CC BY
35
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СПЛОШНЫХ РУБОК НА СОХРАННОСТЬ ПОДРОСТА ЕЛИ - ИСТОРИЯ И
СОВРЕМЕННОСТЬ
Беляева Наталия Валерьевна
Доцент, доктор с.-х. наук, профессор кафедры лесоводства СПбГЛТУ
Вихарева Марина Анатольевна
студент кафедры лесоводства СПбГЛТУ
АННОТАЦИЯ
Целью данной работы было изучить влияние технологии сплошной рубки на сохранность подроста ели европейской и оценить успешность естественного возобновления ели после сплошных рубок. Объектами исследования явля-лись производственные объекты, расположенные в лесничествах Ленинград-ской и Тверской области. Учет подроста ели осуществлялся по выборочно-статистическому методу на круговых площадках площадью 10 м2. Установ-лено, что на успешность естественного возобновления ели после сплошных рубок влияют технология рубки, тип леса, доля древесных пород в составе материнского полога и относительная полнота насаждения. При традицион-ной технологии удается сохранить около 74% подроста ели. Заготовка древе-сины по сортиментной технологии позволяет сохранить до 82% подроста.
ABSTRACT
The aim of this work was to study the impact of clear cutting technology on the preserving of the undergrowth of Norway spruce and to assess the success of natural regeneration of spruce after clear cutting. The objects of research were cutting areas that are located in the forest districts of the Leningrad and Tver re-gion. Counting for the undergrowth of spruce was performed by selectively-statistical method with use of a circular plots of 10 m2. It is established that the success of natural regeneration of spruce after clear cutting affect the technology of felling, the forest type, the share of tree species composition in the canopy of mature stand and the relative density of stands. In the traditional technology, it is possible to save around 74% of the spruce undergrowth. Timber harvesting by sortment technology allows us to save up to 82% of undergrowth.
Ключевые слова: сплошные рубки, технологии сплошных рубок, естественное возобновление, подрост ели, сохранность подроста ели, вырубки.
Keywords: clear cutting, clear cutting technologies, natural regeneration, spruce under-growth, spruce undergrowth, clear cutting areas.
Успешность естественного возобновления на вырубках в значительной степени зависит от способа рубки, организационно-технических показателей, применяемой технологии и техники. С переходом от концентрированных сплошных рубок к сплошным рубкам с ограниченной площадью лесосеки (1961 г. и 1980 г.) привело к улучшению условий для естественного возоб-новления во всех регионах таежной зоны [10, 11].
По данным Калиниченко и др. [10], более 72% вырубок 60-х гг. XX в. возобновляется хорошо, проведение лесо-восстановительных мероприятий не требуется. Удовлетворительное естественное возобновление отмечено на 1/10 части вырубок (здесь лесовосстановительные работы необходимы). На 15% вырубок возобновление отсутствует. По сравнению с вырубками 40-х и 50-х гг. XX в. [11] положение с естественным возобновлением заметно улучши-лось. Таким образом, уменьшение площади лесосек - мера целесообразная не только с точки зрения улучшения условий для воспроизводства лесов естественным путем, но и для сохранения лесной среды и биосферных функ-ций леса.
Жизнеспособность подроста ели на вырубках в значительной степени зависит от применяемой технологии лесосечных работ. Обычно возраст под-роста составляет десятки лет, поэтому его восстановление после проведенной рубки идет медленно, и часто многие особи погибают из-за увеличения све-тового потока. Часто в процессе заготовки и трелевки подрост повреждается и частично уничтожается. В результате в пологе образуются окна, и подрост остается
частично поврежденным. В ходе рубки в наибольшей степени стра-дает крупный подрост, его плотность после рубки сокращается в 1,3-3,2 раза в зависимости от типа леса. На вырубке в основном сохраняется мелкий под-рост, который выполняет важную функцию в возобновлении лесной эко-си-стемы, а крупный и средний повреждается механически в ходе рубки [5].
Последующее возобновление хвойных пород определяется, прежде все-го, степенью сохранности предварительного подроста, которая зависит от технологии лесозаготовок, сезона их проведения и др. [18].
Традиционная техника и технология, применяемые при рубках спелых и перестойных лесных насаждений, не позволяют в должной мере обеспечить сохранность подроста. Многочисленные опытные рубки, проведенные в раз-личных регионах таежной зоны показали, что при самом скрупулезном со-блюдении лесоводственных требований, удается сохранить от 31 до 69% подроста [2, 21]. С учетом площади волоков и погрузочных площадок, на которых подрост уничтожается полностью, указанные величины уменьша-ются почти в 2 раза.
