ВЛИЯНИЕ МЕР СОДЕЙСТВИЯ ЕСТЕСТВЕННОМУ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЮ НА ПОЯВЛЕНИЕ ПОДРОСТА ХВОЙНЫХ ПОРОД ПОСЛЕ СПЛОШНЫХ РУБОК В РАЗНЫХ ТИПАХ ЛЕСА

 

Беляева Н.В., Горбачева Е.С.

(СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)

 

In the article the influence of natural reforestation contributing measures on coniferous undergrowth appearance after clear care cutting in different forest types is analyzed. It is marked that fulfillment of mentioned measures contribute to forming of high productive coniferous forest stands on condition of systematic care after them.

 

Леса являются одним из важнейших природных ресурсов, особенностью которых является способность к возобновлению. Это позволяет организовать их неистощительное использование.

В связи с этим вопрос своевременного восстановления коренных лесных фитоценозов на сплошных вырубках имеет большое значение. Лесовосстановление должно обеспечивать воспроизводство насаждений, сохранение биологического разнообразия лесов и сохранение их полезных функций.

Целью данной работы было оценить влияние мер содействия естественному лесовозобновлению на появление подроста хвойных пород после сплошных рубок в разных типах леса.

Объектами исследования являлись вырубки 3-5-летней давности разных типов леса, расположенные в Приозерском районе Ленинградской области.

При изучении процесса естественного лесовозобновления опреде­ляли следующие показатели, позволяющие дать оценку успешности возобновления леса: численность подроста на единице площади; надежность подроста; высотная структура подроста и равномерность размещения подроста по площади (встречаемость).

Учет подроста проводился методами, обеспечивающими установление их количества и жизнеспособности с ошибкой точности определения не более 15 процентов, что допустимо в лесоводственных исследованиях.

Для учета численности подроста были заложены круговые площадки  по 10 м² или R=1,78 м [3]. По Правилам лесовосстановления (2007) на участках площадью до 5 га закладывалось 30 учетных площадок, на делянках от 5 до 10 га – 50 и свыше 10 га – 100 площадок.

Круговые учетные площадки размещались на ходовых линиях, которые располагались на одинаковом расстоянии друг от друга, параллельно длинной стороне вырубки. Расстояние между центрами площадок определялось путем деления общей протяженности ходовых линий на число площадок. Центр площадки отмечался колышком.

По состоянию подрост делили на три категории:

-    жизнеспособный;

-    нежизнеспособный;

-    сухой.

Жизнеспособный подрост хвойных пород характеризовался следующими признаками (Правила лесовосстановления, 2007):

-      густая хвоя;

-      зеленая или темно-зеленая окраска хвои;

-      заметно выраженная мутовчатость;

-      островершинная или конусообразная симметричная густая или средней густоты крона протяженностью не менее 1/3 высоты ствола в группах и 1/2 высоты ствола – при одиночном размещении;

-      прирост по высоте за последние 3-5 лет не утрачен;

-      прирост вершинного побега не менее прироста боковых ветвей верхней половины кроны;

-      прямые неповрежденные стволики;

-      гладкая или мелкочешуйчатая кора без лишайников.

Жизнеспособный подрост лиственных пород характеризовался нор­мальным облиствением кроны, пропорционально развитыми по высоте и диаметру стволиками.

Жизнеспособность подроста определяли также по методике А.В. Грязькина [3] по величине прироста за последние 3; 5 и 10 лет (Z₃, Z₅, Z₁₀). Подрост считали жизнеспособным, если соотношение абсолютных значений указанных приростов подчиняется следующему неравенству: Z₃ > Z₅ > Z₁₀. При обратных знаках такого неравенства:  Z₃ < Z₅ < Z₁₀ подрост относили к нежизнеспособному.

Для установления жизнеспособности подроста использовались и другие количественные и качественные показатели [3]:

1.  цвет хвои:

-    насыщенный зеленый цвет – жизнеспособный подрост;

-    желтой хвои более 1/3 – нежизнеспособный;

2.  протяженность кроны:

-    до 1/3 – нежизнеспособный подрост,

-    более 1/3 – жизнеспособный;

3.  доля сухих ветвей:

-    отсутствует или единично – жизнеспособный подрост,

-    более 1/3 от общего количества – нежизнеспособный.

