Структура и продуктивность молодняков ели различного происхождения
Данилов Ю.И., Бурцев Д.С. (СПбГЛТА им. С.М. Кирова, г.С-Петербург, РФ)
Structure and efficiency of young growths of trees of fur-trees of a various origin.
Закономерности формирования естественных и искусственных древостоев имеют много общих черт и индивидуальные особенности, изучение которых позволяет глубже познавать природу. Улучшение качества лесных культур, повышение их продуктивности и устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов среды и хозяйственной деятельности человека должно основываться на знании закономерностей формирования искусственно создаваемых насаждений.
В данной работе была поставлена задача изучения особенности формирования структуры молодняков ели естественного и искусственного происхождения в наиболее производительных (кисличных и кислично-черничных) условиях произрастания.
Сбор полевых материалов производился в 2005 году на постоянных пробных площадях кафедры лесных культур в Лисинском учебно-опытном лесхозе. Особенности распределения деревьев по таксационным показателям и характер пространственного размещения определялись посредством картирования пробных площадей. Каждое дерево описывалось согласно его расположения на пробе (определялись координаты центра его ствола), определялся его диаметр, категория состояния, класс Крафта, ранг по высоте, радиусы проекций кроны по сторонам света.
Все полученные данные были подвергнуты статистической обработке, в среде MS Excel.
Пробные площади № 1 и 2 заложены на участках лесных культур. На участке №1 обработка почвы велась с помощью орудия ЛКА-2, исходное размещение 2,5×1,0, посадка производилась трехлетними сеянцами, сохранность на 2005 г. составила 43,5, а на участке №2 – ПЛН-106/126, исходное размещение 4,0×0,5, посадка производилась четырехлетними саженцами, сохранность на 2005 г. составила 52,5%. Пробные площади № 3 и 4 заложены в молодняках естественного происхождения.
Все четыре участка характеризуются кислично-черничными условиями произрастания. В более густых насаждениях живой напочвенный покров присутствует лишь в междурядьях и представлен, в основном, ландышем, папоротником и кислицей. На пробной площади № 2 встречаются злаковые растения. Сравнительная характеристика и основные таксационные показатели участков представлены в таблице 1
Таблица 1 – Характеристика и основные таксационные показатели еловых насаждений на пробных площадях на 2005 год
|
№п/п |
Густота |
Состав |
Возраст, лет |
Класс бонитета |
H, м |
D, см |
M, м3 |
|
1 |
1743 |
10Е+Б, Олс |
45 |
IА |
18 |
16 |
325 |
|
2 |
2838 |
7ЕЗС+Б |
41 |
II |
14 |
11 |
201 |
|
3 |
3420 |
9Е1Б |
42 |
II |
13 |
12 |
277 |
|
4 |
4928 |
9Е1Б+Ив |
33 |
II |
12 |
9 |
272 |
Размещение деревьев в древостоях с возрастом должно приближаться к равномерному, что ведёт к уменьшению дифференциации деревьев служит основной причиной способствующей замедлению процесса самоизреживания.
Распределение числа стволов по классам Крафта и категориям состояния позволяет выявить характер особенностей изученных древостоев (табл. 2).
Таблица 2 – Динамика пространственного размещения древостоев ели в лесных культурах
|
Группа особей |
№ Пробной площади |
X (среднее) |
σ2 |
(σ2/X)/тип распределения |
|||
|
Год |
Год |
Год |
|||||
|
1998 |
2005 |
1998 |
2005 |
1998 |
2005 |
||
|
Ель сырорастущая |
1 |
5 |
4,5 |
2,8 |
3,3 |
0,6/равномерное |
0,7/равномерное |
|
2 |
7 |
6,4 |
7,3 |
8,9 |
1,1/групповое |
1,4/групповое |
|
|
3 |
– |
7,3 |
– |
5,7 |
|
0,8/равномерное |
|
|
4 |
– |
12,3 |
– |
13,1 |
|
1,1/групповое |
|
|
Ель сухостой |
1 |
1,4 |
1,3 |
1 |
0,1 |
0,7/равномерное |
0,08/равномерное |
|
2 |
0,4 |
1,6 |
0,7 |
2,8 |
1,8/групповое |
1,7/групповое |
|
|
3 |
– |
6,4 |
– |
10,0 |
|
1,5/групповое |
|
|
4 |
– |
1,8 |
– |
7,3 |
|
4,0/групповое |
|
|
Ель I класса Крафта |
1 |
1,6 |
1,9 |
1,3 |
1,7 |
0,8/равномерное |
0,9/равномерное |
|
2 |
1,6 |
1,2 |
1,1 |
0,9 |
0,7/равномерное |
0,7/равномерное |
|
|
3 |
– |
2,2 |
– |
2,6 |
|
1,2/групповое |
|
|
4 |
– |
1,5 |
– |
1,9 |
|
1,2/групповое |
|
|
Ель П-Ш класса Крафта |
1 |
2,9 |
1,7 |
2,3 |
2,1 |
0,8/равномерное |
1,2/групповое |
|
2 |
3,4 |
4,1 |
3,9 |
6,4 |
1,1/групповое |
1,6/групповое |
|
|
3 |
– |
4,3 |
– |
4,9 |
|
1,1/групповое |
|
|
4 |
– |
7,2 |
– |
13,4 |
|
1,9/групповое |
|
|
Ель IV- V класса Крафта |
1 |
0,6 |
2,1 |
0,6 |
1,7 |
1,0/случайное |
0,8 /равномерное |
|
2 |
2,0 |
2,7 |
2,0 |
3,2 |
1,0/случайное |
1,2/групповое |
|
|
3 |
– |
12,9 |
– |
11,4 |
|
0,9/равномерное |
|
|
4 |
– |
5,5 |
– |
8,1 |
|
1,5/групповое |
|
|
Лиственные |
1 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,4 |
1,5/групповое |
1,7/групповое |
|
2 |
1,8 |
2,0 |
2,9 |
4,5 |
1,6/групповое |
2,3/групповое |
|
|
3 |
– |
0,5 |
– |
0,4 |
|
0,8/равномерное |
|
|
4 |
– |
0,4 |
– |
0,7 |
|
1,7/групповое |
|
Основная масса стволов ели в культурах в 1998 году приходилась на долю деревьев второго класса Крафта, но к 2005 году это соотношение несколько изменилось, главенствующую роль на пробе 1 занимают уже деревья I класса Крафта.