При современной технике и технологии лесоразработок практически полностью уничтожается подрост ели предварительного возобновления, и создаются неблагоприятные условия для появления последующих генераций ели на вырубках. Существующая лесозаготовительная техника на гусенич-ном ходу уничтожает верхний плодородный слой
почвы, создает большую экологическую пестроту местопроизрастания и уплотняет почву [20].
Отечественные лесозаготовительные машины, которые могут выполнять несколько операций, уничтожают более 90% подроста предварительного возобновления. В первую очередь это относится к многооперационным ма-шинам (ВТМ 4, ЛП 17 и ЛП 49) с малым вылетом стрелы (до 5 м), что при-водит к полному уничтожению подроста в любой сезон года и в любом типе леса [12, 13].
При использовании системы на базе валочно-пакетирую-щей машины ЛП-19 на лесосеке сохраняется 31% подроста. Система на базе валочно-трелевочной машины ЛП-58 сохраняет 23% подроста из-за недостаточной направленности валки деревьев, при которой в большей мере повреждается подрост на пасечной ленте. В основном же подрост повреждается на волоках (55-56%) и на погрузочной площадке (11%). Это обусловлено большой ши-риной волоков, образующихся при трелевке пачек деревьев, габариты кото-рых в 1,5-2 раза превышают пачки хлыстов. Обрезка сучьев на погрузочном пункте увеличивает его размеры и повреждаемость подроста [17]. Однако жесткая регламентация работы машины ЛП-19 при правильном выборе тех-нологии лесозаготовок обеспечивает формирование на сплошных вырубках хвойных молодняков за счет сохраненного подроста предварительной гене-рации [9].
Более совершенные машины такого же типа с увеличенным вылетом стрелы (ЛП 58) позволяют сохранить до 35% подроста [8]. Однако и в этом случае более половины площади лесосеки занято волоками и погрузочными площадками. Площадь без повреждений почвы составляет менее 49%. Такое же положение имеет место и в зарубежных странах при использовании ма-шин аналогичного класса [22, 23]. Следовательно, лесоэксплуатационные характеристики подобных машин и связанная с этим организация техноло-гического процесса являются объективными причинами уничтожения подро-ста и лесной среды.
Иные возможности по сохранению подроста и лесной среды дают со-временные многооперационные машины фирм Walmet, Lokomo и др. Хар-вестер и форвардер обеспечивают все звенья технологического процесса по заготовке древесины, эти машины обладают несколькими преимуществами по сравнению с машинами отечественного производства. Они более манев-ренны и оказывают меньшее давление на грунт. Очистка ствола от сучьев и его рациональная раскряжевка по заданной программе может осуществлять-ся у пня или в прогалинах, свободных от подроста. За счет большого вылета стрелы (до 12 м), площадь, занятая волоками уменьшается. При сортимент-ной технологии рубок предварительная прорубка волоков не требуется. Вы-сокая маневренность машин такого класса позволяет использовать прогали-ны и обходить куртины подроста. Таким образом, за счет использования со-временных машин и прогрессивных технологий можно существенным обра-зом изменить практику проведения рубок спелых и перестойных лесных насаждений в сторону улучшения и в максимальной степени сохранить при-родную среду [7].
Однако имеются литературные данные о том, что применение харвесте-ров при узкопасечной технологии приводит к гибели значительной части предварительного возобновления. Если количество подроста до рубки не превышало 2 тыс.экз./га, удавалось сохранить до 65% подроста. При ко-
ли-честве подроста более 6 тыс.экз./га сохраняется порядка 1,5 тыс.экз./га, или только 25% [15].
Кроме того, в разных географических условиях сплошные рубки с при-менением агрегатной лесозаготовительной техники приводят к неоднознач-ным лесоводственно-эколо-гическим последствиям. В Русской равнины они вызывают, как правило, ухудшение экологической обстановки в связи с об-разованием большей частью типов вырубок (ситникового, ситниково-вейникового, ситниково-щучкового и др.) с неблагоприятными условиями для возобновления главной породы [14].
На сплошных вырубках, площадь которых не превышает 3 га, а при за-готовке древесины не применяется тяжелая техника, естественное возобнов-ление происходит, как правило, более успешно, чем под пологом насажде-ний [1].
