Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСУШЕНИЯ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ТИМАНЕ (РЕСПУБЛИКА КОМИ)

Пахучая Л.М. 1
1 Сыктывкарский лесной институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»
Приведены количественные оценки эффективности гидромелиорации для сосняка и ельника травяно-сфагнового, расположенных в районе Тимана в Республике Коми. Дана оценка влияния возраста и периода, прошедшего после строительства осушительных систем, на величину текущего среднепериодического прироста в сосняках и ельниках данного типа леса. В результате осушении сосняков травяно-сфагновых III–VIII классов возраста и ельников травяно-сфагновых IV–VIII классов возраста средний для первого – третьего десятилетия после осушения текущий среднепериодический прирост соответствует 1,0–3,7 м3/га в год и 1,3–3,0 м3/га в год, а дополнительный прирост составляет соответственно 0,3–3,3 м3/га в год и 0,7–2,6 м3/га в год. Различие полученных средних показателей с нормативными величинами находится в пределах ± 10 %. Прогнозные значения текущего и дополнительного прироста в сосняках травяно-сфагновых в четвертом десятилетии после осушения могут быть на 0,4–0,7 м3/га в год, а в ельниках травяно-сфагновых – не более чем на 0,1–0,2 м3/га в год, больше, чем фактические приросты в третьем десятилетии. При осушении сосняков травяно-сфагновых второго класса возраста и ельников травяно-сфагновых третьего класса возраста текущий и дополнительный прирост не увеличится по сравнению с приростом в осушаемых более старых насаждениях. Установленные показатели лесоводственной эффективности гидромелиорации и ее прогнозные оценки могут быть достигнуты только при условии реализации на объектах лесоосушения системы надзора, ухода и всех видов ремонта.
Республика Коми
сосняк и ельник травяно-сфагновый
эффективность лесоосушения
1. Пахучий В.В., Пахучая Л.М. Лесоводство на заболоченных землях. СПб.: СПбГЛТУ, 2017. 232 с.
Paxuchij V.V., Paxuchaya L.M. Forestry on boggy lands. SPb.: SPbGLTU, 2017. 232 p. (in Russian).
2. Пахучая Л.М. Лесоводственная эффективность гидромелиорации темнохвойных с участием кедра сибирского насаждений на крайнем северо-востоке Европейской части России // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2009. № 4. С. 7–11.
Pakhuchaya L.M. Silvicultural Efficiency of Soil Improvement in Dark Coniferous Stands with Siberian Cedar in the High Northeast of Russian European Part // Izvestiya vy`sshix uchebny`x zavedenij. Lesnoj zhurnal. 2009. № 4. Р. 7–11 (in Russian).
3. Минаев В.Н., Леонтьев Л.Л., Ковязин В.Ф. Таксация леса: учебное пособие. СПб.: Лань, 2017. 240 с.
Minayev V.N., Leontyev L.L., Kovyazin V.F. Valuation of the wood. Manual. SPb.: Lan`, 2017. 240 р. (in Russian).
4. Приказ от 22 ноября 2017 года № 626. Об утверждении Правил ухода за лесами. М.: Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, 2017. 164 с.
Order of November 22, 2017 No. 626. About the approval of Rules of care of the woods. M.: Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Russian Federation, 2017. 164 p. (in Russian).
5. Пахучий В.В., Шевелев Д.А. Использование лесоустроительных материалов и спутниковых технологий при гидролесомелиоративных исследованиях // Успехи современного естествознания. 2016. № 5. С. 69–73.
Pakhuchiy V.V., Shevelev D.A. Use of forest management materials and satellite technologies at the forest drainage researches // Advances in current natural sciences. 2016. № 5. С. 69–73 (in Russian).
6. Бабиков Б.В. Особенности роста сосновых насаждений на богатых торфяных почвах // Повышение эффективности использования и воспроизводства природных ресурсов: материалы науч.-практ. конф. (Великий Новгород, 24–25 нояб. 2016 г.). Великий Новгород, 2016. С. 102–103.
Babikov B.V. Features of growth of pine plantings on rich peat soils // Increase in efficiency of use and reproduction of natural resources: materialy` nauch.-prakt. konf. (Velikij Novgorod, 24–25 noyab. 2016 g.). Velikij Novgorod, 2016. Р. 102–103 (in Russian).

