Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

При выращивании высокопродуктивных лесных насаждений очень важно иметь объективные данные об их санитарном состоянии, что позволяет принять своевременные меры по недопущению распространения опасных вредителей и болезней. Общеизвестно [1–3], что усиливающееся антропогенное воздействие и меняющийся климат способствуют снижению устойчивости древостоев. Последнее, в частности, проявляется в деградации лесов в районах с наиболее активной хозяйственной деятельностью [4, 5].

В целях получения объективной актуальной информации о состоянии лесных насаждений осуществляется лесной экологический мониторинг [6] и лесопатологические обследования, а для предотвращения распространения возникающих очагов опасных вредителей и болезней проводятся специализированные лесоводственные мероприятия.

Особо следует отметить, что нормативная база по вопросам оценки санитарного состояния древостоев постоянно совершенствуется, что вызывает необходимость сравнительного анализа полученных новых данных с ранее существующими, поскольку при невозможности сопоставления информации не может осуществляться объективный лесной экологический мониторинг.

Цель, методика и объекты исследований

Целью исследований являлось установление возможности сопоставления информации, полученной в соответствии с действующими и ранее используемыми нормативными документами по оценке санитарного состояния древостоев.

При проведении исследований использовался метод пробных площадей (ПП). Пробные площади закладывались в соответствии с общепринятыми апробированными методиками [6]. Дополнительно на всех ПП производилось распределение деревьев по категориям санитарного состояния в соответствии с действующими [7] и ранее использовавшимися [8, 9] нормативными документами.

Размер ПП определялся наличием на них количества особей, позволяющих определить таксационные показатели с точностью, принятой в лесоводстве – 2–5 % [10]. Для определения достоверности различий в распределении запасов древостоев по категориям санитарного состояния использовался критерий Колмогорова – Смирнова [11].

Объектами исследований служили одновозрастные еловые насаждения зоны хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Пермского края, в которых в последние годы наблюдается массовое усыхание деревьев ели [12]. Всего было заложено 10 ПП в насаждениях липнякового, кисличного и зеленомошного типов леса (табл. 1).

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что все ПП характеризуются значительным отпадом деревьев. В результате усыхания деревьев ели на месте коренных еловых насаждений липнякового типа леса сформировались производные мягколиственные насаждения и липняки.

Собранные на ПП материалы были использованы для анализа с целью установления возможности сопоставления сведений о санитарном состоянии древостоев полученных по старым и действующим нормативным документам.

Материалы и обсуждение

Во всех лесных насаждениях имеет место естественный отпад деревьев, чем и объясняется процесс естественного изреживания древостоев. Однако по различным объективным и субъективным причинам указанный отпад может увеличиваться и, во избежание возникновения очагов распада древостоя и недопущения повышения пожарной опасности в насаждениях, проводятся специализированные рубки.

Одним из специализированных видов рубок ухода за лесом являются выборочные санитарные рубки. Целью данных рубок является оздоровление насаждений и недопущение распространения опасных вредителей и болезней. Известно, что для назначения выборочных санитарных рубок в каждом выделе, где планируется проведение указанных рубок, закладываются пробные площади, на которых помимо общепринятых в лесной таксации и лесоводстве измерений [6] производится распределение деревьев по категориям санитарного состояния. Все деревья с учётом состояния ассимиляционного аппарата и других признаков подразделялись на шесть категорий санитарного состояния [8, 9]: 1 – здоровые; 2 – ослабленные; 3 – сильно ослабленные; 4 – усыхающие; 5 – свежий сухостой; 6 – старый сухостой.

Целесообразность проведения выборочных санитарных рубок устанавливалась по величине текущего отпада, т.е. запасу усыхающих деревьев и свежего сухостоя. Если указанный запас превышал значения естественного отпада для насаждений аналогичного состава и возраста, взятых из таблиц хода роста, то это служило основанием для назначения выборочных санитарных рубок. Особое внимание уделялось оставляемой на доращивание части древостоя, т.е. деревьям 1–3 категорий санитарного состояния. Если после удаления деревьев 4, 5 и 6 категорий санитарного состояния полнота оставляемых на выращивание деревьев была ниже критической, – 0,4 для светлохвойных и лиственных насаждений и 0,5 для темнохвойных, то вместо выборочных назначались сплошные санитарные рубки.

