Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ НА ВЫРУБКАХ СОСНЯКОВ В РАЙОНЕ СРЕДНЕГО ПРИАНГАРЬЯ

Рунова Е.М. 1 Соловьёва А.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Братский государственный университет»
В статье описана методика изучения естественного возобновления сосны обыкновенной на вырубках в эксплуатационных лесах Среднего Приангарья. Обобщены и систематизированы результаты многолетних натурных исследований на постоянных пробных площадях в различных типах леса и давности проведения вырубок. Представлена характеристика почвенно-климатических условий, состояния лесного фонда района исследований, характера и особенностей лесовосстановительных процессов. Исследовано состояние подроста сосны обыкновенной естественного происхождения. Особое внимание уделено лесоводственной оценке успешности естественного восстановления сосны обыкновенной в эксплуатационных лесах Восточной Сибири. Объектами исследования стали 5–6-летние вырубки сосновых насаждений зеленомошной, разнотравной и лишайниковой групп типов леса общей площадью 507 га. Учёт естественного возобновления проводился в период с 2011 по 2016 г. по общепринятым методикам с закладкой пробных площадей, равномерно распределённых по ходовым линиям по всей площади вырубки. Было определено общее количество подроста, его породный состав, встречаемость, а также наличие всходов древесных пород на вырубках. Выявлена таксационная характеристика подроста и произведена оценка естественного возобновления леса хвойными и лиственными породами.
лесовосстановление
вырубки
подрост
естественное возобновление
сосна обыкновенная
воспроизводство леса
тип леса
оценка лесовосстановления
1. Маркатюк А.А. Современное состояние бореальных лесов Восточной Сибири в аспекте естественного возобновления сосны обыкновенной / А.А. Маркатюк, Е.М. Рунова, И.И. Гаврилин, И.Б. Ведерников // Системы. Методы. Технологии. – 2013. – № 1(17). – С. 163–169.
2. Рунова Е.М. Особенности естественного возобновления при различных технологиях рубок / Е.М. Рунова, В.А. Савченкова // Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2007. – № 4(19). – С. 163–169.
3. Рунова Е.М. Влияние эдафических факторов на возобновление сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L) – важнейшего биологического ресурса Приангарья / Е.М. Рунова, С.В. Шеверда // Вестник ИрГТУ. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. – № 1. – 309 с.
4. Цветков В.Ф. Самовозобновление леса / В.Ф. Цветков. – 2 изд. доп. – Архангельск: Арханг. гос. ун-т, 2009. – 84 с.
5. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. [Текст] А.В. Побединский. – М.: Наука, 1966. – 64 с.
6. Фарбер С.К. Формирование древостоев Восточной Сибири / С.К. Фарбер; отв. ред. М.А. Софронов; Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. – 432 с.
7. Галахов Н.Н. Почвы / Н.Н. Галахов // Средняя Сибирь. – М.: Наука, 1964. – С. 83–132.
8. Васильев Я.Я. Леса и лесовозобновление в районах Братска, Усть-Илимска и Усть-Кута / Я.Я. Васильев // Тр. СОПС АН СССР. Серия Сибирская. – 1993. – вып. 2. – 111 с.
9. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. ОСТ 56–69–83. – Введ. 01.01.84. – Центральное бюро НТИ Гослесхоза СССР. – 1983. – 14 с.
10. Злобин Ю.А. Об уровнях жизнеспособности растений / Ю.А. Злобин // Общая биология. – 1981. – № 4. – С. 492–505.

Интенсивное освоение лесных ресурсов в районе Среднего Приангарья Иркутской области, увеличение мощности лесоперерабатывающих производств и высокий объем экспорта древесины ставят перед лесозаготовительной отраслью задачи по рационализации использования древесного сырья, а также обеспечению неистощительного лесопользования. В настоящее время есть все основания полагать, что число лесных площадей, подвергающихся вырубке, с каждым годом будет только возрастать. В связи с этим на передний план выходит задача по лесовосстановлению сплошных вырубок с максимально возможным восстановлением в будущем прежнего состава и структуры исходного леса.

В пределах транспортной доступности Иркутской области значительная часть лесов, в большей степени хвойных, уже освоена, а при отведении в рубку отдаленных насаждений возникают существенные проблемы по проведению лесовосстановительных мероприятий. Возникает острая необходимость в разработке мер и создании условий для успешного естественного восстановления вырубок хозяйственно ценными древесными породами, так как создание лесных культур часто не представляется возможным из-за значительных финансовых и трудовых затрат. Поэтому в условиях Иркутской области преимущественным способом лесовозобновления следует считать естественный способ [1–3].