Эффективность гидролесомелиорации прежде всего определяется лесоводственным эффектом осушения. Для крайних северо-восточных районов Европейского Севера, представленных Республикой Коми и, в частности, Средним и Южным Тиманом, данные о лесоводственной эффективности гидромелиорации недостаточны. По гидролесомелиоративному районированию Республики Коми Тиманский кряж входит в центральный и юго-западный гидролесомелиоративные районы Республики Коми. Данные о влиянии лесоосушения на рост леса для этой территории ограничены двумя десятилетиями после строительства осушительных систем [1] и оценками роста и возобновления темнохвойных с участием кедра сибирского насаждений на осушаемых лесных землях [2]. Поэтому следует признать целесообразным определение величины текущего и дополнительного прироста насаждений на объектах лесоосушения на Тимане за более длительный период. Это позволит давать более объективную оценку эффективности гидромелиоративных работ в районе исследований и в Республике Коми в целом.

Цель исследования: определение величины текущего среднепериодического и дополнительного прироста в сосняках и ельниках травяно-сфагнового типа леса на объектах гидромелиорации на Тимане в Республике Коми, оценка зависимости текущего прироста от преобладающей породы и возраста древостоев на объектах лесоосушения, а также продолжительности периода, прошедшего после строительства осушительных систем в районе исследования.

Материалы и методы исследования

При исследованиях использовали традиционные лесоводственные, таксационные и гидромелиоративные методы [1, 3]. Текущий прирост устанавливали на основе зависимостей между величиной прироста по объему отдельных модельных деревьев и их приростом по площади поперечного сечения. Приведение насаждений к полноте 0,7 выполняли с использованием поправочных коэффициентов [1]. В качестве контрольных использовали насаждения соответствующих типов леса, удаленные от объектов гидромелиорации на расстояние более 300 м. Прирост деревьев по площади поперечного сечения определяли по данным перечета по ступеням толщины и величине радиального прироста.

Изучение влияния осушения на величину прироста по запасу выполняли в Ухтинском лесхозе (сейчас – Ухтинском лесничестве) Республики Коми на площадях, осушенных в 1974 г. Объекты исследования представлены сосняками и ельниками травяно-сфагновой группы типов леса. Расстояние между осушительными каналами изменяется от 70 до 130 м. Проектная глубина регулирующих осушителей составляет 1,0–1,2 м, проводящих собирателей – 1,2–1,4 м, магистральных каналов – 1,3–1,5 м.

Таксационная характеристика насаждений на объектах гидромелиорации приведена в табл. 1. Анализ данных табл. 1 показывает, что насаждения на опытных участках в основном относятся к травяно-сфагновой группе типов леса. Сосняки и ельники травяно-сфагнового типа леса следует рассматривать как основной объект лесоосушения. Потенциальное плодородие избыточно увлажненных лесных земель с древостоями данного типа леса достаточно для получения высоких результатов гидролесомелиорации. Поэтому выбор таких древостоев в качестве объектов исследования обоснован и целесообразен с лесоводственной точки зрения.

Таблица 1

Таксационная характеристика насаждений на объектах исследования в Ухтинском лесничестве

Номер пробной площади

Характеристика ярусов

Общая характеристика

насаждений

номер яруса и состав

высота, м

абсолютная полнота, м2/га

полнота относительная

запас,

м3/га

класс возраста

класс бонитета по М.М. Орлову

тип леса по В.Н. Сукачеву

2001-4

9Е1Б

15,0

24

0,85

185

VII

V

Е. тр.-сф.

2001-5

7Е3Б

14,1

23

0,85

167

V

V

Е. тр.-сф.

2001-6

I 10Е

15,0

13

0,45

98

VIII

V

Е. тр.-сф.

 

II 10Б

10,8

4

0,20

22

     

2001-7

7Е3Б

15,4

25

0,80

182

IX

V

Е. тр.-сф.

2001-8

6Е4Б

14,2

17

0,63

125

VIII

V

Е. тр.-сф.

2001-17

10C+Е

9,5

15,5

0,69

83

III

IV

С. тр.-сф.

2001-18

8С2Е ед.Б

9,1

18,0

0,82

78

III

IV

С. тр.-сф.

2001-19

8С2Б+Е

10,0

19,0

0,82

96

III

IV

С. тр.-сф.

2002-6

10С

3,9

2

0,14

6

II

С. тр.-сф.

2002-7

10С

4,9

7

0,44

22

III

V – Vа

С. тр.-сф.

2002-8

10С

4,8

3

0,19

10

II

V – Vа

С. тр.-сф.

2002-9

10С

5,4

8

0,48

28

III

V

С. тр.-сф.

2002-10

10С

5,2

6

0,37

20

III

С. тр.-сф.

2002-11

10С

8,7

12

0,56

58

III

V

С. тр.-сф.

2002-12

10С

6,5

14

0,78

56

IV

С. тр.-сф.

2002-13

I 10С

11,3

4

0,16

24

VIII

С. тр.-сф.

 

II 10С

6,9

4

0,22

17

     

2002-14

10С

9,6

11

0,49

58

IV

V

С. тр.-сф.

2002-15

10С

7,3

6

0,31

26

III

V – Vа

С. тр.-сф.

