 18 лет после рубки
1 37 58 10,4
3 41 44 8,3
Через 31 год после рубки
1 40 19 5,4
3 45 31 5,2
Рис. 1. Фрагмент участка рубок переформирования в Судиславском лесничестве
втором случае - в 1,1 раза. Через 8 лет после проведения второго приема рубки на ПП 3 различия значений соответствующих показателей на пробных площадях выровнялись.
За последующий 13-летний период после второго приема на этих пробных площадях незначительно увеличился лишь прирост по диаметру ствола, а по высоте и запасу отмечено уменьшение соответствующих значений (особенно по запасу древесины).
Через 31 год после первого приема рубки на опытных вариантах сформировались чистые еловые древостои с возможностью получения целевой балансовой древесины (рис. 1). Среднепериодиче-ский годовой прирост на ПП 1 составил 7,0 м3/га.
На соседнем выделе, где рубку не проводили, произрастал 100-летний березняк, количество стволов в первом ярусе - 256 шт./га, полнота -0,5, запас - 160 м3/га. Средние высота и диаметр ствола - 25,6 м и 26 см соответственно. Второй ярус представлен 60-летней елью в количестве 400 шт./га со средними высотой 17,0 м и диаметром 17,7 см. Ель в первый ярус выйти самостоя-
тельно не может из-за значительной (8-метровой) разницы по высоте.
Данные среднепериодического прироста по диаметру деревьев ели различных ступеней толщины представлены на рис. 2.
За 10-летний период после рубки прирост по диаметру увеличился в 3 раза.
Разработанные Центрально-европейской ЛОС рубки с сохранением второго яруса и подроста ели способствуют:
✓ ускоренному восстановлению хвойных насаждений без проведения очистки лесосек, лесокультурных работ и лесоводственных уходов за составом с получением востребованной древесины;
✓ воспроизводству лесных ресурсов с наиболее рациональным использованием лиственной древесины и своевременным вовлечением ее в рубку;
✓ максимальному сохранению второго яруса и подроста темнохвойных пород;
✓ повышению продуктивности древостоев
ели;
✓ неистощительному и рациональному многоцелевому использованию лесов;
Рис. 2. Среднепериодический прирост по диаметру деревьев ели до и после рубки
✓ оптимальному переформированию вторичных мягколиственных лесов в коренные тем-нохвойные;
✓ снятию ограничений по срокам примыкания и площади лесосек с отводом в рубку дре-востоев без клеймения с отпускного диаметра.
Список использованной литературы
1. Сводный проект организации и ведения лесного хозяйства Костромского управления лесами. - М. : Центрлеспроект, 1999. - 17G с.
2. Письмеров, А. В. Оптимальное переформирование вторичных мягколиственных лесов с еловым элементом леса под пологом в коренные темнохвойные формации / А. В. Письмеров, В. Е. Колотилин // Вопросы использования и восстановления древесных и недревесных ресурсов леса южной тайги : сб. науч. тр., посвящ. 4G-летию Костромской ЛОС. - М. : ВНИИЛМ, 1998. - С. 1G-13.
3. Письмеров, А. В. Воспроизводство лесных ресурсов на основе естественного лесообразовательного процесса / А. В. Письмеров, В. П. Барабанов // Лесохоз. информ. - 199G. - № б. - С. 9-17.
4. Дудин, В. А. Способы рубок как средство ускоренной трансформации вторичных мягколиственных лесов в коренные хвойные / В. А. Дудин, А. Н. Коновалов // Лесн. хоз-во. - 2GG6. - № 1. - С. 1б-19.
5. Чуенков, В. С. Организация выращивания целевых хвойных древостоев в Европейско-Уральской зоне РСФСР на базе вторичных мягколиственных лесов / В. С. Чуенков, В. М. Петров, А. В. Письмеров // Обзорн. информ. - Вып. 4. - М. : ЦБНТИлесхоз, 1987. - С. 1-37.
6. Юдин, Б. П. Лесоводственная эффективность сплошных и постепенных рубок в березняках с еловым ярусом и подростом / Б. П. Юдин, П. М. Воробей // Повышение продуктивности лесов южной тайги : сб. науч. тр. - М. : ВНИИЛМ, 1985. - С. 14-21.
7. Временные рекомендации по технологии и организации рубок главного пользования в лиственных и лиственно-еловых равнинных лесах второй и третьей групп Европейской части РСФСР (для опытно-производственной проверки) / П. А. Анишин, А. В. Письмеров, С. И. Салтанов, П. М.Воробей. - М. : Минлесхоз РСФСР, 1988. - 22 с.