При разработке лесосек костромским методом (валка на подкладочное дерево) на 2-3 год после рубки наблюдается значительный отпад самосева и мелкого подроста (50-85%), что вызвано, прежде всего, недостатком влаги в подстилке в наиболее влажный период (июль) и резким изменением освещен-ности и других факторов. В целом выживаемость подроста при костромской технологии на третий год после рубки древостоя достигает 50 % от количе-ства, сохраненного в процессе самой рубки. Изучение выживаемости елового подроста после рубки, когда трелевка деревьев производилась с кроной комлем вперед, показало, что на 3-х-летних вырубках на всех пробных пло-щадях произошел значительный отпад подроста. Выживаемость за это вре-мя в среднем составила около 25%. Отмирает в основном подрост, имеющий механические повреждения корневых систем и стволиков. При узкопасечном способе разработке лесосек по сравнению с другими достигается не только наибольшая сохранность, но и выживаемость подроста [6, 19].
На сохранность подроста при сплошной рубке большое влияние оказы-вает сезон рубки. По исследованиям С.Н. Санникова, на сплошных вырубках зимней рубки в ельни-ках-зеленомошниках при узкопасечной технологии рубки сохранилось значительное количество (3,1-3,9 тыс.экз./га) подроста ели, которого вполне достаточно для успеха восстановления темнохвойных видов [16].
Таким образом, многочисленные исследования показывают, что успеш-ность естественного лесовозобновления после сплошных рубок зависит от множества факторов, но основными являются сезон работ, технология рубок, используемая техника, состояние естественного лесовозобновления под поло-гом материнских древостоев до рубки и тип леса.
В связи с вышесказанным целью данной работы было изучить влияние технологии сплошной рубки на сохранность подроста ели европейской и оценить успешность естественного возобновления ели после сплошных ру-бок.
Объектами исследования являлись производственные объекты, располо-женные в Тихвинском, Гатчинском, При-озерском и Северо-Западном лесни-чествах Ленинградской области, а также в лесничествах Тверской области.
Учет подроста ели осуществлялся по выборочно-статистическому методу на круговых площадках площадью 10 м2 [3, 4, 7]. Результаты исследований представлены в таблицах 1 и 2.
Анализ данных таблиц 1 и 2 показывает, что при традиционной техно-логии, когда валка деревьев производится бензопилами, а трелевка хлыста-ми, удается сохранить от 49
до 93% подроста ели. Заготовка древесины по сортимент-ной технологии позволяет сохранить в среднем 62 до 94% подро-ста.
Однако сохранность подроста по традиционной технологии после сплошных рубок, выполненных как в осенний,
Влияние традиционной технологии сплошных рубок (бе
так и зимний период, почти одинаковая и в среднем составляет соответственно 74,2 и 74,6%. При прове-дении рубок по сортиментной технологии в зимний период сохранность под-роста составила 86,8%, а в осенний - 73,9%, что соответствует современным Правилам заготовки древесины.
Таблица 1.
опила + трелевочный трактор) на сохранность подроста ели
№ п/п Состав древостоя до рубки Тип леса Пол-нота Численность подроста, экз./га Встречаемость подроста, % Сохранность подроста, % Сезон рубки
1. 6С3Е1Б С.ЧС 0,7 1843 56,7 73,7 Осень
2. 6Б2Ос1С1Е Б.ЧС 0,8 1400 50,0 93,3 Осень
3. 6Б2Ос1С1Е Б.ЧС 0,8 1572 56,6 78,6 Зима
4. 7Б2Ос1Е Б.ЧС 0,8 1476 50,0 73,8 Зима
5. 3Е3Е2С1Б1Ос Е.КС 0,7 1856 56,7 74,2 Осень
6. 5Б1Ос3Е1С Б.ЧС 0,6 2760 100,0 92,0 Осень
7. 5Ос4Б1Е Ос.ЧС 0,9 1354 56,0 90,0 Зима
8. 10С+Б С.ЧС 0,5 1440 52,1 72,0 Зима
9. 10С+Б+Е С.КС 0,5 1005 59,2 67,0 Осень
10. 8С1Е1Б С.КС 0,6 945 51,3 63,0 Зима
11. 5С4Е1Б С.КС 0,5 700 27,4 70,0 Осень
12. 4Е3Е1С1Б1Ос Е.ЧС 0,5 1196 50,0 79,7 Зима
13. 9С1Б С.ЧС 0,6 1427 53,0 71,0 Зима
14. 7С3Е+Б С.КС 0,5 647 50,0 65,0 Зима
15. 9С1Е С.ЧС 0,6 1913 60,0 77,0 Зима
16. 9С1Е+Б С.КС 0,5 980 50,0 49,0 Осень
Таблица 2.