Примечание: Е – ель, С – сосна, Б – береза; Е. тр.-сф. – ельник травяно-сфагновый, С. тр.-сф. – сосняк травяно-сфагновый.

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 2 показана зависимость текущего среднепериодического прироста от возраста древостоя в первые три десятилетия после осушения.

Таблица 2

Зависимость текущего среднепериодического прироста (Y, м3/га в год) от возраста древостоя (X, лет)

Тип леса

Десятилетие после осушения

Коэффициенты

уравнения

Y = AX + B

Количество пробных площадей

R2

R

R0,05

A

B

С. тр.-сф.

1

–0,0057

+1,5381

6

0,9023

0,95

0,81

С. тр.-сф.

2

–0,0163

+4,1286

6

0,9670

0,98

0,81

С. тр.-сф.

3

–0,0229

+5,9524

6

0,9692

0,98

0,81

Е. тр.-сф.

1

–0,0130

+2,7300

5

0,9941

0,99

0,88

Е. тр.-сф.

2

–0,0155

+4,2050

5

0,9806

0,99

0,88

Е. тр.-сф.

3

–0,0160

+4,7200

5

0,9552

0,98

0,88

Примечание: С. тр.-сф. – сосняк травяно-сфагновый, Е. тр.-сф. – ельник травяно-сфагновый.

Согласно данным табл. 2 коэффициенты регрессии прироста по возрасту в уравнениях для рассматриваемых типов леса и десятилетий после осушения отрицательные. То есть чем выше возраст древостоев, тем меньше прирост. Это согласуется с общепринятыми положениями гидролесомелиорации.

В табл. 3 приведена зависимость текущего среднепериодического прироста от времени, прошедшего после осушения.

Таблица 3

Зависимость текущего среднепериодического прироста (Y, м3/га в год) от времени, прошедшего после осушения (X, десятилетие после осушения

Тип леса

Коэффициенты уравнения

Y = AX2 + BX + C

Количество пробных площадей

R2

R

R0,05

A

B

C

С. тр.-сф.

–0,1833

+2,0833

–0,9333

18

0,7867

0,89

0,47

Е. тр.-сф.

–0,3700

+3,3100

–0,6400

15

0,7289

0,86

0,54

Примечание: С. тр.-сф. – сосняк травяно-сфагновый, Е. тр.-сф. – ельник травяно-сфагновый.

Согласно данным табл. 3 для сосняков и ельников травяно-сфагновых во втором и третьем десятилетиях после осушения прирост увеличивается по сравнению с приростом в первом десятилетии после осушения.

На основе уравнений, представленных в табл. 2, 3, были рассчитаны показатели текущего среднепериодического и дополнительного прироста в насаждениях травяно-сфагновой группы типов леса при полноте древостоев 0,7 (табл. 4, 5).

Анализ данных табл. 4, 5 показывает, что прирост изменяется в зависимости от породы, возраста древостоя в период осушения и продолжительности влияния осушения. Текущий и дополнительный прирост в средневозрастных древостоях больше, чем в спелых и перестойных древостоях. С течением времени после осушения текущий и дополнительный прирост увеличивается. Различие средних показателей, приведенных в табл. 4, 5, с нормативными величинами находится в пределах ± 10 %.

Таблица 4

Текущий среднепериодический прирост (м3/га в год) при полноте древостоев 0,7 в сосняках травяно-сфагновых

Десятилетие после осушения

Прирост

Возраст насаждений на осушаемых лесных землях, лет

В среднем

41–60

61–80

81–100

101–120

121–140

141–160

1

После осушения

1,2

1,1

1,1

1,0

0,8

0,6

1,0

До осушения

0,9

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

0,7

Дополнительный

0,3

0,2

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

2

После осушения

3,2

3,0

2,7

2,5

2,1

1,5

2,5

До осушения

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

0,2

0,6

Дополнительный

2,3

2,2

2,0

2,0

1,8

1,3

1,9

3

После осушения

4,7

4,3

4,0

3,6

3,1

2,3

3,7

До осушения

0,8

0,7

0,5

0,3

0,2

0,1

0,4

Дополнительный

3,9

3,6

3,5

3,3

2,9

2,2

3,3

Таблица 5

Текущий среднепериодический прирост (м3/га в год) при полноте древостоев 0,7 в ельниках травяно-сфагновых

Десятилетие после осушения

Прирост

Возраст насаждений на осушаемых лесных землях, лет

В среднем

61–80

81–100

101–120

121–140

141–160

1

После осушения

1,8

1,6

1,3

1,0

0,8

1,3

До осушения

0,7

0,7

0,7

0,5

0,4

0,6

Дополнительный

1,1

0,9

0,6

0,5

0,4

0,7

2

После осушения

3,1

2,8

2,5

2,3

1,8

2,5

До осушения

0,7

0,7

0,5

0,4

0,3

0,5

Дополнительный

2,4

2,1

2,0

1,9

1,5

2,0

3

После осушения

3,6

3,2

3,0

2,8

2,2

3,0

До осушения

0,7

0,5

0,4

0,3

0,2

0,4

Дополнительный

2,9

2,7

2,6

2,5

2,0

2,6

Установленные тенденции изменения прироста в связи с возрастом, продолжительностью периода с момента осушения в основном согласуются с полученными ранее оценками текущего среднепериодического прироста для двух десятилетий после осушения для Ухтинского лесхоза (сейчас – Ухтинского лесничества [1].