В соответствии с общепринятыми классификациями (Правила лесовосстановления, 2007) подрост делили:

1.    По высоте – на три категории крупности:

-      мелкий до 0,5 м;

-      средний – 0,51-1,5 м;

-      крупный – более 1,5 м; 

2.    По густоте – на три категории:

-      редкий – до 2 тыс. экз./га;

-      средней густоты – 2-8 тыс. экз./га;

-      густой – более 8 тыс. экз./га.

3.    По распределению по площади – на три категории в зависимости от встречаемости (встречаемость подроста – это отношение количества учетных площадок с растениями к общему количеству учетных площадок, заложенных на пробной площади или лесосеке, выраженное в процентах):

-      равномерный – встречаемость свыше 65%;

-      неравномерный – встречаемость 40-65%;

-      групповой (не менее 10 штук мелких или 5 штук средних и крупных экземпляров жизнеспособного и сомкнутого подроста).

Возраст подроста определялся по мутовкам с точностью до одного года.

Полученный материал обрабатывался методами математической статистики. Характеристика подроста после сплошных рубок представлена в табл. 1 и рис. 1.

 

Таблица 1 – Характеристика подроста сосны на объектах исследования

Номер объекта исследования	Тип леса	Средние показатели			Численность подроста, экз./га
		возраст Аср, лет	высота Нср, см	прирост Zср, см/год	с учетом сохраненного	появившегося после  рубки
1	С.ЧС	4	35	8,8	1143	1143
2	С.ЧВ	9	99	11,0	2370	1170
3	С.ЧВ	17	162	9,5	2200	2200
4	С.ВР	5	54	10,8	1370	1370
5	С.ЧС	5	43	8,6	1120	1120
6	С.ВР	5	51	10,2	1763	1763
7	С.БР	7	64	9,1	2720	1920
8	С.Б	4	33	8,3	967	967
9	С.ЧС	5	58	11,6	2363	2163

Примечание. С.ЧС – сосняк черничный свежий, С.ЧВ – сосняк черничный влажный, С.ВР – сосняк вересковый, С.БР – сосняк брусничный, С.Б – сосняк багульниковый.

 

Рисунок 1 – Численность подроста сосны на вырубках

 

На всех опытных объектах (табл. 1) отмечается появление подроста сосны. При этом его численность на объектах 2, 7 и 9 (рис. 1) в среднем на 25% больше чем на остальных участках. Объясняется это отсутствием подроста сосны предварительного возобновления на объектах 1, 3, 4, 5, 6, 8. 

Результаты статистической обработки представлены в табл. 2.

 

Таблица 2 – Основные статистические показатели учета естественного лесовозобновления

Статистический показатель	Номер объекта исследования
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Численность подроста, экз./га	1143	2370	2200	1370	1120	1763	2720	967	2363
Коэффициент встречаемости (τ), %	87	97	97	90	77	87	96	77	99
Средняя численность подроста на учетной площадке Муч.пл, экз.	1,97	3,50	3,03	2,30	1,90	2,97	3,63	1,63	3,37
Ошибка репрезентативности средней численности подроста mм, экз.	0,25	0,37	0,38	0,28	0,28	0,32	0,35	0,24	0,34
Выборочное среднеквадратическое отклонение σ, в экз.	1,38	2,01	2,06	1,56	1,54	1,75	1,90	1,30	1,88
Коэффициент вариации (V), %	70	58	68	68	81	59	52	80	56
Точность исследования (P), %	13	11	12	12	15	11	10	15	10
Коэффициент гомогенности (КГ)	0,96	1,16	1,40	1,05	1,25	1,03	1,00	1,03	1,05

 

Численность и встречаемость позволяют охарактеризовать подрост как средней густоты равномерно размещенный по площади (табл. 2). Об этом свидетельствует и коэффициент гомогенности, который на участках 1, 2, 4, 6, 8, 9 близок к 1. На объектах 3 и 5 коэффициент гомогенности больше 1 и указывает на то, что подрост сосны расположен по площади равномерно, но растения расположены группами в среднем по 5 экз.

