Productivity of conifer forests and especially natural forest regeneration on the felling with regard to forest soil fertility
Authors: Смирнов А.П. , Смирнов А.А. , Монгуш Б.А. 
Published: September 2020

Цель исследования – выявить влияние эффективного плодородия лесных почв на продуктивность чистых по составу ельников и сосняков, а также на ус- пешность последующего естественного лесовозобновления на вырубках. Эффективное плодородие лесных почв по О.Г. Чертову – это отношение мощности гу- мусового горизонта к мощности лесной подстилки (гумусо-подстилочный коэффициент, ГПК). Продуктивность взрослых ельников Ленинградской области имеет высокую прямую корреляционную связь с ГПК (R2 = 0,884). Наивысшая продуктивность ели (бонитеты Iа и Iа,5) характеризуется коэффициентами плодо- родия, равными соответственно 2 и 2,3. Зависимость продуктивности сосняков от ГПК оказалась значительно менее тесной, чем ельников (R2 = 0,464). В сосняках с наивысшей продуктивностью (бонитеты Iа,5-Iб,5) ГПК составляет 1,7–3,5. На вы- рубках давностью 5–15 лет величина ГПК закономерно возрастает по исходным типам леса от бедных к сравнительно богатым местообитаниям. При этом изме- няются густота и состав подроста, как общего, так и подроста хвойных пород. Наибольшая общая густота подроста (20–22 тыс. экз./га), с достаточно большой долей хвойного подроста – 5–6 тыс. экз./га – характерна для почв среднего плодо- родия (ГПК = 1,2), но с некоторым переувлажнением – в типах леса черничники влажные и долгомошники. Наибольшее количество подроста хвойных пород (с преобладанием сосны в составе) – 8–13 тыс. экз./га – присуще бедным и сухим местообитаниям (вересковый и брусничный типы леса). С увеличением эффек- тивного плодородия почв происходит смена подроста сосны на подрост ели, при- чем густота подроста хвойных в целом снижается. Эта густота имеет нелинейную тесную отрицательную связь с ГПК (R2 = 0,916). Густота подроста березы от пло- дородия почвы не зависит (R2 = 0,025), тогда как густота подроста осины имеет с ним высокую положительную связь (R2 = 0,706). Разрастание подлеска с ГПК слабо связано, но в большинстве случаев подлесок снижает густоту подроста хвойных пород и, в частности, подроста сосны. Разрастание трав, особенно зла- ков, характерно для богатых почв, и также оказывает существенное отрицатель- ное влияние на густоту хвойного подроста. Таким образом, почвы, обладающие наибольшим эффективным плодородием, после вырубки материнского древостоя быстро заселяются конкурентами сосны и ели: травами, подлеском и лиственны- ми породами, прежде всего осиной. Следовательно, по исходному типу леса и со- ставу древостоя, определяющим эффективное плодородие почв, при отсутствии хозяйственных мер по содействию естественному возобновлению хвойных пород, можно уверенно прогнозировать успешность естественного последующего лесовосстановления всех лесообразующих пород на вырубках.

The purpose of the study is to determine the impact of effective forest soil fertility on productivity of spruce and pine stands of pure the composition, as well as the success of the subsequent natural forest regeneration on the felling. Effective forest soil fertility by O.Chertov is the ratio of thickness the humus horizon and forest litter (humus-litter coefficient, HLC). Spruce productivity Leningrad region has high direct cor- relation with HLC (R2 = 0.884). The highest productivity trees (quality class IA and Ia, 5) is characterized by fertility coefficients, equal respectively 2.3 and 2. Dependence of productivity pine stands from HLC was significantly less close than spruce stands (R2 = 0.464). In stands with the highest productivity (quality class Ia, 5-Ib, 5) HLC is 1.7–3.5. On the felling where prescription 5–15 years the amount of HLC naturally in- creases the original forest types from the poor to the relatively rich habitats. This change the density and composition of forest regeneration, both general and regenera- tion of conifers. The highest overall density of forest regeneration (20–22 thousand copies./ha), with a fairly large portion of pine regeneration is 5–6 thousand copies./ha characteristic soil medium fertility (HLC = 1.2), but with some excessive moisture – polytrichosum and nass myrtillosum. The largest number of young conifers (pine- dominated composition) – 8–13 thousand copies./ha is inherent in the poor and arid habitats (vacciniosum and сladinosum forest types). With the increase of effective soil fertility changes of young pines on young spruce, with undergrowth density conifers declines in general. This density has a close relationship with negative nonlinear HLC (R2 = 0.916). Density undergrowth of birch from the soil fertility is not affected (R2 = 0.025), whereas the density of aspen regrowth has with him a high positive rela- tionship (R2 = 0.706). Growth of underbrush with HLC loosely connected, but in most cases the underbrush reduces density undergrowth of coniferous species and, in partic- ular, young pine. Growth of grasses, especially cereals, characteristically for the rich soil, and also has a significant negative effect on density pine regrowth. Thus, soil, possessing the highest effective fertility, after cutting down maternal stand soon devel- oped by competitors of pine and spruce: herbs, underbrush and deciduous breeds, pri- marily aspen. Consequently, the original forest stand composition and type, determin- ing effective soil fertility, in the absence of management measures on assistance to natural regeneration of coniferous breeds, we can confidently predict the success of a natural follow-up reforestation of all felling.