Данные, приведенные в табл. 4, 5, позволили выполнить экстраполяцию (прогноз) прироста на 1/3 периода, прошедшего после строительства осушительных систем, т.е. на четвертое десятилетие после осушения. Результаты экстраполяции имеющихся данных за три десятилетия показывают, что в четвертом десятилетии после осушения текущий и дополнительный прирост насаждений в сосняках травяно-сфагновых на 0,4–0,7 м3/га в год больше, чем в третьем десятилетии, а в ельниках травяно-сфагновых изменений нет или увеличение не превышает 0,1–0,2 м3/га в год. При осушении более молодых насаждений (сосняков травяно-сфагновых второго класса возраста и ельников травяно-сфагновых третьего класса возраста) текущий и дополнительный прирост не увеличится по сравнению с приростом более старых осушаемых насаждений. Необходимо отметить, что прогнозные значения могут быть достигнуты только при условии не только строительства на объектах гидролесомелиорации осушительных систем, но и реализации комплекса эксплуатационных мероприятий, включающих надзор, уход и все виды ремонта (текущего, капитального, аварийного). Это согласуется с современным представлением о лесоводственно-гидромелиоративном уходе за лесами [4]. При планировании и реализации системы эксплуатации лесоосушительных систем наряду с имеющейся проектной документацией целесообразно комплексное использование лесоустроительных материалов, геоинформационных и спутниковых технологий [5].

При анализе результатов гидромелиорации целесообразно учитывать, что на участках со средней и глубокой торфяной залежью основным показателем для прогноза продуктивности как естественно произрастающих, так и искусственно созданных насаждений на осушаемых объектах является зольность торфа в верхних слоях [1, 6]. Согласно результатам зондирования торфяной залежи и общетехнического анализа торфов на объектах исследования установлено, что насаждения на опытных участках произрастают на торфяных почвах, формирующихся в основном на глубоких торфах. По ботаническому составу это осоково-древесные, древесно-осоковые, осоково-древесно-сфагновые, сфагновые и осоково-гипновые торфа. В зависимости от глубины расположения горизонта и ботанического состава торфа их степень разложения изменяется от 10 до 40 %, а зольность торфа – от 3 до 9 %. В отдельных случаях зольность достигает 20–30 %, что, видимо, связано с локальными загрязнениями, выбросами предприятий г. Ухты. Тем не менее можно допустить, что именно достаточное потенциальное плодородие торфяных почв на объектах исследования определило высокую лесоводственную эффективность гидромелиорации.

Заключение

В результате осушении сосняков травяно-сфагновых III–VIII классов возраста и ельников травяно-сфагновых IV–VIII классов возраста средний для первого – третьего десятилетия после осушения текущий среднепериодический прирост соответствует 1,0–3,7 м3/га в год и 1,3–3,0 м3/га в год, а дополнительный прирост составляет соответственно 0,3–3,3 м3/га в год и 0,7–2,6 м3/га в год. Различие полученных средних показателей с нормативными величинами находится в пределах ± 10 %.

Прогнозные значения текущего и дополнительного прироста в сосняках травяно-сфагновых в четвертом десятилетии после осушения могут быть на 0,4–0,7 м3/га в год, а в ельниках травяно-сфагновых – не более чем на 0,1–0,2 м3/га в год, больше, чем фактические приросты в третьем десятилетии. При осушении сосняков травяно-сфагновых второго класса возраста и ельников травяно-сфагновых третьего класса возраста текущий и дополнительный прирост не увеличится по сравнению с приростом в осушаемых более старых насаждениях.

Установленные показатели лесоводственной эффективности гидромелиорации и ее прогнозные оценки могут быть достигнуты только при условии реализации на объектах лесоосушения комплекса эксплуатационных мероприятий, включающих систему надзора, ухода и всех видов ремонта осушительных систем.


Библиографическая ссылка

Пахучая Л.М. ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСУШЕНИЯ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ТИМАНЕ (РЕСПУБЛИКА КОМИ) // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 9. – С. 37-41;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36863 (дата обращения: 25.10.2021).

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