Влияние рубок ухода на рост и товарную структуру смешанных древостоев сосны и ели кисличного типа леса Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Природопользование

DOI: 10.12737/4504 УДК 630*2

ВЛИЯНИЕ РУБОК УХОДА НА РОСТ И ТОВАРНУЮ СТРУКТУРУ СМЕШАННЫХ ДРЕВОСТОЕВ СОСНЫ И ЕЛИ КИСЛИЧНОГО ТИПА ЛЕСА

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Д. А. Данилов1 кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесоводства Н. В. Беляева2 кандидат биологических наук, доцент кафедры лесоводства Н. В. Ковалев2 1 - ГНУ «Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Белогорка» Российской Академии Наук»

2 - ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени

С.М. Кирова»

[email protected], [email protected], [email protected]

Введение

Смешанные древостои сосны и ели, как объект лесохозяйственного ухода, всегда вызывали многочисленные дискуссии. Вопрос выбора главной целевой породы при выращивании таких древостоев не имеет однозначного ответа у лесоводов. В наиболее производительных типах леса сосна и ель при совместном произрастании могут образовывать высокопроизводительные насаждения [7]. При уходах за лесом важно знать, при каком составе смешанного хвойного насаждения оно будет иметь наибольший запас и выход крупной товарной древесины [4]. Целью проведенного исследования было проанализировать влияние уходов за лесом на рост и товарную структуру смешанных древостоев сосны и ели в кисличном типе леса в Лисинском учебноопытном лесничестве Ленинградской области и сделать вывод о более оптимальных параметрах состава смешанного насаждения в этих лесорастительных условиях.

Методика исследований

Объектами исследования являлись временные пробные площади, заложенные в Лисинском участковом лесничестве

(квартал 15) Лисинского учебно-опытного лесничества Ленинградской области в приспевающих смешанных хвойных дре-востоях кисличного типа леса, пройденные рубками ухода интенсивностью от 10 до 30 % (прореживания и проходные рубки). Эти насаждения имеют в результате рубок ухода разное соотношение сосны и ели в составе древостоя. Почвы на этих пробных площадях модергумусные слабо- и среднеподзолистые суглинистые, на моренных валунных средних суглинках.

Временные пробные площади размером 0,25 га были заложены по принятым в лесоводстве методикам [8]. Применялся метод сплошных перечетов на пробных площадях, традиционный для исследовательских работ на данных объектах [9]. Замер диаметров деревьев осуществлялся с точностью до 1 мм металлической мерной вилкой в двух взаимоперпендикулярных направлениях на высоте 1,3 м от шейки корня. В каждой ступени толщины (по породам) с помощью высотомера измеряли высоту не менее 5 деревьев. Полученные данные выравнивались графически и использовались для определения разрядов

Лесотехнический журнал 2/2014

31

Природопользование

высот по ступеням толщины. Запасы вычисляли по таблицам высот и объемов стволов (в коре) для древостоев Ленинградской, Архангельской и Вологодской областей [10]. Точность определения запасов - около 3 % [9]. При расчете товарной структуры древостоев использовались сортиментно-сортные таблицы для СевероЗапада РФ [5]. Использовались материалы таксационных описаний, ранее проведенных лесоустройств и материалы книги рубок ухода.

Таксационные показатели смешанных хвойных древостоев сосны и ели кисличного типа леса показаны в табл. 1.

Результаты исследований и выводы

Проанализируем полученные результаты исследований. В результате планомерных рубок ухода вырос бонитет древо-стоев с II до I класса. Произошли изменения и в составе насаждения. В одном случае рубки ухода привели к увеличению доли

сосны в составе древостоя (ПП 15/3), в другом - сохранили ее участие в насаждении неизменным (ПП 15/37 и 15/38) (см. табл. 1). Запас смешанных древостоев, пройденных рубками ухода, оказался выше запаса модальных смешанных древостоев этого возраста для района исследования. Следует отметить, что древостои с преобладанием сосны имеют больший запас на данных опытных объектах (ПП 15/3 и 15/37).

Анализ таксационных данных, приведенных в табл. 1, также показывает различие показателей средней высоты и диаметра сосны и ели. По всем объектам исследования они выше у сосновой части древостоя.

Анализ рядов распределения по ступеням толщины древостоя показывает разную размеренность по породам, слагающих древостои на опытных объектах (рис. 1...3).

