Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Леса из дуба монгольского (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.), занимают в Приморском крае 1 982,9 тыс. га [7], большая часть их сформировалась под влиянием пожаров и бессистемных рубок на месте ценных хвойно-широколиственных лесов. Естественное восстановление в этих лесах кедра корейского и пихты цельнолистной практически невозможно без вмешательства человека в результате отсутствия семенных деревьев и частого повреждения вторичных дубняков палами.

Кедр корейский (сосна кедровая – Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) и пихта цельнолистная (Abies holophylla Maxim.) являются основными лесообразователями в зоне хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья. Они внесены в Красный список угрожаемых видов МСОП [10, 11], Abies holophylla находится в состоянии, близкому к угрожающему (NT), а Pinus koraiensis – вызывает наименьшие опасения (LC), внесен в Приложение III СИТЕС (CITES Appendix III).

Улучшение качественного состояния вторичных порослевых дубовых лесов за счет введения под их полог кедра и пихты (метод реконструкции) необходимо для восстановления ценных дубово-кедровых и дубово-кедрово-чернопихтовых лесов. Данные по реконструкции малоценных насаждений и оценки состояния подпологовых культур кедра корейского и пихты цельнолистной немногочисленны и чаще всего охватывают небольшой период наблюдений [4, 8, 3, 2 и др.]. Отсутствие многолетних наблюдений за ходом роста культур кедра и пихты, введенных под полог вторичных лесов, не позволяет судить об эффективности этого мероприятия и последующих мер ухода.

Цель данной работы – мониторинг состояния и развития подпологовых культур кедра корейского и пихты цельнолистной, созданных в порядке реконструкции на территории бывшего Учебно-опытного лесхоза (УОЛ) Приморского сельскохозяйственного института (ПСХИ), а ныне Уссурийского филиала КГУ «Приморское лесничество».

Материалы и методы исследования

Баневуровское участковое лесничество Уссурийского филиала расположено в юго-восточной части Приморского края в 30 км от г. Уссурийска. Лесные культуры на этой территории создавались начиная с 1963 года только в порядке реконструкции вторичных дубовых лесов. При производстве культур применялись три способа реконструкции: биогруппами, коридорами и рядами [8]. На территории лесничества в 1972–1974 гг. были заложены постоянные пробные площади (ППП) в дубняках, подлежащих реконструкции, или в древостоях с уже высаженными культурами; их характеристика приведена в табл. 1.

Реконструкция проводилась путем посадки сеянцев кедра и дичков пихты во вторичных малоценных дубовых лесах, которые сформировались на месте кедрово-широколиственных и кедрово-чернопихтово-широколиственных лесов после рубок и пожаров.

Площадки размером 0,5×0,5 м в количестве 400–500 шт./га готовили простым сгребанием подстилки непосредственно перед посадкой кедра и пихты. На каждой площадке размещали по 4–5 хвойных растений. Уход в первые два года заключался в удалении нависающих трав и кустарников, а в дальнейшем в вырубке деревьев. Приживаемость культур в первый год была 80–95 %, а во второй – 75–95 %. Всего в УОЛ ПСХИ площадками реконструировано 355 га насаждений.

При коридорном способе устраивали коридоры шириной 3–4 м с помощью бензопил или бульдозеров по мерзлому грунту. Сеянцы высаживали в 1 или 2 ряда (расстояние между растениями в ряду – 0,7–1, между рядами – до 1,8 м). Межкоридорные пространства (кулисы) не превышали 8 м. Количество посадочных мест – 2–5 тыс. шт./га. Поросль и кустарники в коридорах удаляли по мере необходимости. Приживаемость культур мало отличалась от приживаемости на площадках. Всего в УОЛ ПСХИ коридорами реконструировано 316 га насаждений.

Обследованные культуры на площадках и в коридорах были созданы путем посадки вручную 3-летних сеянцев кедра высотой до 25 см, и 5–7-летних дичков пихты высотой до 45 см. Эколого-фитоценотическая обстановка на обследованных участках регулировалась рубками ухода умеренной интенсивности в древостое и очень сильной интенсивности – в крупном подросте лиственных пород [4]. Характеристика культур приведена в табл. 2.

