ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ВЫРУБОК В УСЛОВИЯХ ПРИАНГАРЬЯ

 

Рунова Е.М., Савченкова В.А. (ГОУВПО «БрГУ», г. Братск, РФ)

 

Presented studies on shaping the plantings in different types chopping in condition Priangariya.

 

Актуальной проблемой является сокращение сроков выращивания лесных ресурсов, улучшение качественного состояния лесовосстановительных мероприятий. Для ее решения необходимо подробное изучение характеристики наиболее распространенных типов вырубок района Среднего Приангарья, динамики их структурных изменений, а также начальных этапов формирования леса.

Изменения условий среды, различия в растительных этапах, их смена отражаются на продолжительности лесовосстановительного периода, при сокращении которого повышается продуктивность лесов.

На карте почвенно-географического районирования России все Среднее Приангарье отнесено к Северо-Прибайкальской горной провинции в составе Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области бореального пояса.

В составе лесов доминируют хвойные насаждения, на долю которых приходится около 84,5% покрытых лесом земель; доля насаждений с преобладанием в составе мягколиственных пород составляет 15,5%.

Среди лесообразующих пород преобладают сосновые насаждения, занимающие 48,9% лесопокрытых земель лесхоза. На долю березовых насаждений приходится 11,3%. Лиственничные насаждения занимают 23,7% покрытых лесом земель. Кедровыми насаждениями занято 0,6% покрытых лесной растительностью земель. Учитывая особую ценность кедровых лесов, промышленные лесозаготовки в них не ведутся.

Сокращение общей площади хвойных древостоев (на 4,6%) и запасов древесины (на 22%) обусловлено, главным образом, более интенсивной их вырубкой по сравнению с мягколиственными породами. Увеличение площадей осинников (на 98,9%) и березняков (на 21,8%) произошло в результате смены пород при облесении вырубок и гарей.

Возрастная структура хвойных насаждений характеризуется значительным преобладанием спелых древостоев (62,9%) и молодняков (17,4%), и незначительным участием средневозрастных (11,8%) и приспевающих насаждений (7,9%).

На долю древостоев с преобладанием хвойных пород приходится 89,9% площади эксплуатационного фонда, остальная площадь эксплуатационного фонда представлена малоценными мягколиственными насаждениями, которые не пользуются спросом у лесозаготовителей.

Анализ динамики возрастной структуры свидетельствует о том, что среди древостоев хвойных пород произошло сокращение площадей и запасов спелых и перестойных насаждений. Уменьшение площади и запасов средневозрастных и приспевающих насаждений связано с возрастной передвижкой в этих группах и гибелью насаждений от пожаров.

Сокращение площадей и запасов насаждений, возможных для эксплуатации, произошло вследствие того, что из расчета главного пользования исключены особо защитные участки леса.

Почвенно-грунтовые условия предопределили значительное преобладание зеленомошной (47,7%) и разнотравной (39,7%) групп типов леса.

Зеленомошная группа представлена насаждениями всех древесных пород, но преобладают, конечно, хвойные (сосна – 48,5% и лиственница - 36%). В ней произрастают 47% всех сосняков, 99,8% пихтарников, 72,5% лиственничников, 95,6% кедрачей.

Производительность древостоев этой группы характеризуется 3-4, реже 2 классами бонитета.

Спелые и перестойные насаждения этой группы имеют под пологом подрост хвойных пород в большем количестве, чем в других группах типов леса. Вырубки зеленомошной группы успешно возобновляются за счет сохраненного подроста и последующего возобновления.

Разнотравная группа типов леса характерна для светлохвойных и мягколиственных древостоев. В ней произрастают сосняки (54%), лиственничники (14%), березняки (22%) и осинники (10%). Именно в этой группе произрастает 91% всех осинников и 77% всех березняков. Насаждения этой группы характеризуются 2-3, реже 1 и 4 классами бонитетов, что обусловлено более плодородными почвами, чем в зеленомошной группе типов леса. Естественное возобновление вырубок разнотравной группы происходит довольно успешно. В насаждениях и на вырубках разнотравной группы типов леса производится основной объем лесохозяйственных и лесокультурных работ.

Успешному росту лесных культур и естественному возобновлению препятствует напочвенный покров из злаков и кипрея, заглушающий сеянцы и всходы хвойных пород.

На долю других типов леса, представленных в лесном фонде района, приходится 12,6% площади покрытых лесом земель, в том числе: ольховниковая – 2,7%, приручейная – 4%, кустарничково-моховая – 2,9%, сфагновая – 1,7%, остальные группы менее 1%.