Как видно из табл. 3 и рис. 2, от 61 до 90% подроста на всех объектах исследования является жизнеспособным. Это связано, в первую очередь, с правильно подобранной технологией лесосечных работ, позволяющей сохранить большой процент имеющегося подроста, с высокой квалификацией рабочих, которые проводили рубки, а также с оставлением семенных деревьев сосны, что, в свою очередь, способствовало появлению последующего возобновления леса (табл. 1). Наличие сухого подроста ни на одном объекте отмечено не было.

 

Таблица 3 – Характеристика нежизнеспособного подроста сосны на объектах исследования

Номер объекта исследования	Средние показатели			Численность, экз./га	% от общего числа подроста
	возраст Аср, лет	высота Нср, см	прирост Zср, см/год
1	5	58	11,6	252	22
2	4	39	9,8	237	10
3	7	99	14,1	363	16
4	5	53	10,6	159	12
5	0	0	0	0	0
6	5	47	9,4	176	10
7	0	0	0	0	0
8	5	54	10,8	276	29
9	8	93	11.6	421	18

 

  

Рисунок 2 – Распределение подроста сосны по категориям состояния

 

Анализируя высотную структуру подроста сосны (рис. 3), следует отметить, что на всех участках преобладает мелкий подрост (в среднем 70%). На объектах 2, 7, 9  количество мелкого подроста в 1,5 раза меньше, чем на остальных объектах, что объясняется наличием подроста предварительного возобновления в возрасте от 10 до 30 лет.

Рисунок 3 – Высотная структура подроста сосны

 

Из мер содействия естественному лесовозобновлению после сплошных рубок на объектах исследования использовались (табл. 4): сохранение подроста; оставление обсеменителей; минерализацию почвы.

 

Таблица 4 – Меры содействия естественному лесовозобновлению

Номер объекта исследования	Тип леса	Меры содействия естественному лесовозобновлению
1.	С.ЧС	Оставление семенников сосны – 15 экз. (D=28 см – 1 экз., D=32 см – 2 экз., D=36 см – 13 экз., D=40 см – 3 экз., D=44 см – 3 экз., D=48 см – 1 экз.,) (6 экз./га)
2.	С.ЧВ	Сохранение подроста. Оставление семенников сосны –  40 экз. ((D=28 см – 11 экз., D=32 см – 9 экз., D=36 см – 7 экз., D=40 см – 3 экз., D=44 см – 2 экз.,) (30 экз./га)
3.	С.ЧВ	Оставление семенников сосны – 92 экз. (D=20 см – 12 экз., D=24 см – 17 экз., D=28 см – 18 экз., D=32 см – 19 экз., D=36 см – 15 экз., D=40 см – 5 экз., D=44 см – 4 экз., D=48 см – 2 экз.,). Оставление  семенников сосны – 12 экз. (D=24 см – 6 экз., D=28 см – 6 экз.) (36 экз./га)
4.	С.ВР	Не оставлено семенных деревьев, роль обсеменителей выполняет стена леса.
5.	С.ЧС	Не оставлено семенных деревьев, роль обсеменителей выполняет стена леса.
6.	С.ВР	Роль обсеменителей выполняет стена леса. Минерализация почвы (30%)
7.	С.БР	Сохранение подроста. Не оставлено семенных деревьев, роль обсеменителей выполняет стена леса, минерализация почвы (30%)
8.	С.Б	Не оставлено семенных деревьев, роль обсеменителей выполняет стена леса.
9.	С.ЧС	Сохранение подроста, оставление семенников сосны – 134 экз. (D=12 см – 1 экз., D=16 см – 12 экз., D=20 см – 21 экз., D=24 см – 49 экз., D=28 см – 32 экз., D=32 см – 14 экз., D=36 см – 2 экз., D=40 см – 2 экз., D=48 см – 1 экз.) (25 экз./га)

Нами была проанализирована эффективность мер содействия естественному лесовозобновлению, проводимых после сплошных рубок (табл. 5).

