Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

THE STRUCTURE AND STATUS OF UNDERGROWTH OF BIRCH UNDER THE CANOPY OF FOREST STANDS

Novikova M.A. 1 Gryazkin A.V. 1 Novikov Yа.A. 1 Lyubimova A.S. 1 Syrnikov I.A. 1
1 Saint-Petersburg State Forest Technical University
Объектами исследования послужили 27 лесных участков в различных лесорастительных условиях Тверской и Ленинградской областей. На некоторых из них проведена выборочная санитарная рубка. Цель работы – оценка успешности естественного возобновления березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.) и березы повислой или бородавчатой (Betula pendula Roth.) под пологом древостоев в зависимости от типа леса, состава древостоев и других таксационных характеристик. Для учета подроста и растительности нижних ярусов закладывались круговые учетные площадки с постоянным радиусом 178,5 см. При этом учитывалось состояние подроста, его количество, состав, встречаемость и структура по высоте. На круговых площадках учитывали также подлесок (состав, количество и структуру по высоте) и живой напочвенный покров (видовой состав, проективное покрытие и встречаемость по видам). Установлено, что состав и численность подроста зависят главным образом от типа леса и состава древостоя. На объектах, как в Тверской области, так и в Ленинградской области, наибольшее количество подроста березы наблюдается в условиях черничного типа леса. В первом случае это сосняк черничник влажный и березняк черничник, а во втором – ельник черничник. Под пологом древостоев численность подроста березы пушистой колеблется от 0,3 до 3,0 тыс./га, а подроста березы повислой – от 0,1 до 1,5 тыс./га. Основная часть подроста березы относится к жизнеспособному (10–100 %), доля сухого подроста не превышает 3–50 %. В условиях березняка травяно-таволгового, доля жизнеспособного подроста выше, а доля сухого меньше, чем в условиях кисличного типа леса.
The objects of this study are 27 forest areas in different forest conditions in the Tver and Leningrad regions. Some of them were carried out selective sanitary cuttings. The aim of the research is assessment of the success of natural regeneration of birch (Betula pubescens Ehrh. and Betula pendula Roth.) under the stand canopy, depending on forest type, composition of forest stands and other forest characteristics. For the account of the undergrowth and vegetation of the lower tier account laid circular pad with constant radius 178,5 cm taking into account the state of the undergrowth, quantity, composition, occurrence and structure height. On a circular site also considered in the undergrowth (composition, quantity and structure height) and living ground cover (species composition, projective cover and occurrence of species). It is established that the composition and abundance of undergrowth depend largely on forest type and composition of the forest. On objects, as in Tver oblast and Leningrad region, the greatest number of saplings of birch is observed in conditions of myrtillus-type forest. In the first case it is the pine forest of the wet blueberry bushes and blueberry bushes of the birch, and the second a thicket of blueberry bushes. Under the canopy of forest stands the number of birch undergrowth ranges from 0,3 thousand/ha to 3,0 thousand/ha, and of saplings of silver birch – 0,1 thous/ha to 1,5 thousand/ha. The main part of the undergrowth of birch relates to viable (10–100 %), the proportion of dry undergrowth does not exceed 3–50 %. In terms of the birch-herb-Tamagawa, the proportion of viable undergrowth is higher, and the proportion of dry less than in conditions of Oxalis forest type.
taiga forests
tree stand
white birch
silver birch
undergrowth
underbrush
the living ground cover

По мнению многих исследователей, береза относится к почвоулучшающим породам [1]. Продуктивность березовых древостоев не уступает еловым, а во многих случаях даже превосходит их. К тому же оборот рубки в березовых лесах в два раза меньше, чем в хвойных [1]. Еще 10–15 лет назад лесопотребляющие производства страны использовали в основном хвойную древесину, в которой тогда уже ощущался большой недостаток. Древесина лиственных пород использовалась в ограниченных объемах, но зарубежный опыт и передовой опыт в нашей стране показывает, что такая древесина может использоваться во многих производствах и во многих случаях может заменить хвойную древесину. Важнейшим направлением использования лиственной древесины является целлюлозно-бумажное производство. По мнению Н.П. Чупрова (2008), в последнее десятилетие в нашей стране удельный вес использования лиственной древесины увеличился до 50 %. Развитие подроста под пологом материнского древостоя очень сильно заторможено, по сравнению с развитием сеянцев на открытом месте. Степень угнетения подроста стоит в прямой связи со степенью сомкнутости крон верхнего яруса, а следовательно, со степенью затенения. Взрослые материнские деревья значительно иссушают почву и тем самым подавляют развитие подроста. Состояние естественного лесовозобновления под пологом леса и формирование производственных лесов в северной, средней и южной подзонах тайги является объектом пристального внимания со стороны лесоводов и многих ученых [3].

