Еловые насаждения или смешанные, с долей участия ели в составе, пройденные санитарно-оздоровительными мероприятиями от короеда-типографа, бывают сильно изрежены. Их полнота может опускаться до 0,5–0,3, а в отдельных случаях и еще ниже. Последнее явление характерно для лесов зеленой зоны, лесопарковой зоны, где проведение сплошных рубок во многом нормативно не отрегулировано. В объекте исследований за 2010–2015 гг. выборочными санитарными рубками было пройдено 2068,3 га или 48 % всей площади хвойных насаждений.
Выборочные санитарные рубки после засухи 2010 г. привели к нарушению естественного хода развития насаждений с участием ели на больших территориях. В Брянской области, расположенной на юге ареала распространения ели европейской, нетронутыми санитарными рубками остались практически только насаждения, где ель моложе 40–50 лет [1]. Обеспокоенность лесоводов дальнейшим состоянием насаждений, пройденных выборочными санитарными рубками высокой интенсивности, когда высокополнотные и модальные насаждения перешли в низкополнотные, привела к изучению хода возобновления на таких объектах [2, 3].
Цель исследования: изучить естественное возобновление в низкополнотных насаждениях после проведения выборочных санитарных рубок от короеда-типографа в лесах лесопарковой зоны г. Брянска.
Материалы и методы исследования
Во время полевых сезонов 2016–2019 гг. заложено 14 временных пробных площадей в низкополнотных насаждениях, где были проведены выборочные санитарные рубки после повреждения деревьев ели короедом-типографом. Объектом исследований явились леса лесопарковой зоны ГКУ БО «Учебно-опытное лесничество», которые относятся к лесопарковой зоне г. Брянска.
Пробные площади (ПП) заложены по ОСТ 56-69-83 [4]. Определение таксационных показателей древостоев на пробных площадях производилось принятыми в лесной таксации способами [5].
Учет подроста проводился на учетных площадках площадью 10 м2. На пробной площади закладывали не менее 30 учетных площадок. На учетных площадках кроме жизнеспособного подроста учитывали виды, формирующие подлесок.
Почвы на опытных объектах предварительно устанавливали по материалам почвенного картирования Учебно-опытного лесничества. Конкретная характеристика сложения почвенно-геологических тел на участке учитывалась путем проведения почвенных изысканий [6].
Результаты исследования и их обсуждение
В результате проведенных исследований было установлено, что в черничном типе леса после выборочной санитарной рубки сформировались вейниковые, мшисто-черничные и парцеллы с минерализованной поверхностью почвы. В сосняке лещиново-копытеневом выделено 5 производных парцелл: лещиновая, лещиново-кленово-липовая (27 %), кленово-липовая (16 %), малиновая (25 %), вейниковая (15 %) и 3 техногенных парцеллы: сосново-березовая и елово-ивовая на огневищах (3 %), сосново-кленовая на волоках (9 %). Наиболее благоприятные условия для возобновления хвойных лесообразователей сформировались на участках с минерализованной поверхностью. Здесь количество хвойного самосева в сосняке черничнике составило 15 тыс. шт/га (ель 60 %). На огневищах в сосняке лещиново-копытеневом возобновление сосняка достигло 26 тыс. шт/га, ели – 37,5 тыс. шт/га, а на волоках – 2083 шт/га сосны и 833 шт/га ели. В мшисто-черничных парцеллах при 4,9 тыс. шт/га возобновления преобладает самосев березы (33 %), ели (17 %), рябины (31 %), клена (7 %), сосны (5 %), дуба (2 %). В вейниковой парцелле на долю березы уже приходится 61 % (4000 шт/га), далее следует рябина (705 шт/га), сосна и крушина (по 470 шт/га).
В сосняке кисличном на лещиновую парцеллу приходится 60 %, площади рубки, мшисто-черничную – 33 %, на огневища – 7 %.
На огневищах общее возобновление составляет 10,5 тыс. шт/га, где сосна занимает 70 %, ель и клен – по 5 %, оставшаяся часть приходится на рябину (10 %), лещину (15 %). В лещиновой парцелле на возобновление сосны из общего количества возобновившихся видов 4.1 тыс. шт/га приходится всего 55 шт., на дуб – 27, клен 1333. В мшисто-черничной парцелле появляется возобновление ели (200 шт/га), возрастает в 5,4 раза количество подроста сосны и в 1,8 раза – дуба.
В сосняке лещино-копытеневом в лещиновой парцелле на сосну, ель, дуб приходится всего 2 % (332 шт/га) от общего возобновления. В лещиново-кленово-липовой парцелле на ель приходится по 1,3 %, на дуб 1,8 %. В кленово-липовой, малиновой, вейниковой производных естественных парцеллах возобновление сосны отсутствует полностью, возобновление ели соответственно составляет по парцеллам 2,6 % (462 шт/га), 0,5; 0 %. Возобновление дуба отсутствует в кленово-липовой парцелле, а в малиновой и вейниковой составляет 3,2 % (333 шт/га) и 4,5 %. Возобновление клена остролистного в производных парцеллах составляет от 26 (4282 шт/га) до 48 %. Наиболее энергично его появление отмечено в вейниковой (48 %) и малиновой парцеллах. Липа мелколистная присутствует в возобновлении во всех парцеллах древостоя спустя 6 лет после рубки, включая и огневища. Ее доля по парцеллам колеблется от 5 до 39 % (833–6923 шт/га).