 

Таблица 5 – Влияние мер содействия естественному лесовозобновлению на появление подроста хвойных пород

Номер объекта исследования	Тип леса	Численность подроста, экз./га	Меры содействия естественному лесовозобновлению
1	С.ЧС	1143	Оставление семенников сосны  (6 экз./га)
2	С.ЧВ	1170	Сохранение подроста. Оставление семенников сосны  (30 экз./га)
3	С.ЧВ	2200	Оставление семенников сосны  (36 экз./га)
4	С.ВР	1370	Роль обсеменителей выполняет стена леса.
5	С.ЧС	1120	Роль обсеменителей выполняет стена леса.
6	С.ВР	1763	Роль обсеменителей выполняет стена леса. Минерализация почвы (30%)
7	С.БР	1920	Сохранение подроста. Роль обсеменителей выполняет стена леса. Минерализация почвы (30%)
8	С.Б	967	Роль обсеменителей выполняет стена леса.
9	С.ЧС	2163	Сохранение подроста. Оставление семенников сосны (25 экз./га)

Анализ данных табл. 5 показывает, что в черничном типе леса при оставлении при сплошной рубке от 25 до 35 экз./га семенных деревьев сосны (объекты 2, 3, 9) можно ожидать появления подроста сосны в количестве около 2 тыс.экз./га, что достаточно для формирования в дальнейшем высокопродуктивных сосновых древостоев при условии систематического ухода за ними [1, 2].

На участках, где семенных деревьев сосны оставлено не было или их количество было незначительно (объекты 5 и 1), количество появившегося после рубки подроста не превышает 1100 экз./га – минимальную величину, допустимую по Правилам лесовосстановления (2007 г.) для естественного лесовозобновления.

В практических целях для формирования в дальнейшем высокопродуктивных сосняков черничных можно рекомендовать при сплошных рубках оставлять семенные деревья сосны в количестве 25-35 экз./га (или 5 групп по 6 деревьев в каждой на 1 га). Необходимо также проводить подготовку почву для улучшения условий прорастания семян.

В сосняках брусничных и вересковых (объекты 6, 7), где семенные деревья сосны не оставлялись, роль обсеменителей выполняла стена леса, но была проведена минерализация почвы на 30%, количество появившегося подроста составляет соответственно 1920 и 1763 экз./га, что в соответствии с Правилами лесовосстановления (2007 г.) также достаточно для формирования в дальнейшем высокопродуктивных сосновых древостоев при условии систематического ухода за ними.

В сосняке вересковом, где не были оставлены семенные деревья, и не была проведена минерализация почвы, количество подроста составило 1370 экз./га. В дальнейшем в данном случае в соответствии с Правилами лесовосстановления (2007 г.) потребуется дополнение лесными культурами.

В практических целях для формирования в дальнейшем высокопродуктивных сосняков брусничных и вересковых можно рекомендовать при сплошных рубках оставлять семенные деревья сосны в количестве 15 экз./га, а также проводить минерализацию почвы на 30% площади для улучшения условий прорастания семян.

Предложенные меры содействия естественному лесовозобновленияю и, в первую очередь, оставление семенных деревьев или групп, на наш взгляд,  будут способствовать непрерывности лесопользования, а также обеспечению постоянного выполнения лесами экологических функций.

Литература

1.   Беляева Н.В., Григорьева О.И. Лесовозобновление на участках сплошных рубок с «кольцеванием» осины // Лесное хозяйство. – 2010. – №6. – С.16-18.

2.   Беляева Н.В., Григорьева О.И. Закономерности возобновительных процессов после сплошных рубок и механической подсушки осины : Монография. – СПб.: Типография «Галаника», 2011. – 204 с.

3.   Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таежных лесов (На примере ельников Северо-Запада России). – СПбЛТА, 2001. – 188 с.