Материалы и методы исследования

Цель работы – оценка успешности естественного возобновления березы под пологом древостоев в зависимости от типа леса, полноты и состава древостоя.

Для исследования были отобраны 27 выделов в различных лесорастительных условиях Тверской и Ленинградской областей. В табл. 1 представлены основные характеристики объектов исследования.

Полевые и камеральные работы проводились по известной методике [3, 4]. Учет и глазомерно-измерительная оценка естественного возобновления проводились по ходовым линиям, которые равномерно размещались на лесном участке. Для учета подроста и растительности нижних ярусов закладывались круговые учетные площадки с постоянным радиусом 178,5 см. При этом учитывалось состояние подроста, его количество, состав, встречаемость и структура по высоте. На круговых площадках учитывали также подлесок (состав, количество и структуру по высоте) и живой напочвенный покров (видовой состав, проективное покрытие и встречаемость по видам).

Сомкнутость полога измеряли крономером КБ-2, а освещенность – люксметром новейшей модели «ТКА-Люкс».

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 2 представлены материалы по учету подроста под пологом материнского древостоя в различных условиях места произрастания на территории двух субъектов РФ.

Таблица 1

Характеристика объектов исследования

№ п/п

Состав древостоя

Средняя высота, м

Средний диаметр, см

Относит полнота

Возраст

Тип леса/ТУМ

Запас

Тверская область

1

7С2Б1Е + С

24

26

0,6

75

Счв

380

2

8С2Б + Ос

28

32

0,7

85

Счв

230

3

5С3Е2Б + Ос

27

32

0,5

85

Ечв

182

4

5Б3Е2С

23

20

0,7

70

Бтт

213

5

9С1Е + Б

26

28

0,5

75

Счв

111

6

9Б1Еед. С

20

18

0,7

60

Бтт/С4

44

7

3С3Е3Ос1Б

24

26

0,7

75

Счер

160

8

10С + Б

20

30

0,7

80

Счер

360

9

9С1Б + Е

23

28

0,7

85

Счер

278

10

10С + Б

24

26

0,6

80

Счер

390

11

6Б4Е + Ос

29

30

0,6

85

Бкис

300

12

6Б2С1Ос1Е + Олс

27

24

0,8

60

Бтт

 

13

7Б2Ос1Е

30

30

0,8

65

Бкис

 

14

5Б3Е2Ос

20

19

0,7

60

Бтт

 

15

8Б2Е + Ос + Яс ед. Вяз

25

29

0,8

75

Бкис

 

16

6Б1Ос3С

30

26

0,7

80

Бчер

 

17

10С

25

21

0,7

75

Счер

 

18

7Б3С + Е + Ос

30

26

0,6

80

Бчер

 

Ленинградская область

19

10Е + Сед. Б

23

22

0,7

85

Ечв/В3

110

20

6Е1С2Б1Ос

22

22

0,7

95

Ечв/В3

124

21

4Е2С3Б1Ос

20

22

0,8

75

Екис/С2

113

22

8Е1Б1Ос + С

24

32

0,4

80

Ечс/В2

113

23

7Б1Е2С

24

28

0,7

65

Бчер/В2

160

24

7Б2С1Е

24

22

0,8

70

Бчер/В2

96

25

4Е3С2Б1Ос

23

22

0,8

85

Екис/С3

103

26

4Е3Е1С1Б1Ос

26

30

0,7

80

Ечер/В2

113

27

7Б2С1Е

21

22

0,6

60

Бчер/В2

150

Таблица 2

Состав, численность и структура подроста по высоте под пологом древостоев

Номер объекта

Состав

Численность подроста, экз./га

Структура подроста березы по высоте, %

древостоя

подроста

общая

березы

крупн.

средн.

мелк.