На ПП 15/3 ряды распределения

Таблица 1

Таксационные показатели смешанных хвойных древостоев сосны и ели в кисличном типе

леса за период опыта

Номер пробной площади (ПП) Состав древостоя Класс бони- тета От- носи- тель- ная пол- нота За- пас, м3/га Средние показатели по породам

сосна ель

диа- метр, см высота, м диа- метр, см высота, м

ПП 15/3 4Е3С2Б1Ос 5С3Е1Б1Ос II I 0,9 0,9 - - - - -

388 28 27 22 21

ПП 15/37 5Е2С2Б1Ос 4Е2С1Б3Ос II I 0,8 0,8 - - - - -

365 30 31 30 29

ПП 15/38 7Е2С1Ос+Б 7Е2С1Б II I 0,8 0,7 - - - - -

270 29 29 24 22

Примечание. В числителе приведены данные на начало опыта (1961 г.), в знаменателе - на настоящее время (2013 г.). Возраст насаждения на 2013 г. - 70 лет.

32

Лесотехнический журнал 2/2014

Природопользование

хвойных пород растянуты по всем ступеням толщины и их кривые близки к нормальному распределению (рис. 1). По березовому ярусу наблюдается такая же картина, только ряд более сжат. Это указывает на равномерное изреживание при рубках ухода как всего хвойного полога, так и березового яруса древостоя. Показательно увеличение количества березы в 12 см ступени толщины - это формирующееся новое поколение березы. Осиновый ярус имеет смещенный вправо ряд распределения деревьев по ступеням толщины. Это указывает на то, что возобновление осины после рубок ухода не происходило в отличие от березы.

На ПП 15/37 ряды распределения хвойных пород по ступеням толщины различаются (рис. 2). У ели он более растянут. У сосны ряд смещен вправо и не представлен более мелкими ступенями, как у ели. Березовый ярус имеет левосторонний скос, что объясняется большим количеством деревьев новой генерации. Осиновый ярус смещен вправо и занимает высшие ступени толщины в древостое. Данное распределение стволов деревьев обусловлено тем, что в результате рубок ухода не было проведено полномерное изреживание осинового яруса, а рубка осуществлялась в хвойной части насаждения.

На ПП 15/38 ряд распределения елового яруса охватывает все ступени толщины, представленные в насаждении (рис. 3). Сосновый ярус имеет скос вправо и у него отсутствуют деревья мелких ступеней толщины. Березовая часть насаждения представлена двумя поколениями деревьев, на что указывает форма двугорбой кри-

вой. В целом в результате рубок ухода сформировано хвойное насаждение с небольшой долей участия березы. Однако в будущем в еловом ярусе может произойти отпад в меньших ступенях толщины из-за конкуренции с березовым ярусом.

Сосна в данном насаждении не может оказать существенного конкурентного воздействия на еловый полог из-за меньшей количественной представленности. Таким образом, сохранение большего запаса после рубок ухода может быть как за счет увеличения доли хвойных пород, так и доли лиственных.

Рассматривая товарную структуру приспевающего смешанного хвойного насаждения можно прогнозировать дальнейший выход сортиментов к возрасту рубки (выборочной или сплошной). Данные табл. 2 показывают, что при преобладании в составе древостоя сосны выход крупных сортиментов выше, чем при преобладании ели в составе насаждения. Оставление в составе насаждения осины после рубок ухода является нецелесообразным, так как уже в настоящее время она вся поражена гнилями и в дальнейшем может происходить ее отпад.

Товарная структура на ПП 15/37 демонстрирует, что третья часть наличной ликвидной древесины состоит из дровяной. При одинаковом выходе ликвидной древесины на ПП 15/3 и 15/37 разница в товарной структуре диаметрально противоположная. На ПП 15/38 сильная рубка ухода лиственного полога привела к снижению общего ликвидного запаса древесины. Однако уборка конкурирующего яруса осины позволяет перераспределить прирост на хвойную часть насаждения.

Лесотехнический журнал 2/2014

33

Природопользование

30

25

£ 20

s

§ 15

У

S

10

5

0

8 12 16 20 24 28 32 36 40

Ступени толщины,см

I Ель

IVVVM Сосна \////\ Берёза

] Осина

Ель

— - - Берёза — — Сосна "Осина

Рис. 1. Распределение древостоя по породам по ступеням толщины на ПП15/3

35 ^ 30 o' 25

00

к

о

ф

У

S

с;

о

20

15

10

5

0

8 12 16

20 24 28 32 36 40 44 48

Ступени толщины,см

Ель

Сосна ryyyyj Берёза i I Осина

------Ель — - ■ Берёза — — Сосна -----------Осина

Рис. 2. Распределение древостоя по породам по ступеням толщины на ПП 15/37

■>Р

0s"

о"