8. Руководство по организации и технологии рубок главного и промежуточного пользования в мягколи-ственных насаждениях со вторым ярусом и подростом хвойных пород (для равнинных лесов Европейской части России) / В. И. Желдак, В. С. Чуенков, П. М. Воробей [и др.]. - М. : Рослесхоз, 1997. - 55 с.
References
1. Svodnyj proekt organizacii i vedeniya lesnogo hozyajstva Kostromskogo upravleniya lesami. - M. : Centrlesproekt, 1999. - 17G s.
2. Pis'merov, A. V. Optimal'noe pereformirovanie vtorichnyh myagkolistvennyh lesov s elovym ehlementom lesa pod pologom v korennye temnohvojnye formacii / A. V. Pis'merov, V. E. Kolotilin // Voprosy ispol'zovaniya i vosstanovleniya drevesnyh i nedrevesnyh resursov lesa yuzhnoj tajgi : sb. nauch. tr., posv. 4G-letiyu Kostromskoj LOS.
- M. : VNIILM, 1998. - S. 1G-13.
3. Pis'merov, A. V. Vosproizvodstvo lesnyh resursov na osnove estestvennogo lesoobrazovatel'nogo processa / A. V. Pis'merov, V. P. Barabanov // Lesohoz. inform. - 199G. - № б. - S. 9-17.
4. Dudin, V. A. Sposoby rubok kak sredstvo uskorennoj transformacii vtorichnyh myagkolistvennyh lesov v koren-nye hvojnye / V. A. Dudin, A. N. Konovalov // Lesn. hoz-vo. - 2GG6. - № 1. - S. 1б-19.
5. CHuenkov, V. S. Organizaciya vyrashchivaniya celevyh hvojnyh drevostoev v Evropejsko-Ural'skoj zone RSFSR na baze vtorichnyh myagkolistvennyh lesov / V. S. Chuenkov, V. M. Petrov, A. V. Pis'merov // Obzorn. inform. - Vyp. 4.
- M. : CBNTIleskhoz, 1987. - S. 1-37.
6. Yudin, B. P. Lesovodstvennaya ehffektivnost' sploshnyh i postepennyh rubok v bereznyakah s elovym yarusom i podrostom / B. P. Yudin, P. M. Vorobej // Povyshenie produktivnosti lesov yuzhnoj tajgi : sb. nauch. tr. - M. : VNIILM, 1985. - S. 14-21.
7. Vremennye rekomendacii po tekhnologii i organizacii rubok glavnogo pol'zovaniya v listvennyh i listvenno-elovyh ravninnyh lesah vtoroj i tret'ej grupp Evropejskoj chasti RSFSR (dlya opytno-proizvodstvennoj proverki) / P. A. Anishin, A. V. Pis'merov, S. I. Saltanov, P. M.Vorobej. - M. : Minleskhoz RSFSR, 1988. - 22 s.
8. Rukovodstvo po organizacii i tekhnologii rubok glavnogo i promezhutochnogo pol'zovaniya v myagkolistven-nyh nasazhdeniyah so vtorym yarusom i podrostom hvojnyh porod (dlya ravninnyh lesov Evropejskoj chasti Rossii) / V. I. Zheldak, V. S. Chuenkov, P. M. Vorobej [i dr.]. - M. : Rosleskhoz, 1997. - 55 s.
Reformation cuttings in birch forests with spruce second tier and undergrowth in the Kostroma region
S. S. Bagaev - Central European forest experimental station, branch
Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry,
Leading researcher, candidate of agricultural sciences, Kostroma, Russian Federation
Keywords: reformation cutting, birch forests, spruce undergrowth, second tier.
The results of studies on the softwood cultivation after the experimental reformation cuttings in the derivatives mature birch stands with the spruce second tier and undergrowth held by Kostroma (Central European) FES together with foresters in Sudislavlsky metropolitan borough of the Kostroma region, Russia.
Variants with almost complete removal of birch canopy in one and two steps. Thus the need for pre-branding of trees is eliminated. States of stands after reformation cutting in deciduous and deciduous-spruce stands is good.
The stock of the upper tier is reduced due to partial preservation of birch to the end of the first decade. The adaptation of spruce, the growth rate and the accumulation of stock of wood are improved with an increase in the intensity of reformation cutting of mature stands.
After reformation cuttings of mature birch on drained soils, the maximum average annual increase in stock of spruce wood is achieved at the end of the second decade. Habitually growth parameters continue to increase in the third and fourth decades after cutting. Uneven-aged stands of dark coniferous tree species are formed.
Measure thinning of deciduous canopy is dependent on the quality and quantity of undergrowth, site conditions, the average diameter and the age of stands. The greater increase in growth over the stock of wood occurs when applying of reformation cutting in one step. Creating of spruce forests, as well as maximum preservation of the forest environment are possible with the use of this cutting system in a shorter time than with the creation of forest plantations that require a significant investment.