Влияние сортиментной технологии сплошных рубок (бензопила + форвардер) на сохранность подроста ели
№ п/п Состав древостоя до рубки Тип леса Полнота Численность подроста, экз./га Встречаемость подроста, % Сохранность подроста, % Сезон рубки
1. 6Е2Б2Ос Е.КС 0,7 727 30,0 72,7 Осень
2. 6Е3Б1Ос Е.КС 0,7 469 23,3 93,8 Зима
3. 4Е2Е1С2Б1Ос Е.ЧС 0,6 1264 53,3 84,3 Осень
4. 6Б3Ос1С Б.КС 0,8 1196 50,0 79,7 Зима
5. 6Ос2Б2Е Ос.КС 0,5 978 54,0 78,0 Осень
6. 8Б2Е Б.ЧС 0,6 1843 50,0 92,0 Лето
7. 6С3Е1Ос+Б+С С.ЧС 0,4 3635 93,3 72,7 Осень
8. 10Е+С+Б Е.ЧС 0,5 1856 56,7 61,9 Осень
Таким образом, как установлено нашими исследованиями, при традици-онной технологии (бензопила + трелевочный трактор) удается сохранить около 74% подроста ели. Заготовка древесины по сортиментной технологии (бензопила + форвардер) позволяет сохранить до 82% подроста.
Список литературы:
1. Абаимов А.П., Матвеев П.М. Мерзлотное лесоводство. - Красноярск: СибГТУ 2002. - 88 с.
2. Авдеев А.Н., Никонов М.В. Лесоводственная оценка различных техноло-гий рубок // Лесное хозяйство, 1988. - №4. - С. 21-23.
3. Беляева Н.В., Грязькин А.В., Калинский П.М. Точность учетных работ при оценке естественного лесовозобновления // Аграрный научный жур-нал (Журнал «Вестник
Саратовского госагроуниверситета имени Н.И. Вавилова»). - Саратов: Саратовский государственный аграрный уни-вер-ситет им. Н.И. Вавилова, 2012. - №8. - С.7-12.
4. Беляева Н.В. Закономерности изменения структуры и состояния молодо-го поколения ели в условиях интенсивного хозяйственного воздействия: дис. ...д-ра с.-х. наук. -СПб.: СПбГЛТУ, 2013. - 431 с.
5. Бурова Н.В., Юшманова М.П. Влияние сплошных рубок на состояние лесных фитоценозов // Экологические проблемы Севера: 80-летию кафед-ры экологии и защиты леса АГТУ посвящается. - Вып. 12. - Архан-гельск: Изд-во АГТУ 2009. - С. 71-74.
6. Вялых Н.И. Значение предварительного возобновления для облесения концентрированных вырубок в ельни-
ках-черничниках Архангельской области: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. - Л.: ЛТА, 1972. - 19 с.
7. Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таежных лесов (на примере ельников Северо-Запада России) : монография. - СПб.: СПбГЛТА, 2001. - 188 с.
8. Гугелев С.М., Савицкий В.Ю., Люманов Р.А. и др. Оценка валочно-трелевочной машины на соответствие экологическим требованиям // Об-зорная информация. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1992. - 48 с.
9. Залесов А.С. Влияние главных рубок на возобновление ельников липня-ковой группы типов леса на Среднем Урале : автореферат дис. ... канд. с.-х. наук. - Екатеринбург, 2005. - 20 с.
10. Калиниченко Н.П., Писаренко А.И., Смирнов Н.А. Лесовосстановление на вырубках. - М., 1991. - 384 с.
11. Колданов В.Я. Смена пород и лесовосстановление. - М.: Лесн. пром-сть, 1966. - 171 с.
12. Обыденников В.И. Возобновление леса после проведения сплошных ру-бок: обзорная информация. - М., 1992. - 60 с.
13. Обыденников В.И., Кобылкин А.Т., Рожин Л.Н. Анализ использова-ния агрегатной техники в сосняках Забайкалья // Лесн. пром-сть, 1994. - №5/6. - С. 19-20.