Постоянный, не снижающийся, спрос на сосновую древесину предопределяет ориентацию лесного хозяйства на выращивание сосновых древостоев в характерных для них типах лесорастительных условий. При этом целесообразно восстанавливать сосняки на тех участках, где ранее произошла смена на мягколиственные породы.

Большая часть основных лесообразующих пород произрастает в соответствующих им типам лесорастительных условий, однако на 5% покрытых лесом земель отмечено несоответствие древесных пород условиям местопроизрастания.

Большинство мягколиственных насаждений в условиях изучаемого района являются производными и занимают земли, на которых вполне могли бы произрастать наиболее ценные хвойные древостои.

Преобладающее большинство молодняков ели и пихты образовались после вырубки сосновых насаждений из подроста.

Процесс естественной смены пород во многом определяется ходом естественного возобновления как под пологом насаждений, так и на не покрытых лесом землях. Наибольший интерес (с точки зрения правильности назначения лесовосстановительных мероприятий) представляют данные о наличии подроста хозяйственно ценных пород в спелых и перестойных насаждениях.

Анализ хода естественного возобновления под пологом леса позволяет правильно решать вопросы проектирования способов рубки и вопросы лесовосстановления в различных типах леса, так как естественное возобновление без смены главных пород сокращает сроки выращивания лесов и исключает затраты на создание лесных культур.

В большинстве случаев смена пород, как правило, наблюдается при отсутствии надежного предварительного возобновления.

Анализ перспектив лесовосстановления (таблица 3) выполнен на основе повыдельной базы данных, в которой содержится информация о составе, количестве и качественном состоянии подроста. Нормативы обеспеченности подростом под пологом насаждений применены согласно "Руководству по проведению лесовосстановительных работ в лесах Восточной Сибири" (1997 г.).

В условиях района наиболее успешно естественное возобновление идет под пологом пихтовых и лиственничных насаждений, где  соответственно 65% и 53% насаждений имеют благонадежный подрост ценных пород, что позволяет лесоустройству проектировать на этих площадях (во избежание смены пород) рубку с сохранением подроста.

Обеспеченность благонадежным подростом ценных пород в приспевающих, спелых и перестойных осиновых и березовых насаждениях довольно низкая и составляет 18% и 11%.

В целях замены малоценных порослевых насаждений на хозяйственно ценные при проведении рубок главного пользования следует ориентироваться на максимальное сохранение имеющегося подроста хозяйственно ценных пород. Выраженная смена хвойных пород на мягколиственные может быть сведена до минимума путем создания лесных культур.

Естественное возобновление под пологом насаждений наиболее успешно протекает в зеленомошной (56%) и крупнотравной (64%) группах типов леса.

Основными мероприятиями, направленными на ускорение хода естественного возобновления и на предотвращение смены пород, являются сохранение подроста хозяйственно ценных пород при рубках главного пользования, достаточное оставление обсеменителей и рубки ухода, а в насаждениях разнотравной группы типов леса минерализация почвы, на вырубках не обеспеченных подростом.

Исходя из того, что основными объектами лесоэксплуатации являются насаждения разнотравной и зеленомошной групп типов леса, и, учитывая результаты анализа обеспеченности подростом хозяйственно-ценных пород под пологом приспевающих, спелых и перестойных насаждений, есть основания считать основным способом лесовосстановления – содействие естественному возобновлению (54%).

Для района Среднего Приангарья, после рубки насаждений с преобладанием сосны и лиственницы, характерны следующие типы вырубок: кипрейно-паловые, вейниковые, разнотравные, крупнотравные, бруснично-вейниковые с присутствием зеленых мхов.

Ввиду того, что живой напочвенный покров определяет среду для возобновления и начальных этапов формирования леса, проведены исследования на постоянных и временных пробных площадях с целью изучения динамики его изменения. Ежегодные наблюдения позволяют выявить динамику площади покрытия тем или иным видом растения, установить закономерности возобновления, связанные с доминирующими видами травянистой растительности.

Исследования проведены путем определения встречаемости различных видов кустарничково-травянистых и мохово-лишайниковых растений, их проективного покрытия, обилия, жизненности вида, характера распространения по площади. По результатам учета проведен сравнительный анализ.

В растительном покрове вейниковых и разнотравных вырубок 1-4- летней давности преобладает вейник наземный, поросль осины. Условия местопроизрастания – В₃. На 5-10-годы после рубки они равномерно распространяются по всей площади (90-98%) и образуют сильное задернение почвы. Из сопутствующих растений, имеющих высокую встречаемость (50-75%), небольшую степень покрытия, следует отметить костянику, бруснику, иван-чай, зеленые мхи, герань луговая, чистотел, василистник, конский щавель, шиповник. Единично встречаются звездчатка, бодяк разнолистный и колючий, грушанка круглолистная, вероника дубравная, лесная фиалка.