На пробе №2 первенство занимают особи II-III класса Крафта, доля которых увеличилась по сравнению с 1998 годом и они по-прежнему играют главенствующую роль. Значительно увеличилась сухостойных древостоев. Оно превысило количество деревьев I класса Крафта, в отличае от 1998 года, где количество ели I класса Крафта в 4 раза больше, чем сухих. Также здесь присутствует большое количество древостоев IV-V классов Крафта, распределение которых ввиду сильного угнетения со стороны лиственных пород перешло из пуассоновского случайного к групповому.
Динамические изменения коснулись и особей II-III классов Крафта на пробе № 1. Здесь данные древостой перешел из равномерного распределения по площади к групповому. Это произошло вследствие того, что, скапливаясь возле деревьев I класса Крафта, деревья II-III классов ушли в отпад, будучи угнетёнными последними, что характеризует внутривидовую борьбу за выживание. На этой же пробе особи IV-V классов Крафта из случайного распределения перешли к 2005 году в равномерное распределение. Данные изменения произойти с учётом множественного перехода особей II-III классов Крафта на этой пробе в IV-V классы.
На пробной площади №3 основное число деревьев – это ель IV-V класса Крафта, доля деревьев остальных классов Крафта намного меньше, хотя количество сухостойных древостоев уступает количеству сырорастущих.
На пробной площади № 4 максимальное число стволов приходится на долю деревьев П-Ш классов Крафта. Все группы деревьев, включая лидеров, имеют групповое размещение.
На этом основании можно сделать вывод, что в древостое естественного происхождения на пробах №3 и №4 фаза дифференциации выражена слабо, что приводит к снижению качества этого древостоя.
Исследуя динамику пространственного размещения деревьев на пробах № 1 и 2, можно сделать вывод о том, что при закладке лесных культур имело место их неравномерное первоначальное размещение.
Изучаемый период роста культур характеризуется динамичностью. Можно отметить тот факт, что доля ели в составе всех изученных пород растет, а доля лиственных снижается. Это связано с прохождением елью периода быстрого роста, повышением её конкурентоспособности и вытеснением лиственных из состава древостоя.
Значения густоты и сохранности ели закономерно снижаются в результате формирования древостоя. Остальные показатели с годами почти не меняются, только прогрессивно растёт запас древесины. Вероятно, это связано с более низкими значениями густоты в первоначальный период.
Анализируя динамику культур ели по продуктивности, выраженной в м3 на гектар, можно сделать вывод о том, что процесс накопления древесной массы напрямую связан с первоначальными факторами их создания. Учитывая, что данные пробные площади заложены в сходных условиях местопроизрастания, то главным фактором, влияющим на формирование запаса древесины, можно считать характер размещения на площади.
Наибольшая продуктивность наблюдается в насаждении с равномерным распределением, на пробной площади №1 (табл.1). При групповом размещении продуктивность падает. Продуктивность естественных насаждений существенно уступает культурам при равномерном размещении по площади.
На основании проведённых исследований и анализа полученных данных можно сделать следующие выводы:
Распределение числа ели по диаметру различается в зависимости от происхождения молодняка.
Распределение числа стволов по классам Крафта связано с происхождением древостоя, а также с равномерностью размещения посадочных мест при создании лесных культур.
Как для лесных культур, так и для молодняков ели естественного происхождения при равномерном размещении деревьев по площади характерна большая продуктивность.
На основании полученных выводов можно рекомендовать для улучшения состояния и продуктивности лесных культур в кисличных и кислично-черничных условиях закладывать их изначально как можно более равномерным распределением по площади.
Для повышения продуктивности древостоя в естественных ельниках необходимо чаще проводить рубки ухода, способствующие созданию равномерной структуры распределения деревьев по площади.
Литература
1. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов европейского северо-востока. -Л.: Наука, 1987 – 156 с.
2. Успенский В.В., Попов В.К. Особенности роста продуктивности и таксации культур. -М.: Лесная промышленность, 1974. – 128с.