При закладке ППП использовали общепринятые методики. Пересчет древостоя осуществляли со ступени толщины 6 см, все деревья нумеровались, описывалось качественное состояние каждого дерева (здоровое, больное, сухое и валежник). Ревизии ППП (в 1988 и 2013 гг.) проводили теми же способами, что и первичный учет, это обеспечивает достоверность сравнительных оценок.

Таблица 1

Характеристика постоянных пробных площадей

Таблица 2

Характеристика лесных культур на момент посадки

Примечание. Под / – данные на 1 га.

Результаты исследования и их обсуждение

На ранних этапах онтогенеза кедр корейский отличается теневыносливостью, а его молодые деревья нуждаются в более сильном солнечном освещении. Взаимоотношение кедра с другими породами в естественных насаждениях контролируется лесорастительными условиями, которые определяют участие видов с различной экологией и длительностью жизненного цикла. Пихта цельнолистная более светолюбива по сравнению с кедром, но в молодом возрасте способна произрастать под сомкнутым древесным пологом и переносить угнетение до 50–70 лет и более [6].

Реконструируемые дубовые леса простые по составу и структуре (табл. 3). На всех участках преобладал дуб преимущественно порослевого происхождения в возрасте 40–60 лет. Результаты долговременных наблюдений над формированием кедрово-дубовых и кедрово-чернопихтово-дубовых с широколиственными породами древостоев на конкретных ППП приведены в табл. 3.

К 1988 г. кедр достигал биологического возраста 24 (14–1974), 19 (12–1972) и 17 лет – 16–1973, а пихта на ППП 12-1972 была в возрасте 30–32 года. Сохранность культур кедра на ППП 14-1974, 12-1972, 16-1973 соответственно достигала – 97–98 %; 55 %; 71 %, а пихты на ППП 12-1972 – 70 %. К 1988 году на южных склонах высота культур кедра была от 2,0 до 2,6 м, а на северном склоне – кедр достигал высоты 1,9, а пихта – 1,8 м. Средний диаметр кедра варьировал от 1,2 до 2,3 см, а пихты – 1,3 см [4].

Ранний (19–20 октября 2007 г.) очень сильный снегопад с большим отложением мокрого снега привел к катастрофическим последствиям. Суточное количество выпавших осадков в близлежащем к обследованной территории с. Каменушка составило 122 мм, что перекрыло исторический максимум для Приморского края в 1,5 раза и впервые отмечалось за весь ряд наблюдений [1]. На южных склонах (ППП 14-1974, 16-1973) стихия уничтожила более 50 % стволов высаженного кедра, а часть кедра была повреждена в результате снеголома и снеговала.

Очередная ревизия в 2013 г. показала, что на пробных площадях произошли существенные изменения (табл. 4).

На ППП 12-1972 осталось 57 вросших в древостой кедров (285 шт./га) – из них 47 здоровых и 10 больных, и 59 пихт (295 шт./га) – 44 здоровых и 15 больных. Состояние поврежденных деревьев не подаёт надежды в плане вхождения их в полог древостоя в будущем. На результаты реконструкции отрицательно повлиял осенний снеговал со снеголомом 2007 г. Количество вывалов, сломов и усохших от повреждений кедров и пихт на пробной площади достигло 14 штук; 21 экз. хвойных пород имел наклон 20–80°, дальнейшее выживание некоторых особей вызывает сомнение.

Через 41 год после посадки сохранность культур составила 60 % (кедр – 53 %, пихта – 68 %). К этому году средняя высота кедра была 6,2 м, а пихты – 5,9 м. Средний диаметр кедра в древесном пологе достигал 8,7 см, пихты – 9,2 см; часть кедра и пихты еще не вошла в древостой и имела средний диаметр соответственно 4,4 и 3,8 см. Основное поколение дуба достигло возраста 90 лет и находится в стадии приспевания. Его доминирование в древостое было абсолютным. Хвойные породы в возрасте 44 года были 6,1–14 см толщины и 4,5–12 м высоты. Через 40 лет они пополнили древостой; их запас составил 16,3 м3 (табл. 4). Древостой пополнился липой и кленом моноестественного происхождения.