1

7С2Б1Е + С

5Е3Бп2Ос

2666

700

46

39

15

2

8С2Б + Ос

8Е1Бп1Ос

1799

133

25

50

25

3

5С3Е2Б + Ос

6Бп4Е

1534

967

48

37

15

4

5Б3Е2С

5Е5Бп + Д

1866

833

35

43

22

5

9С1Е + Б

2Бп6Бб1С1Е + Ос

13533

2433

10

47

43

8567

5

74

21

6

9Б1Еед. С

9ЕБп + Ос

2466

333

20

80

 

7

3С3Е3Ос1Б

8Е2Ос + С

3266

8

10С + Б

3Е6Бп1С + Ос

1100

700

43

48

9

9

9С1Б + Е

8Бп1Е1С + Бб

4652

3870

66

19

15

174

-

50

50

10

10С + Б

9Бп1С

2400

2267

34

42

24

11

6Б4Е + Ос

9Е1Бп

1000

133

50

50

 

12

6Б2С1Ос1Е + Олс

7Ос3Е

233

0

0

0

13

7Б2Ос1Е

9Ос1Бп

1633

100

33

33

33

14

5Б3Е2Ос

5Бп3Ос2Е + С

2000

1100

67

15

18

15

8Б2Е + Ос + Яс ед. Вяз

9Ос1Кл + Е + Бп

2633

33

100

16

6Б1Ос3С

10Бп + С + Е

2267

2267

53

30

17

17

10С

5Бп3Ос1С1Е

3127

1600

32

36

32

18

7Б3С + Е + Ос

10Бп + С + Е

2367

2200

49

31

20

19

10Е + Сед. Б

8Е1Бп1Ос + Бб

6000

833

20

44

36

67

100

20

6Е1С2Б1Ос

6Е3Бп1Ос + Бб

5667

1500

11

28

61

42

100

21

4Е2С3Б1Ос

9Е1С + Бп + Ос

9220

300

100

22

8Е1Б1Ос + С

8Е1Бп + С + Д

6899

766

4

4

82

23

7Б1Е2С

10Е + Бп + Лп

2952

20

100

24

7Б2С1Е

8Е2Ос + Бп + Д

2733

100

67

33

25

4Е3С2Б1Ос

10Е

3367

0

0

0

0

26

4Е3Е1С1Б1Ос

9Е1Ос + Д

2900

0

0

0

0

27

7Б2С1Е

6Лп2Е1Ос1Бп

3994

428

100

Примечание. Здесь и далее Бп – береза пушистая, Бб – береза бородавчатая.

Доля участия березы в составе древостоя не оказывает существенного влияния на состав подроста и численность молодого поколения березы. Однако определенные тенденции проявляются: при доле березы 5–7 единиц численность подроста березы максимальная, с увеличением доли березы в составе древостоя численность подроста березы снижается. Наибольшая численность подроста березы выявлена под пологом чистых сосняков.

В большей степени структура подроста под пологом древостоев зависит от типа леса (рисунок).

Установлено, что на состав и численность подроста оказывает влияние сомкнутость полога и относительная полнота древостоя (табл. 3).

Тем не менее в большинстве случаев нежизнеспособный подрост имеется, его доля достигает 33 %, а в отдельных случаях составляет 56 %, что говорит о том, что на состояние подроста березы влияет материнский древостой. Об этом свидетельствует и большая доля сухого подроста.

pic_28.wmf

а

pic_29.wmf

б

Зависимость численности подроста березы от типа леса: а – Тверская область; б – Ленинградская область

Таблица 3

Зависимость состава, численности и структуры подроста по высоте от относительной полноты древостоя

Номер объекта

Относительная полнота древостоя/сомкнутость полога

Состав подроста

Численность подроста, экз./га

Структура подроста березы по высоте, %

общая

березы

крупн.

средн.

мелк.

1

2

3

4

5

6

7

8

12

0,8/0,88

7Ос3Е

233

13

0,8/0,78

9Ос1Бп

1633

100

33

33

33

15

0,8/0,79

9Ос1Кл + Е + Бп

2633

33

100

21

0,8/0,86

9Е1С + Бп + Ос

9220

300

100

24

0,8/0,81

8Е2Ос + Бп + Д

2733

100

67

33

25

0,8/0,82

10Е

3367

2

0,7/0,74

8Е1Бп1Ос

1799

133

25

50

25

4

0,7/0,70

5Е5Бп + Д

1866

833

35

43

22

6

0,7/0,79

9ЕБп + Ос

2466

333

20

80

 