00

I-

о

ф

У

S

с

о

35

30

25

20

15

10

5

0

Ступени толщины,см

Ель 1ЧЧЧЧМ Сосна rssssi Берёза

Ель — - - Берёза — — Сосна

Рис. 3. Распределение древостоя по породам по ступеням толщины на ПП 15/38

34

Лесотехнический журнал 2/2014

Природопользование

Таблица 2

Товарная структура смешанных древостоев сосны и ели на опытных объектах

Порода Запас древесины, м3/га

Крупная Средняя Мелкая Деловая Дрова Всего

ПП 15/3

Хвойные породы

Сосна 36 115 28 179 2 181

Ель 13 57 29 99 2 101

Итого 50 172 57 278 4 282

Лиственные породы

Береза 3 22 7 32 2 34

Осина - - - - 29 29

Итого 3 22 7 32 31 63

Всего по древостою 53 194 64 310 35 345

ПП 15/37

Хвойные породы

Сосна 11 26 5 42 1 43

Ель 28 67 32 127 1 128

Итого 39 93 37 169 2 171

Лиственные породы

Береза 4 36 14 54 3 57

Осина - - - - 120 120

Итого 4 36 14 54 123 177

Всего по древостою 348

ПП 15/38

Хвойные породы

Сосна 16 27 6 49 1 50

Ель 40 96 35 171 3 174

Итого 56 123 41 220 4 224

Береза 3 10 3 16 1 17

Всего по древостою 59 133 44 236 5 241

Примечание. Отходы на 1111 15/3, 15/37 и 15/38 соответственно составили 43, 17 и 29 м3/га.

Это позволяет прогнозировать увеличение запаса этого древостоя к возрасту основной рубки.

Обобщая результаты можно отметить, что на объектах исследования произрастают высокопроизводительные приспевающие смешанные хвойные древостои, сформированные в результате рубок ухода. При преобладании в составе насаждений сосны

доля выхода крупной древесины выше, чем при большем участии в составе ели. При участии в составе насаждения осины происходит увеличение выхода дровяной древесины из-за ее фаутности по древостою в целом. При формировании смешанных хвойных насаждений в результате рубок ухода нужно увеличивать долю участия сосны для получения большего ликвидного

Лесотехнический журнал 2/2014

35

Природопользование

запаса крупной древесины. В настоящее время можно прогнозировать, что к возрасту основной рубки в этих насаждениях будет получен запас хвойной древесины выше показателей аналогичных модальных смешанных насаждений района исследования. По нашему мнению, надо формировать смешанное хвойное насаждение 6С4Е или 5С5Е с примесью березы к возрасту сплошной рубки в сходных условиях произрастания с целью получения оптимального ликвидного запаса насаждения к возрасту сплошной рубки, что доказывают и наши предыдущие исследования [1, 2, 3, 6].

Библиографический список

1. Данилов, Д. А. Оценка конкурентных взаимоотношений сосны и ели в смешанных древостоях черничного типа леса, пройденных рубками ухода и комплексным уходом за лесом [Текст] / Д. А. Данилов, Т. А. Ищук // Системы. Методы. Технологии. - Братск : БрГТУ, 2013. - № 1 (17). - С. 176-182.

2. Данилов, Д. А. Влияние рубок ухода на конкурентные отношения сосны и ели в смешанном древостое [Текст] / Д. А. Данилов, Т. А. Ищук // Системы. Методы. Технологии. - Братск : БрГТУ, 2013. - № 3 (19). - С. 170-175.

3. Данилов, Д. А. Показатели строения сосново-еловых черничных древостоев, не затронутых лесохозяйственными рубками

[Текст] / Д. А. Данилов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2013. - № 3 (27). - С.122-126.

4. Косиченко, Н. Е. Закономерности формирования высококачественной древесины [Текст] / Н. Е. Косиченко, А. В. Киселева, С. Н. Снегирева // Лесотехнический журнал. - Воронеж, 2011. - № 4. - С. 68-72.

5. Лесотаксационный справочник по Северо-Западу СССР [Текст] / Ленингр. лесотехн. акад. им. С. М. Кирова; [Подгот. А. Г. Мошкалевым и др.]. - Л. : ЛТА, 1984. - 319 с.

6. Мельников, Е. С. Функциональные изменения в лесном биогеоценозе п осле комплексного ухода за лесом [Текст] / Е. С. Мельников, Н. В. Беляева // Лесоведение, 2008. - № 6. - С. 22-29.

7. Миленин, А. И. Освещенность и естественное возобновление ели европейской в зоне лесов Клинско-Дмитровской возвышенности [Текст] / А. И. Миленин, А. И. Арбузов. - Воронеж, 2011. - № 3. -С. 58-61.

8. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки [Текст]. - М., 1983. - 60 с.

9. Сеннов, С. Н. Рубки ухода за лесом [Текст] : монография / С. Н. Сеннов. - М. : Лесная промышленность, 1977. - 160 с.

10. Третьяков, Н. В. Справочник таксатора [Текст] / Н. В. Третьяков, П. В. Горский, Г. Г. Самойлович. - М.-Л. : Гослес-бумиздат, 1952. - 853 с.

36

Лесотехнический журнал 2/2014