Существует мнение, что естественное возобновление обеспечивает устойчивость лесного комплекса, способствует сохранению биологического разнообразия, поддерживает непрерывное лесопользование, приводит к рациональному хозяйству в лесу [4]. Вместе с этим данных о том, как в районе Среднего Приангарья протекают процессы естественного возобновления на вырубках, какие факторы влияют на их успешность или, наоборот, приводят к нежелательным последствиям, недостаточно.

Так как на территории Иркутской области на первое место по площади вырубок и объему вырубаемой древесины выходят насаждения сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), за направление проведенных исследований было принято изучение процессов формирования молодого поколения древесной растительности на их вырубках.

Цель проведенных исследований – оценка процессов естественного возобновления на вырубках сосновых насаждений в зависимости от исходного типа леса и давности вырубки.

Материалы и методы исследования

Натурные изыскания были проведены в эксплуатационных лесах Среднего Приангарья на территории Братского района Иркутской области. Район исследования относится к Приангарскому лесному району таёжной лесорастительной зоны и является территорией, приравненной к районам Крайнего Севера. Влияние резко континентального климата здесь выражается сочетанием довольно продолжительной малоснежной зимы с длительно устойчивыми отрицательными температурами и короткого относительно тёплого летнего периода, во время которого выпадает основная масса годовых осадков. К неблагоприятным проявлениям климата можно отнести резкие колебания годовых и суточных температур воздуха, затяжной период с минусовыми температурами, островную вечную мерзлоту, глубокое промерзание почвенных горизонтов [5], а также поздневесенние и ранневесенние заморозки. Все эти факторы значительно снижают лесорастительный потенциал района исследований, так как создают неблагоприятные условия для роста и развития древесной растительности.

Основная часть лесопокрытых площадей района исследования имеет естественную природу происхождения, лесные культуры встречаются довольно редко [6–8]. Наиболее распространены насаждения III и IV класса бонитета, средняя относительная полнота – 0,65. Невысокую производительность лесов можно объяснить суровостью климата и бедностью почв. Распределение лесных земель по группам типов леса следующее: зеленомошная – 49,8 %, разнотравная – 26,3 %, лишайниковая – 13,3 %, долгомошная – 5,7 %, прочие – 4,9 %. В районе исследования преобладают светлохвойные леса, причём на долю сосняков приходится около 40 % от лесопокрытой площади.

Объектами исследования стали 5–6-летние вырубки сосновых насаждений зеленомошной, разнотравной и лишайниковой групп типов леса общей площадью 507 га. Учёт естественного возобновления проводился в период с 2011 по 2016 г. по общепринятым методикам с закладкой пробных площадей [9], равномерно распределённых по ходовым линиям по всей площади вырубки. Было определено общее количество подроста, его породный состав, встречаемость, а также наличие всходов древесных пород на вырубках. Выявлены соотношения подроста предварительной и последующей генераций, а также хвойного и лиственного подроста. Сопутствующее возобновление не определялось, так как его необходимо учитывать в год вырубки, а исследования проводились на 5–6 год после рубки. Проведена визуальная оценка благонадёжности каждого отдельно взятого экземпляра подроста сосны, на основе которой рассчитан индекс жизненного состояния всей его ценопопуляции в целом [10]. На каждой пробной площади исследования проводились на 5 или 6 год после проведения рубок, а также на 10–11 год после рубок и исследована динамика зарастания вырубок. Важным показателем качества возобновления является коэффициент встречаемости. Коэффициент встречаемости π представляет собой отношение числа площадок n1 с наличием хотя бы одного экземпляра подроста к общему количеству площадок n:

run02.wmf

Если π ≥ 80 %, то возобновление считается равномерным, если π меньше 80 %, то распределение подроста по площади неравномерное и необходимо запроектировать создание частичных культур.

На всех исследуемых вырубках была проведена визуальная оценка жизненного состояния подроста с распределением его отдельных особей на благонадёжные, сомнительные, неблагонадёжные и сухостойные [10]. На основании полученных данных рассчитывался индекс жизненного состояния ценопопуляции подроста по формуле

L = (100n1 + 70n2 + 10n3)/N,

где L – отноcительное жизненное cоcтояние ценопопуляции подроcта; n1, n2, n3 – чиcло благонадёжных, cомнительных и неблагонадёжных экземпляров на 1 га cоответственно; N – общее чиcло экземпляров, включая cухостойные, на 1 га.