Иван-чай, злаки, конский щавель, бодяк образуют первый ярус, высота которого 0,8-1,3 метра. Самосев древесных пород размещен редко (0,1-0,5 т.шт/га) под пологом травянистой растительности.

Через 16 лет после рубки в напочвенном покрове на погрузочных площадках преобладает вейник (проективное покрытие 46-60%, встречаемость 100%) с примесью пижмы, осота, иван-чая, единично встречается можжевельник. Кучи с порубочными остатками окончательно не разложились. Редко произрастает сосна высотой 2 метра (0,1-0,3 т.шт/га), а высотой до 1 метра – 0,5-0,8 т.шт/га). На пасеках произрастает береза, осина высотой 3-5 метров  (8-10 т.шт/га), а также размещена сосна, лиственница высотой 1-5 метров – 1,5-3 т.шт/га (возраст 17-30 лет, средний прирост 0,8 метра), единично встречается ель высотой до 1 метра; редкий шиповник; густо произрастает спирея (встречаемость 84%), вейник (встречаемость 100 %). На волоках  проективное покрытие вейника уменьшилось до 20-25 %, произрастают костяника, кипрей, встречаются участки земли непокрытые растительностью (встречаемость 8-10 %). Увеличения лесного разнотравья не наблюдается.

В травяно-кустарничковом ярусе вейниковых вырубок через 16 лет после рубки сохранился видовой состав и ярусное строение, типичные для вырубок. Восстановление видового состава и проективного покрытия, характерного для исходного типа леса, идет медленно.

На кипрейно-паловых вырубках  через 2-3 года после рубки в напочвенном покрове преобладает иван-чай, который достигает высоты 1,0 м и сомкнутости 0,7-0,8 (встречаемость 100 %). Из сопутствующих растений характерны лесной хвощ, осока (вейник наземный), звездчатка (встречаемость 40-52%). Единично встречаются  зеленые мхи, сфагнум. Условия местопроизрастания – В₃ и В₂.

Через 16 лет после рубки встречаемость иван-чая наземного снизилась (92-96%). Уменьшилось проективное покрытие в 6-8 раза. Увеличилось присутствие вейника наземного, образующего в местах редкого возобновления сильное задернение. Произрастает ива (высотой 1-2 метра), молодая спирея (высотой до 0,5 метра). Островками произрастает брусника, голубика, зеленый мох. Между рядами посаженных лесных культур встречается самосев сосны и лиственницы высотой 1,5 метра. На вырубках с проведенными мерами содействия естественному возобновлению лесов произрастает преимущественно сосновый подрост (жизненность по Воронову А.Г.) – 3а, т.е. вид в данном фитоценозе проходит нормальное развитие.

По видовому составу и ярусному строению напочвенный покров в молодняках кипрейно-паловых типов вырубок  отличается от вейниковых и разнотравных меньшим покрытием и встречаемостью злаков, соответственно, бόльшим количеством самосева хвойных пород (2-3 тыс.шт/га), в частности, сосны. Жизненность подроста, оставленного при рубке одинакова (3а).

В напочвенном покрове крупнотравного и бруснично-вейникового с присутствием зеленых мхов типов вырубок на 4-8 год после рубки практически почти в равной степени преобладают вейник (встречаемость 80 %), брусника (встречаемость 64 %), зеленые мхи (встречаемость 76-84 %). Из сопутствующих растений распространены звездчатка, костяника, иван-чай, лесная фиалка, чистотел. На вырубках произрастает шиповник (встречаемость 28 %), спирея, можжевельник (встречаемость 20 %), редкая поросль березы. Условия местопроизрастания – В₂, А₂, А₃.

На 18 год после рубки на волоках и пасеках преобладают зеленые мхи- мох Шребера -  (встречаемость составляет 68 %). Произрастает лесной вейник, фиалка полевая, грушанка (встречаемость 48 %), мышиный горошек, ирисы, костяника, герань сибирская (лесная), вероника дубравная, единично размещены лилии, черемица, иван-чай. Островками размещена цетрария исландская, толокнянка (встречаемость 24%). Кустарниковый ярус представляют можжевельник, рябина, спирея, жимолость, ива которые размещены равномерно по всей площади вырубки (проективное покрытие 35-40 %). Сохраненный на пасеках при рубке подрост разного возраста, высотой 1-3 метра – 3Е3С2Б2Ос+К (6-8 тыс.шт/га); на волоках произрастает разного возраста самосев – 4С3Б2Ос1Е (8-10 тыс.шт/га).