7

0,7/0,72

8Е2Ос + С

3266

8

0,7/0,65

6Бп3Е1С + Ос

1100

700

43

48

9

9

0,7/0,66

8Бп1Е1С + Бб

4652

3870

66

19

15

174

50

50

1

2

3

4

5

6

7

8

14

0,7/0,70

5Бп3Ос2Е + С

2000

1100

67

15

18

16

0,7/0,62

10Бп + С + Е

2267

2267

53

30

17

17

0,7/0,64

5Бп3Ос1С1Е

3127

1600

32

36

32

19

0,7/0,67

8Е1Бп1Ос + Бб

6000

833

20

44

36

67

100

20

0,7/0,72

6Е3Бп1Ос + Бб

5667

1500

11

28

61

42

100

23

0,7/0,76

10Е + Бп + Лп

2952

20

100

26

0,7/0,72

9Е1Ос + Д

2900

10

0,6/0,58

9Бп1С

2400

2267

34

42

24

11

0,6/0,63

9Е1Бп

1000

133

50

50

18

0,6/0,56

10Бп + С + Е

2367

2200

49

31

20

27

0,6/0,61

6Лп2Е1Ос1Бп

3994

428

100

3

0,5/0,50

6Бп4Е

1534

967

48

37

15

5

0,5/0,44

6Бб2Бп1С1Е + Ос

13533

2433

10

47

43

8567

5

74

21

22

0,4/0,51

8Е1Бп + С + Д

6899

766

4

4

82

При относительной полноте древостоев 0,5–0,7 – численность подроста березы максимальная. При более высокой относительной полноте древостоев численность подроста березы существенно ниже.

Под пологом ельников полнотой 0,8 имеется незначительное количество мелкого и среднего по высоте подроста березы (от 33 до 300 экз./га). Здесь причина отсутствия подроста понятна: под пологом высокополнотных ельников подрост березы существовать не может. При относительной полноте древостоя 0,7 численность подроста березы может достигать 4 тыс./га. А при полноте 0,5 ‒ даже до 11 тыс./га (опытный участок 5). При этом в большинстве случаев при сомкнутости полога 0,7 и ниже под пологом древостоев преобладает крупный подрост березы. Из этого следует вывод, что сомкнутость полога оказывает существенное влияние как на численность подроста березы, так и на его структуру по высоте.

На некоторых опытных участках (объекты 7, 12, 25 и 26) подроста березы нет. Это может быть связано как с лесорастительными условиями, так и с особенностями самих фитоценозов.

В составе подроста под пологом на всех объектах преобладает береза пушистая, кроме объекта 5. Численность подроста березы пушистой колеблется от 0,3 до 3,0 тыс./га, а численность подроста березы повислой – от 0,1 до 1,5 тыс./га.

В большинстве случаев под пологом древостоев произрастает жизнеспособный подрост березы (табл. 4).

Таблица 4

Распределение подроста березы по категориям состояния

Номер объекта

Состав подроста

Встречаемость, %

Категории состояния

жизнеспособный

нежизнеспособный

сухой

1

2

3

4

5

6

1

5Е3Бп2Ос

13

62

28

10

2

8Е1Бп1Ос

3

100

   

3

6Бп4Е

43

94

3

3

4

5Е5Бп + Д

17

92

 

8

5

         

6

9ЕБпуш + Ос

10

70

10

20

8

6Бпуш 3Е1С + Ос

23

85

10

5

9

8Бпуш1Е1С + Бпов

65

97

 

3

9

100

   

1

2

3

4

5

6

10

9Бпуш1С

70

98

1

1

11

9Е1Бпуш

3

25

25

50

13

9Ос1Бпуш

10

100

   

14

5Бпуш3Ос2Е + С

30

85

15

 

15

9Ос1Кл + Е + Бпуш

3

100

   

16

10Бпуш + С + Е

70

96

4

 

17

5Бпуш3Ос1С1Е

52

86

10

4

18

10Бпуш + С + Е

70

91

6

3

19

8Е1Бпуш1Ос + Бпов

40

84

8

8

7

100

   

20

6Е3Бпуш1Ос + Бпов

29

97

 

3

4

100

   

21

9Е1С + Бпуш + Ос

13

44

56

 

22

8Е1Бпуш + С + Д

27

100

   

23

10Е + Бпуш + 9Лип

2

100

   

24

8Е2Ос + Бпуш + Д

7

67

33

 

27

6Лип2Е1Ос1Бпуш

7

100

   

Выводы

1. Состав и численность подроста существенным образом зависят от типа леса. Наибольшее количество подроста березы наблюдается на объектах в условиях черничного типа леса. В Тверской области под пологом сосняка черничника и березняка черничника, а в Ленинградской области – под пологом ельника черничника.

2. Основная часть подроста березы относится к жизнеспособному, доля сухого подроста в отдельных случаях достигает 50 %.

3. В составе подроста под пологом на всех объектах преобладает береза пушистая, кроме объекта 5. Численность подроста березы пушистой колеблется от 0,3 до 3,0 тыс./га, а численность подроста березы повислой – от 0,1 до 1,5 тыс./га.

4. В целом естественное возобновление березы под пологом древостоев нельзя считать успешным, численность подроста березы чаще всего составляет менее 1,5 тыс./га.