При значении индекса жизненного состояния 80–100 % ценопопуляцию подроcта оценивали как здоровую, 50–79 % – оcлабленную, 20–49 % – cильно оcлабленную, 0–19 % – полноcтью нежизнеcпоcобную.

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование вырубок сосняков различных групп типов леса показало, что процессы естественного возобновления на них протекают по-разному. При давности рубки 10–11 лет количество соснового подроста на вырубках варьировалось в следующих пределах: сосняк бруснично-зеленомошный – 5430–15240 ± 25 шт/га, сосняк разнотравный – 1320–3650 ± 25 шт./га, сосняк лишайниковый – 5730–12120 ± 25 шт./га. Определено, что наименее успешно протекают процессы естественного возобновления на вырубках сосняка разнотравного.

В таблице приведены данные учета подроста на исследуемых вырубках сосняков.

Усредненное соотношение соснового подроста предварительной и последующей генераций на вырубках показано на рис. 1.

Как видно из таблицы, на вырубках бруснично-зеленомошного и лишайникового типов леса подрост в основном представлен сосной, то есть вырубки успешно возобновляются сосной, и нет вероятности нежелательных лесных сукцессий, проявляющихся в смене сосны на мелколиственные породы. На вырубках сосняков разнотравных, имеющих более богатые почвы и разнообразны по видовому составу живой напочвенный покров, преобладающей породой подроста является осина. Зарастание вырубок осиной свидетельствует о смене пород. При уходе за подростом следует проводить рубки ухода, позволяющие сосне выйти в преобладающие породы.

Данные учёта подроста на вырубках сосняков

Номер пробной площади

Давность рубки,

лет

Состав подроста, %

Число всходов сосны, шт/га

Численность соснового подроста, шт/га

Встречае-мость, %

предварительной генерации

последующей генерации

всего

вырубки сосняка бруснично-зеленомошного (С бр.-зм.)

1

5

74C17Л9Б + Е

240

2570

4760

7330

90

10

69C16Б15Л + Е

1860

2240

3190

5430

70

5

6

91C9Б + Е

250

1250

7420

8670

80

11

100C + Б, Е

10

1230

12410

13640

100

12

6

82C18Б

2810

260

8430

8690

100

11

86C14Б

20

250

15240

15490

100

14

5

72C16Б12Л

20

700

3210

3910

100

10

63C26Б11Л

700

3400

4100

80

вырубки сосняка разнотравного (С рт.)

6

5

64Ос28C8Л + Б

430

1730

2160

30

10

89Ос8C3Л + Б

380

940

1320

30

10

5

48C34Б18Ос

120

2140

1980

4120

50

10

42C31Б27Ос

2130

1520

3650

40

13

5

67Ос19C14Б

1110

570

1680

40

10

71Ос16Б13C

900

450

1350

30

вырубки сосняка лишайникового (С лиш.)

4

6

9C1Л

4230

760

5640

6400

90

11

10C + Л

1210

390

10460

10850

100

7

5

10C + Б

6640

330

6550

6880

100

10

10C + Б

830

290

11830

12120

100

9

5

10C

1540

1120

3170

4290

80

10

10C

1020

510

5220

5730

90

 

run1.tif

Рис. 1. Соотношение подроста предварительной и последующей генераций

runR2.wmf

Рис. 2. Соотношение хвойного и лиственного подроста на вырубках

По количеству подроста на гектаре наибольшая численность принадлежит последующему возобновлению сосны на бруснично-зеленомошных и лишайниковых типах вырубок. Общее количество подроста в этих типах леса составляет от 4,1 до 15,5 ± 0,2 тысяч штук на гектаре. Такое количество подроста свидетельствует о хорошем естественном возобновлении, при котором не требуется проведение дополнительных лесокультурных мероприятий.

Вырубки разнотравных типов леса, подверженные зарастанию вейником и кипреем, возобновляются неудовлетворительно. Общее количество подроста на них колеблется от 1,3 до 4,1 тысяч штук на гектаре, что недостаточно для формирования полноценного леса. На большинстве вырубок данного типа леса необходимо провести лесокультурные работы посевом или посадкой сеянцев.