Для вырубок бруснично-вейникового, бруснично-зеленомошного и крупнотравного типов характерно хорошее естественное возобновление (более 6 тыс. шт/га) хозяйственно ценных пород. Восстановление растительного покрова, характерного лесному фитоценозу происходит на 6-10 лет раньше, чем на вейниковых, разнотравных и кипрейно-паловых типах вырубок.

В таблице 1 представлена характеристика естественного возобновления  буснично-зеленомошных, бруснично-вейниковых с присутствием зеленых мхов, крупнотравных типов вырубок.

 

Таблица  1- Характеристика естественного возобновления

Поро-да	Коли-че-ство сохранён-ного под-роста, шт/га	Доля неблагона-дёжно-го сохра-нённо-го подро-ста, %	Кол-во само-сева, шт/га	Оце-нка уро-жая семян в год выру-бки	Средняя высота ,м		Возраст , лет		Жиз-нен-ность, балл по шкале Воро-нова А.Г.	Оценка возоб-новле-ния по шкале Ткачен-ко М.Е.
					Сохранён-ный под-роста	Са-мосев	Сохранён-ный под-роста	Само-сев
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Сосна	5600	7,5	2400	3	0,8	0,15	6-10	1-3	3а	Удов.
Пихта	9000	5,4	3500	3	0,5	0,1	11-15	1-3	3а	Хор.
Сосна	3100	8,9	1000	2	0,93	0,15	6-10	1-3	3а	Слабое
Пихта	4600	7,0	1500	3	0,52	0,06	11-15	1-3	3а	Удов.
Пихта, ель	4700	9,2	1200	2	0,42	0,07	6-10	1-3	3а	Удов.
Пихта, ель	5400	5,0	2500	3	0,47	0,06	6-10	1-3	3а	Удов.
Сосна	2700	10,1	1200	2	0,9	0,18	6-10	1-3	3а	Слабое
Сосна	10400	4,0	3000	3	0,95	0,15	6-10	1-3	3а	Хор.
Сосна	8900	3,6	2800	3	1,1	0,17	11-15	1-3	3а	Хор.
Пихта, ель	3700	6,3	900	2	0,55	0,08	11-15	1-3	3а	Слабое
Сосна, листве-нница	4300	2,4	1700	2	1,8	0,18	10-16	3-5	3а	Удов.
Сосна, листве-нница	4800	1,6	2100	2	1,9	0,25	13-17	5-7	3а	Удов.
Сосна	7600	0,7	4000	3	1,0	0,12	4-6	2-3	3а	Хор.
Сосна	11800	1,3	2300	3	1,2	0,15	8	3	3а	Хор.
Пихта	5600	3,0	1500	3	0,82	0,06	9-11	1-3	3а	Удов.
Сосна, листве-нница	9200	2,7	2800	3	1,3	0,17	11-15	3-5	3а	Хор.

 

Лиственные породы успешно конкурируют с травянистыми растениями, не образующими плотных дернин, и предпочитают более увлажнённые почвы.

Учёт встречаемости (проводился на площади, составляющей 2 %  учётных площадок с наличием того или иного растения от общей обследованной площади) позволил  выявить доминирующие на вырубках виды.

Степень влияния травяного покрова на появление всходов можно отобразить в виде диаграммы 1.

Рисунок 1 - Диаграмма естественного возобновления на различных типах вырубок

 

Для исследования лесообразовательных процессов во времени, которые так или иначе связаны с формированием типов вырубок, необходимы длительные наблюдения на одних и тех же участках. Но на данный момент можно уже сделать ряд обобщений по взаимосвязи типа леса, живого напочвенного покрова и возобновления хозяйственно ценных пород:

- по видам травянистой растительности можно судить об условиях местопроизрастания.

- в местах преобладания относительно богатых супесчаных и суглинистых почв вырубки подвергаются сильному задернению (особенно места подвергшиеся воздействию лесозаготовительной техники), что препятствует развитию самосева.

- в ряде случаев на вырубках более успешное возобновление наблюдается на пасечных волоках, чем на участках, не подвергшихся трелевке.

- наиболее хорошее естественное возобновление леса наблюдается на зеленомошно-разнотравных типах вырубок.

- напочвенный покров производных молодняков характеризуется большим в сравнении с исходным типов леса флористическим разнообразием за счет обогащения видового состава светолюбивыми и луговыми растениями при сохранении набора видов, свойственных исходному типу леса.