Таблица 3

Таксационная характеристика древостоев, данные на 1 га

Примечание. N – число стволов, D – средний диаметр на высоте 1,3 м, H – средняя высота, G – сумма площадей сечения, M – запас стволовой древесины, P – относительная полнота древостоя; Д – дуб монгольский, К – кедр корейский, П – пихта цельнолистная, Лп – липа амурская (Tilia amurensis Rupr.), Км – клен моно (Acer mono Maxim.), Ма – маакия амурская (Maackia amurensis Rupr. et Maxim.), Бд – береза даурская (Betula davurica Pall.), И – ильм японский (Ulmus japonica (Rehd.) Sarg.), Я – ясень носолистный (Fraxinus rhynchophylla Hance), Яб – яблоня маньчжурская (Malus mandshurica (Maxim.) Kom.).

Таблица 4

Состояние основных древесных пород на пробных площадях в 2013 г.

Примечание. Густота включала деревья и крупный подрост.

За время наблюдения произошли заметные изменения в структуре и составе подлеска: он стал более редким, размещение кустарников – рассеянное. В 2013 г. в подлеске отмечены Corylus mandshurica Maxim., Viburnum sargentii Koehne, Lespedeza bicolor Turcz., Rubus crataegifolius Bunge, Lonicera praeflorens Batal., Vitis amurensis Rupr.

Общее покрытие травяного покрова за 41 год снизилось с 80 до 30 %. В его составе отмечено 44 вида; преобладают Carex campylorhina V. Krecz., C. siderosticta Hance, C. sordida Heurck et Muell. Arg., C. reventa V. Krecz., Vincetoxicum acuminatum Decne., Plagiorhegma dubia Maxim. и др.

На ППП 14-1974 (секция 1) осталось 23 кедра в древесном пологе (230 шт./га) и в крупном подросте 8 (80 шт./га) угнетённых кедров. Результаты могли бы быть гораздо лучше, не случись снеговал и снеголом в 2007 г., который уничтожил 11 деревьев (110 шт./га) в ступени толщины 8 см и 18 шт. (180 шт./га) особей, еще не входивших в древостой, и, помимо этого, обломал вершины, боковые ветви, а также нанёс другие повреждения. Через 46 лет после посадки сохранность культур составила 38 %. Средняя высота кедра была 6,8 м, средний диаметр в древесном пологе достигал 9,8 см, а запас кедра составил 7,3 м3 (табл. 4).

На секции 2 выжило 36 кедров (360 шт./га) – сохранность 34,6 %, из них вросло в древостой 27 (270 шт./га), осталось на положении подроста – 9 (90 шт./га). Причиной гибели абсолютного большинства особей явился осенний снеговал и снеголом 2007 г. Через 46 лет после посадки сохранность культур составила 39 %. К 2013 году средняя высота кедра была 6,7 м, средний диаметр в древесном пологе достигал 9,6 см; а запас кедра составил 8,5 м3 (табл. 4).

Основное поколение дуба на обеих секциях достигло возраста 85 лет и находится в стадии приспевания. Через 46 лет кедр в составе древесного полога занял третью позицию на секции 1 и вторую на секции 2 (табл. 3).

Изменения в подлеске за период наблюдения незначительны. В 2013 г. в подлеске встречались единичные особи Corylus mandshurica, Euonymus pauciflora Maxim., E. macroptera Rupr., E. sacrosancta Koidz., Crataegus pinnatifida Bunge, Viburnum sargentii, V. burejaeticum Regel et Herd., Eleutherococcus sessiliflorus (Rupr. et Maxim.) S.Y. Hu.

Общее покрытие травяного покрова за 46 лет снизилось с 60 до 15 %. Фон создает крупнотравье и мелкотравье – Aruncus dioicus (Malt.) Fern., Vincetoxicum acuminatum, Plagiorhegma dubia, Filipendula palmata (Pall.) Maxim., Artemisia stolonifera (Maxim.) Kom., Lathyrus humilis (Ser.) Spreng, Vicia amurensis Oett., Carex dispalata Boott и др. Всего отмечено более 40 видов.