Встречаемость подроста на бруснично-зеленомошных и лишайниковых вырубках составляет в основном 80–100 %. При таком коэффициенте встречаемости возобновление является равномерным и успешным. На вырубках разнотравных сосняков коэффициент встречаемости составляет всего 30–50 %, что свидетельствует о неравномерном распределении, следовательно, на этих вырубках и по количеству подроста, и по коэффициенту встречаемости необходимо проектировать создание частичных лесных культур сосной.

Успешное возобновление вырубок сосняков бруснично-зеленомошных и сосняков лишайниковых протекает за счёт подроста последующей генерации. На вырубках разнотравных сосняков соотношение подроста разных генераций примерно равно. Невысокая численность последующего возобновления в данных лесорастительных условиях, а также полное отсутствие к 10–11 послерубочному году сосновых всходов, прорастанию которых препятствует сильное задернение почвенного слоя травянистой растительностью, свидетельствуют о необходимости максимально возможного сохранения жизнеспособного подроста во время рубки.

Возобновление вырубок лишайниковых сосняков представлено преимущественно сосной обыкновенной, смена пород в будущем маловероятна. Небольшая численность лиственного подроста на вырубках бруснично-зеленомошных сосняков говорит о том, что оснований для коренной смены пород недостаточно, однако в будущем на месте их вырубок, возможно, будут образованы смешанные хвойно-лиственные насаждения. Вырубки разнотравных сосняков возобновляются с нежелательной сменой хвойных пород на лиственные.

По значениям индекса жизненного состояния ценопопуляции подроста на исследуемых вырубках были оценены следующим образом: сосняк бруснично-зеленомошный – на пробных площадях 5, 12 и 14 – ценопопуляция здоровая, на пробной площади 1 – ослабленная. В сосняке разнотравном на пробных площадях 6 и 13 – ценопопуляция здоровая; на площади 10 – ослабленная. В сосняке лишайниковом на пробных площадях 4 и 7 – ценопопуляция здоровая, на пробной площади 9 – ослабленная.

Выводы

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Успешность естественного возобновления после проведения рубок сосновых насаждений в районе Среднего Приангарья зависит от исходного типа леса. Наибольшее число подроста сосны обыкновенной обнаружено на вырубках бруснично-зеленомошных сосняков – до 15240 шт/га, наименьшее – на вырубках разнотравных сосняков до 3650 шт/га.

2. По количеству подроста на гектаре наибольшая численность принадлежит последующему возобновлению сосны на бруснично-зеленомошных и лишайниковых типах вырубок. Общее количество подроста в этих типах леса составляет от 4,1 до 15,5 тысяч штук на гектаре. Такое количество подроста свидетельствует о хорошем естественном возобновлении, при котором не требуется проведение дополнительных лесокультурных мероприятий.

3. На вырубках бруснично-зеленомошных и лишайниковых сосняков преобладает подрост последующей генерации. На вырубках сосняка разнотравного соотношение подроста предварительной и последующей генераций примерно одинаково, что, учитывая невысокую численность подроста, может свидетельствовать о складывающихся на данных вырубках неблагоприятных условиях для появления и развития соснового подроста.

4. Восстановление вырубок лишайниковых сосняков протекает без смены пород. Доля лиственных пород на вырубках бруснично-зеленомошных сосняков невелика, хотя в будущем на этих площадях могут сформироваться смешанные хвойно-лиственные насаждения. На вырубках разнотравных сосняков преобладают лиственные породы.

5. На вырубках разнотравного типа леса возобновление происходит со сменой сосны на осину и березу, количество подроста и характер его размещения на пробных площадях свидетельствует о необходимости дополнительных мероприятий, в частности создания частичных лесных культур сосной и проведения рубок ухода за составом насаждений, предусматривающих удаление нежелательных мелколиственных пород.

6. Большинство ценопопуляций соснового подроста, сформировавшихся на вырубках сосняков в районе исследования, можно отнести к категории здоровых.

7. Динамика зарастания вырубок бруснично-зеленомошных и лишайниковых сосняков показывает в основном увеличение численности подроста на 10–11 годы после вырубки леса. На вырубках разнотравного типа леса наблюдается снижение численности подроста, так как на них практически отсутствуют всходы и новое возобновление не происходит.


Библиографическая ссылка

Рунова Е.М., Соловьёва А.А. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ НА ВЫРУБКАХ СОСНЯКОВ В РАЙОНЕ СРЕДНЕГО ПРИАНГАРЬЯ // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 6. – С. 67-71;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36501 (дата обращения: 01.03.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074