14. Обыденников В.И. Географические особенности последствий сплошных рубок с использованием агрегатной техники // Лесное хозяйство, 1996. - №5. - С. 20-22.
15. Сабанин А.А. Формирование естественных древо-стоев на участках рубок леса с сохранением предваритель-
ных генераций хвойных пород: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. - СПб.: ЛТА, 2003. - 18 с.
16. Санников С.Н. Естественное лесовозобновление в Западной Сибири. - Екатеринбург, 2004. - 254 с.
17. Смолин В.Н., Рудник А.М. Влияние системы лесосечных машин на лес-ную среду // Лесная промышленность, 1994. - №1. - С. 21-22.
18. Соловьев С.В., Сапожников А.П. Влияние рубок и пожаров на лесовоз-обновительный потенциал пихтово-е-ловых лесов хребта Вандан // Лесное хозяйство, 2010. -Вып.3. - С. 19-21.
19. Федорчук В.Н., Кузнецова М.Л. Особенности естественного возобновле-ния ели и сосны после проведения узкополосных рубок // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. - СПб., 1998. - С. 76- 83.
20. Чмыр А.Ф. Эколого-биологические основы восстановления еловых лесов южной тайги (Северо-Запад Европейской части РСФСР): автореф. дисс. ... доктора биол. наук. - Минск, 1980. - 40 с.
21. Ягудин Ю.Н., Гугелев С.М. Лесовозобновление на лесосеке // Лесн. пром-сть, 1991. - №7. - С. 18.
22. Harvey B.D., Bergeron Y. Site patterns of natural regeneration following clear-cutting in northwestern Quebec // Can. J. Forest, res. 1989. 19. №11. - P. 1458-1469.
23. Pominville P., Ruel J. Effets de la coupe a blanc et de la coupe par bandes sur la regeneration obtenue apres 5 ans dans des pessieres noires du Quebec // Can. J. Forest res. 1995. 25. 2. - P. 329-342.
GENE ANALYSIS OF SALT TOLERANCE IN WHEAT (TRITICIUM AESTIVUM L.) VARIETIES, APPLICATION POSSIBILITY IN
BREEDING
Odgerel Bold
Researcher at Biotechnology lab in Plant Protection Research Institute, Ulaanbaatar
Dejidmaa Turmunkh
Head of Biotechnology lab in Plant Protection Research Institute, Ulaanbaatar
Enkhchimeg Vanjildorj
Professor at Department of Biotechnology and breeding, College of Animal science and Biotechnology, Mongolian University of
Life Sciences, Ulaanbaatar
ABSTRACT
Wheat (Triticum aestivum L.) is a strategic crop for food consumption in Mongolia. It is difficult to select a genotype which suited certain condition, because biological and useful characteristics of wheat defined by gene combinations, and modify according to the environmental factors. In Mongolian harsh climatic condition, it is economically necessary to introduce wheat varieties with stable characteristics of yield and quality. The purpose of the research work is to define salt resistant capacity of some commonly grown varieties in Mongolia; to observe activation of responsible genes and their interactions; and to reveal possibilities to obtain salt tolerance varieties using these characteristics and utilization of varieties in the wheat selection. When the overlapping of homology nucleotides consequences of the salt responsive genes analyzed cluster SOS1, SOS2, SOS3, SOS4, SOS5, SOS6, P5CS1, CIPK3, WRKY1 and WRKY10 genes of wheat genome were 82.81-88.47% overlapping with the rice. The interrelationship of analysis was done based on mapping of phylogenetic sequences of cDNA of drought and salt tolerance genes of wheat. To compare salt tolerance to the gene Actin, SOS5, P5CS1, CIPK3, WRKY1 and WRKY10 showed expression to all experimental varieties, and highest in the varieties Darkhan-74 and Darkhan-34.
Key words: Wheat (Triticum aestivum L.), salt tolerance, SOS1-6, P5CS1, CIPK3, WRKY1, WRKY10
Introduction
Wheat (Triticum aestivum L.) is a strategic crop for food consumption in Mongolia. It is difficult to select a genotype which suited certain condition, because biological and useful
characteristics of wheat defined by gene combinations, and modify according to the environmental factors. In Mongolian harsh climatic condition, it is economically necessary to introduce wheat varieties with stable characteristics of yield