На ППП 16-1973 через 39 лет после посадки осталось 129 кедров (645 шт./га); из них 54 в древостое. Сохранность кедра составила 38 %. В 2013 г. средняя высота кедра была 6,2 м, средний диаметр его в древесном пологе достигал 8,2 см (табл. 4).

На результат реконструкции, как и на других участках, отрицательно повлиял осенний снегопад 2007 г. Количество вывалов, сломов и усохших от повреждений кедров на пробной площади достигло 7 штук (35 шт./га).

Основное поколение дуба достигло возраста 95 лет и находится в стадии приспевания. Дуб господствует в составе древостоя. Через 39 лет кедр в составе древесного полога занял третью позицию (табл. 3); его запас – 5,9 м3 (табл. 4).

Изменения в подлеске за период наблюдения незначительны. В 2013 г. в негустом подлеске встречались Corylus mandshurica, Crataegus pinnatifida, Acer barbinerve Maxim., Viburnum sargentii, Euonymus pauciflora, E. sacrosancta, Crataegus maximowiczii C.K. Schneid., Lespedeza bicolor, Schisandra chinensis (Turcz.) Baill., Vitis amurensis.

Общее покрытие травяного покрова за 39 лет снизилось с 70–80 до 40–50 %. Если первоначально фон создавали осоки, то теперь участвуют представители разнотравья и крупнотравья – Angelica cincta Boissieu, Veratrum dahuricum (Turcz.) Loes. Fil., Vincetoxicum acuminatum, Serratula manshurica Kitag., Dictamnus dasycarpus Turcz., Artemisia stolonifera, Atractyloides ovata (Thunb.) DC, Pteridium aquilinum (L.) Kuhn, Pyrola japonica Klenze ex Alef., Potentilla fragarioides L. и др.); всего 63 вида.

Задача лесоводов при реконструкции вторичных малоценных дубовых лесов состоит в создании оптимального эколого-фитоценотического режима для кедра и дуба с целью получения сходных с эталонными лесами таксационных показателей в более раннем возрасте (для кедра желательно снизить возраст на один класс возраста).

Заключение

Результаты реконструкции вторичных порослевых дубовых насаждений, произрастающих в свежих лесорастительных условиях, путем введения хвойных пород и лесоводственных мер можно признать положительными, невзирая на повреждения хвойных пород (прежде всего кедра) во время снегопада.

В то же время опытные работы показали, что выращивание ценных дубово-кедровых и дубово-чернопихтово-кедровых лесов методом реконструкции малоценных древостоев процесс длительный. Он предусматривает систему лесокультурных и лесохозяйственных мероприятий. Успех его во многом зависит от сохранности посадок, числа посадочных мест на 1 га, их размещения по площади, влияния уходов на формирование древостоя, а также опасных природных явлений.

Очень сильный снегопад с большим отложением мокрого снега в октябре 2007 г. привел к катастрофическим последствиям. Стихия уничтожила более 50 % стволов высаженного кедра на южных склонах, а часть культур кедра повредила.

Принимая во внимание работы по моделированию динамики восстановления кедрово-широколиственных лесов в Северо-Восточном Китае, которые показали, что кедр корейский, введенный под полог дубового леса, через 90–100 лет обгонит дуб монгольский и начнет доминировать [9], мы можем предположить, что через 50 лет на месте малоценных дубняков восстановятся дубово-кедровые и дубово-кедрово-чернопихтовые леса. Мерами ухода можно сформировать оптимальное соотношение между главными породами.

В качестве эталонных дубово-кедровых лесов, произрастающих в свежих лесорастительных условиях, можно ориентироваться на участки леса в рядом расположенном заповеднике «Уссурийский». В этих древостоях при примерно равном соотношении деревьев в основном пологе: дуба в возрасте 170–190 лет и кедра в возрасте 150–180 лет – общий запас стволовой древесины превышает 500 м3 [5, 6].

В Приморском крае в доперестроечный период было создано много подпологовых культур кедра в широколиственных лесах вторичного происхождения. Однако результаты этой работы не обобщены. Задача восстановления кедрово- и чернопихтово-широколиственных лесов, утративших хвойный компонент в результате рубок и пожаров, настоятельно требует обобщения накопленного опыта.