Применение указанными авторами парцеллярного подхода к дифференциации насаждения после проведения в нем санитарно-оздоровительных мероприятий (СОМ) позволяет более структурно определить ход процесса естественного возобновления основных лесообразователей и подлесочных пород. В то же время формирующаяся парцеллярная структура насаждения во многом определяется сложившимися лесоводственно-таксационными характеристиками насаждения до проведения СОМ. Известно, что после проведения рубок малое число производных парцелл характерно для лесов с бедным составом древесного яруса, а наиболее сложная структура производных парцелл присуща широколиственно-еловым насаждениям.
Сопоставляя количество подроста коренных видов (сосна, ель, дуб), можно отметить, что сформироваться полноценные елово-широколиственные насаждения могут только на огневищах, площади которых составляют до 3 % лесосеки при проведении СОМ. Отсутствие четких нормативных придержек по размещению мест сжигания порубочных остатков в процессе проведения СОМ от короеда-типографа, не позволяет учитывать на плановой основе эту техногенную парцеллу при разработке проекта подпологовых лесных культур, направленных на повышение продуктивности и эстетичной ценности в лесопарковой зоне нарушенного в процессе выборочной санитарной рубки насаждения.
Для более общей характеристики процесса возобновления на лесосеках в низкополнотных насаждениях, возникших после СОМ от короеда – типографа, кроме основных лесоводственно-таксационных характеристик приведены почвенно-грунтовые условия (таблица).
Естественное возобновление в насаждениях лесопарковой зоны после проведения выборочных санитарных рубок от короеда-типографа (числитель – шт/га, знаменатель – возраст, лет)
|
Год рубки |
Характеристика насаждения до проведения санитарной рубки |
Сосна |
Ель |
Дуб |
Клен |
Береза |
Осина |
Липа |
Ясень |
|||
|
почва |
состав |
возраст, лет |
полнота |
|||||||||
|
2010 |
Среднеподзолистая суглинистая почва на двучленных отложениях эллювия глинистой опоки и мелового рухляка |
5Е2Е3С + КЛ + Д + Б |
170 |
0,4 |
50 5 |
100 5 |
66 5 |
3948 8 |
5922 8 |
33 5 |
– |
|
|
2010 |
Среднеподзолистая суглинистая почва на двучленных отложениях эллювия глинистой опоки и мелового рухляка |
6Е1С3КЛ + Д |
160 |
0,4 |
120 6 |
4050 7 |
40 6 |
80 7 |
1360 7 |
– |
– |
350 7 |
|
2011 |
Среднеподзолистая суглинистая почва на двучленных отложениях эллювия глинистой опоки и мелового рухляка |
3Е2Е3С1Б1КЛ + Д |
110 |
0,5 |
– |
1250 6 |
– |
33 5 |
33 5 |
– |
500 6 |
– |
|
2011 |
Среднеподзолистая суглинистая почва на двучленных отложениях эллювия глинистой опоки и мелового рухляка |
3Е2Е1С1Д1КЛ2Ос |
170 |
0,3 |
– |
14500 8 |
66 5 |
1800 8 |
1800 8 |
– |
1180 7 |
– |
|
2011 |
Слабоподзолистая со следами оглеения песчаная почва на флювиогляциальных песках |
8С2Е + Б + ОЛЧ + ОС + Д |
150 |
0,5 |
10400 3 |
1300 4 |
50 5 |
100 5 |
– |
– |
– |
500 5 |
|
2011 |
Средне и сильноподзолистые со следами оглеения песчаные почвы на флювиогляциальных песках, подстилаемые кварцево-глауконитовыми песками с фосфоритами |
6С3Е1ДН |
130 |
0,5 |
1100 5 |
4400 6 |
66 5 |
100 5 |
– |
– |
4200 6 |
– |
|
Окончание таблицы |
||||||||||||
|
Год рубки |
Характеристика насаждения до проведения санитарной рубки |
Сосна |
Ель |
Дуб |
Клен |
Береза |
Осина |
Липа |
Ясень |
|||
|
почва |
состав |
возраст, лет |
полнота |
|||||||||
|
2011 |
Слабо и среднеподзолистые песчаные почвы на глауконитовых песках с фосфоритами |
6С2Е2Е |
170 |
0,4 |
2750 5 |
5500 5 |
100 5 |
1375 5 |
4125 6 |
– |
– |
– |
|
2012 |
Среднеподзолистая песчаная почва на флювиогляциальных песках (ФГК) и кварцево-глауконитовых песках (КГП) |
5С2Е1Б1Ос1ОЛч + Д |
100 |
0,4 |
16000 4 |
20000 4 |
166 5 |
4000 4 |
33 5 |
– |
– |
– |
|
2012 |
Среднеподзолистая песчаная почва на флювиогляциальных песках и кварцево-глауконитовых песках |
6С3Е1Б + Ос |
100 |
0,4 |
15000 3 |
6000 3–5 |