Для оценки общего санитарного состояния насаждений Б.И. Ковалёв [13] предложил шкалу, согласно которой каждому значению средневзвешенной категории санитарного состояния соответствует оценка древостоя (табл. 2).

Таблица 2

Оценка санитарного состояния древостоя по шкале Б.И. Ковалёва [13]

В новых Правилах санитарной безопасности в лесах [7] количество категорий санитарного состояния увеличилось на пять. Были дополнительно введены 5(а) – свежий ветровал, 5(б) – свежий бурелом, 6(а) – старый ветровал, 6(б) – старый бурелом и 7 – аварийные деревья.

Для сравнения санитарного состояния по действовавшим ранее [8, 9] и новым [7] нормативным документам нами выполнено распределение запаса деревьев ели по категориям санитарного состояния на заложенных ПП (табл. 3).

Материалы табл. 3 свидетельствуют, что на всех ПП отсутствуют аварийные деревья ели, а свежий бурелом встречается лишь на ПП-14 и его запас не превышает 0,5 м3/га.

На основании рассчитанных по данным табл. 3 средневзвешенных категорий санитарного состояния можно легко определить санитарное состояние древостоев пробных площадей по шкале Б.И. Ковалёва [13] (табл. 4).

Для установления достоверности различий запасов древостоев по категориям санитарного состояния прежних и действующих нормативных документов, по каждой ПП был рассчитан критерий Колмогорова – Смирнова (λ). Предельное значение последнего при уровне значимости 0,05 равно 1,36, следовательно, в случае, если значение λ ≥ 1,36, различия между распределениями достоверны. Рассчитанные значения критерия Колмогорова – Смирнова приведены в табл. 5.

Материалы табл. 5 свидетельствуют, что достоверность различий не подтверждается только на тех ПП, где запас ветровала и бурелома не превышает 7,6 %.

Таблица 5

Значения критерия Колмогорова – Смирнова в древостоях ПП

Анализ табл. 4 и 5 свидетельствует, что лишь в условиях ельника липнякового данные о санитарном состоянии древостоев ели совпали при использовании прежних и действующих нормативных документов. Следовательно, шкала Б.И. Ковалёва [13] должна быть доработана или изменена методика расчёта средневзвешенной категории санитарного состояния древостоев.

Поскольку существенных пояснений по назначению санитарных рубок в соответствии с введенными Правилами [7] нет, считаем возможным высказать следующую точку зрения по поводу основания для их назначения.

Из вновь добавленных категорий санитарного состояния следует выделить деревья 5(а) (свежий ветровал), 5(б) (свежий бурелом) и 7 (аварийные). Деревья указанных категорий санитарного состояния, так же как и деревья 4 и 5 категорий, относятся к текущему отпаду, а следовательно, нуждаются в срочном изъятии из древостоя во избежание распространения вторичных вредителей и создания аварийных ситуаций. Вырубка деревьев 4, 5, 5(а), 5(б) и 7 категорий санитарного состояния не только будет способствовать оздоровлению насаждений, но и снизит в них пожарную опасность.

Деревья 6(а) (старый ветровал) и 6(б) (старый бурелом) аналогично деревьям 6 (старый сухостой) категории санитарного состояния уже «отработаны» вторичными вредителями и в подавляющем большинстве случаев опасности для оставшейся части древостоя не представляют. Их удаление осуществляется при назначении выборочных или сплошных санитарных рубок с целью снижения пожарной опасности.

Сходство биологических особенностей деревьев 5, 5(а), 5(б) и 7, а также 6, 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния позволяет при расчётах средневзвешенной категории санитарного состояния рекомендовать использование следующих коэффициентов: I – для деревьев 1 категории санитарного состояния; II – для деревьев 2; III – для деревьев 3; IV – для деревьев 4; V – для деревьев 5, 5(а), 5(б), 7; VI – для деревьев 6, 6(а), 6(б) категорий санитарного состояния.

Значения средневзвешенных категорий санитарного состояния, рассчитанные для древостоев ПП по предлагаемой методике, приведены в табл. 6.

Сравнение данных о санитарном состоянии древостоев ПП, приведённых в табл. 4 и 6, свидетельствует, что расчёт, выполненный при объединении некоторых категорий санитарного состояния, более объективно отражает реальную ситуацию.

Особо следует отметить, что деревья 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния могут служить причиной назначения такого лесоводственного мероприятия, как ликвидация захламлённости. Указанное мероприятие помимо минимизации пожарной опасности увеличивает рекреационную привлекательность насаждений.

При планировании уборки из древостоя деревьев 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния целесообразно учитывать стадию деструкции древесины. Нами [14] предлагается при разработке лесосек использовать распределение деревьев 5(а), 5(б), 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния на четыре стадии деструкции по степени разложения древесины:

I – древесина крепкая, на ней присутствуют пятна цвета, отличного от цвета живой древесины, кора обычно присутствует;

II – древесина мягкая, волокна отщепляются, но в комок не скатываются, кора местами присутствует;

III – древесина мягкая, волокна отщепляются, но в комок не скатываются, кора местами присутствует;

IV – древесина в виде трухи или остатков ядра ствола и ветвей.

Распределение деревьев по стадиям деструкции древесины позволяет определить целесообразность их уборки в процессе выборочных или сплошных санитарных, а также других видов рубок ухода и рубок спелых и перестойных насаждений. Так, в частности, на участках с крайне неустойчивым водным режимом (насаждения нагорных, лишайниковых, брусничных и близких к ним типов леса) уборка деревьев 5(а), 5(б), 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния проектируется при нахождении валёжной древесины на I–III стадиях их разложения (деструкции). При проведении рубок или ликвидации захламлённости в насаждениях, произрастающих на дренированных участках с относительно неустойчивым и устойчивым водным режимом (насаждения ягодниковых, зеленомошных, липняковых, разнотравных, кисличных и близких к ним типов леса), из насаждения изымаются деревья 5(а), 5(б), 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния, находящиеся на I и II стадиях разложения древесины.

В насаждениях, произрастающих на почвах с периодическим и устойчивым переувлажнением (насаждения крупнотравно-приручьёвых, долгомошных, мшисто-хвощёвых, сфагновых, травяно-болотных и близких к ним типов леса), уборка захламлённости проектируется только при условии сбыта древесины и нахождения её на первой стадии разложения (деструкции).

Выводы

1. При оценке санитарного состояния и назначении санитарных рубок целесообразно распределять деревья, сухостой, ветровал и бурелом на 11 категорий санитарного состояния.

2. К текущему отпаду, при определении необходимости назначения санитарных рубок следует относить помимо деревьев 4 (усыхающие) и 5 (свежий сухостой), также деревья 5(а) (свежий ветровал), 5(б) (свежий бурелом) и 7 (аварийные деревья) категорий санитарного состояния, близкие к первым двум категориям по биологическим особенностям.

3. Деревья 6 (старый сухостой), 6(а) (старый ветровал) и 6(б) (старый бурелом) категорий санитарного состояния удаляются из насаждений для снижения пожарной опасности и увеличения рекреационной привлекательности при всех видах рубок, а также при ликвидации захламлённости.

4. Уборка деревьев 6, 6(а) и 6(б) категорий санитарного состояния планируется с учётом стадии деструкции древесины и типа леса (лесорастительных условий).

5. При расчёте средневзвешенной категории санитарного состояния древостоя следует деревьям 5, 5(а), 5(б) и 7 категории санитарного состояния дать общий коэффициент 5, а для деревьев 6, 6(а) и 6(б) категорий – общий коэффициент 6. Использование данного объединения обеспечит возможность сопоставления информации, полученной в соответствии с действующими и ранее используемыми нормативными документами по оценке санитарного состояния древостоев, объективность его мониторинга и преемственность исследований.