33 5 |
6000 5 |
3000 5 |
– |
– |
– |
|
2012 |
Среднеподзолистая песчаная почва на флювиогляциальных песках и кварцево-глауконитовых песках |
5Е2Е2С1Яс + КЛ + Дн + Б |
140 |
0,5 |
550 5 |
2600 6 |
230 7 |
10400 7 |
1100 6 |
– |
833 7 |
– |
|
2012 |
Среднеподзолистая со следами оглеения песчаная почва на ФГП и КГП |
5Е2Е2С1ДН + КЛ + Б |
190 |
0,4 |
8400 3 |
300 3 |
120 3 |
3600 6 |
– |
– |
650 6 |
– |
|
2012 |
Среднеподзолистая на ФГП со следами подстилаемая КГП |
3Е2Е2С2Кл1Дн |
170 |
0,3 |
300 5 |
10500 6 |
150 5 |
4500 6 |
– |
– |
– |
– |
|
2013 |
Темноцветно-подзолистая глееватая песчаная почва на двучленных отложениях флювиогляциальных и кварцево-глауконитовых песков с фосфоритами |
8С2Е |
180 |
0,5 |
500 3 |
5250 5 |
210 4 |
3500 5 |
– |
– |
870 5 |
– |
|
2014 |
Перегнойно-карбонатная насыщенная суглинистая почва на меловом рухляке |
5С3Е2Е + Б |
140 |
0,6 |
– |
– |
33 7 |
130 5 |
2500 5 |
– |
– |
– |
А.А. Роде, Г.М. Орловский, Е.М. Остроумов, В.П. Корнев и другие почвоведы конкретизировали лесорастительные свойства большого многообразия почвенно-геологических тел, формирующих профиль преобладающих в объекте исследований подзолистых, дерновоподзолистых песчаного (преимущественно), супесчаного и суглинистого механического состава почв [6].
На подзолистых суглинистых почвах, сформированных в верхней своей части на элювии глинистой опоки в низкоплотных насаждениях в возобновлении преобладает большой состав древесных лесообразователей с преимущественным распространением ели (~5 тыс. шт/га), березы (~2,3 тыс. шт/га), клена остролистного (~1,5 тыс. шт/га).
Повсеместно на всех четырех обследованных участках встречается возобновление ели европейской, клена остролистного, березы повислой.
Почти повсеместно единично встречается дуб черешчатый. Подрост сосны единичен и встречается только на двух участках из четырех. Обилие лещины, высота которой достигает 4,5–5,0 м, препятствует появлению и развитию подроста сосны.
В условиях, когда верхняя часть автоморфной почвенно-грунтовой толщи перекрыта плащом флювиогляциальных песков (ФГП), складываются хорошие условия для возобновления сосны, ели, когда количество их подроста может достигать 16–20 тыс. шт/га, а на отдельных учетных площадках, вероятно с высокой степенью минерализации почвы в процессе проведения СОМ, достигает 120 тыс. шт. хвойных на 1 га. В этих условиях повсеместно единично встречается дуб черешчатый. Клен остролистный возобновляется в этих условиях хорошо (до 10 тыс. шт/га). В условиях, когда в верхней части почвенного профиля формируется временное переувлажнение (отмечаются процессы оглеения) в возобновлении появляется липа мелколистная до 870 шт/га. Движением почвенно-грунтовых вод мы объясняем дополнительное плодородие почвенного профиля на флювиогляциальных песках и появление здесь ясеня (до 500 шт/га).Влияние времени, прошедшего после проведения санитарной рубки от 5 до 8 лет на процесс естественного возобновления нами не установлено.
Заключение
На основании анализа литературных источников и собственных исследований по ходу естественного возобновления в низкополнотных насаждениях, образованных в процессе выборочно-санитарных рубок, можно сделать следующие выводы:
1. Снижение полноты смешанных хвойных насаждений на суглинистых почвах за счет удаления поврежденных короедом-типографом деревьев ели способствует интенсивному разрастанию лещины, препятствующей возобновлению и росту сосны, ели и дуба.
2. В низкополнотных насаждениях на песчаных почвах, возникших после ВСР от короеда-типографа, возможно последующее формирование высокополнотных хвойных древостоев при проведении соответствующих уходов за возобновившимися древесными видами.
3. Улучшение эстетичной ценности низкополнотных насаждений в лесопарковой зоне после ВСР возможно только за счет комбинированного лесовосстановления (естественное возобновление с элементами подпологовых лесных культур).