Влияние проходных рубок на развитие нижних ярусов растительности в сосново-еловых древостоях черничного типа леса

Беляева Н.В.1, Кази И.А.2 ©

Доцент, кандидат сельскохозяйственных наук; 2соискатель, кафедра лесоводства, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

ВЛИЯНИЕ ПРОХОДНЫХ РУБОК НА РАЗВИТИЕ НИЖНИХ ЯРУСОВ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В СОСНОВО-ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЯХ ЧЕРНИЧНОГО ТИПА ЛЕСА

Статья посвящена оценке успешности естественного возобновления ели предварительной генерации в сосново-еловых древостоях черничного типа леса, пройденных проходными рубками на примере опытного лесного хозяйства «Сиверский лес» Ленинградской области. В настоящей работе авторы попробовали доказать возможность использования рубок ухода за лесом в качестве эффективных мер содействия естественному возобновлению хвойных пород предварительной генерации.

Ключевые слова: лесной фитоценоз, рубки ухода за лесом, интенсивность рубки, естественное лесовозобновление, подрост ели, численность и встречаемость подроста, состояние подроста, высотная структура подроста

Keywords: forest fitocenosis, improvement cutting, cutting intensity, natural reforestation, spruce undergrowth, undergrowth quantity and frequency, undergrowth condition, high-altitude undergrowth structure.

Сосново-еловые древостои представляют большой интерес в практике лесовыращивания, так как более производительней, чем чистые хвойные древостои. О преимуществах и большом хозяйственном значении смешанных по составу насаждений высказывались М.К. Турский, Г.Ф. Морозов, М.Е. Ткаченко, Н.С. Нестеров. Они неоднократно предостерегали от шаблонного подхода к оценке и подбору для формирования смешанных насаждений. Смешанные по составу насаждения из древесных пород, различающихся по глубине залегания корневой системы, светолюбию и прочим лесоводственным свойствам, полнее используют свет, почву и другие условия среды. В условиях таежной зоны заслуживают внимание сосновые и еловые леса, которые могут и в ряде случае дают высокую продуктивность (500-600 м3 и более на 1 га) с древесиной высокого качества.

Объектами исследования являются пробные площади, заложенные сотрудниками лаборатории лесоводства ЛенНИИЛХа (ныне СПбНИИЛХ) 1981-87 годах в Карташевском лесничестве Сиверского лесхоза Ленинградской области в сосново-еловых древостоях черничного типа леса достигших в настоящее время возраста сплошной рубки (85-100 лет) (таблице 1).

Таблица 1

Характеристика объектов исследования

Номер пробной площади (1 II 1) Вариант опыта Состав д ревостоя

до рубки после рубки

ПП 15А Контроль 5,5С4,4Е0,6Б 7Е3С+Б

ПП 15В Проходная рубка, интенсивность 10%, выборка соснового яруса 5,7С4,3Е+Б 5Е3,5С1,5Б

ПП 15С Проходная рубка, интенсивность 30%, всего вырублено 148 м3/га (Е - 28 м3/га; С - 105 м3/га; Б - 15 м3/га) 5С5Е+Б 7Е3С+Б

Целью данной работы было оценить влияние проходных рубок на развитие нижних ярусов растительности ели в сосново-еловых древостоях черничного типа леса.

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

© Беляева Н.В., Кази И.А., 2013 г.

по площади (встречаемость). Учет естественного лесовозобновления осуществлялся по методике А.В. Грязькина [1, 2]. Полученный материал обрабатывался методами математической статистики.

Формирование древостоя связано с подрастанием молодого поколения, которое в будущем может занять место старого древостоя, под пологом которого оно растет. Поэтому, так важно уделять большое внимание сохранению подроста. Наблюдение за ходом естественного лесовозобновления под пологом древостоев, пройденных рубками ухода за лесом, дает возможность глубже понять роль подроста в биологии леса, а так же влиянии на окружающую среду. Все это позволяет получать необходимую информацию, для прогнозирования результатов ухода за лесом, включая этап лесовыращивания.

При изучении естественного лесовозобновления нами определялись следующие показатели, которые позволили оценить успешность возобновления леса: численность подроста на единице площади, надежность подроста, равномерность размещения подроста по площади (встречаемость). Учет естественного возобновления ели проводился летом 2012 г. (таблица 2).

Таблица 2

Характеристика подроста ели на объектах исследования

Пробная площадь Характеристика подроста

состав численность в пересчете на крупный, экз./ га встречаемость, т, % коэффициент гомогенности

15А 10 Е 5335 88 3,2

15В 10 Е 8863 100 3,8

15С 10 Е 7676 97 2,9

Анализируя полученные данные, отмечаем, что на всех объектах исследования независимо от варианта опыта отмечается появление подроста ели. При этом на контроле (1111 15А) и участках, пройденных проходными рубками (1111 15В, 15С), его количество достаточно (более 2-3 тыс. экз/га при встречаемости не менее 50%) для формирования в дальнейшем высокопродуктивного елового древостоя.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что в сосново-еловых древостоях черничного типа леса наибольшее количество подроста ели появилось на 1111 15В, где проходная рубка была проведена с интенсивностью 10%, при этом удалялся только сосновый ярус.

В сосново-еловом древостое, пройденном проходными рубками интенсивностью 30% с удалением деревьев и ели, и сосны, и березы (1111 15С) подрост составляет 7676 экз./ га. По-видимому, более сильное изреживание привело к разрастанию живого напочвенного покрова и подлеска, которые и составили основную конкуренцию подросту ели за влагу и элементы питания. При этом следует отметить, что на указанном участке сохранилось наибольшее количество деревьев. Это позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что основным лимитирующим фактором появления ели являются нижние ярусы растительности, а не материнский полог.

Наименьшее количество подроста ели (5335 экз./га) было зафиксировано на контроле (1111 15А). Это позволяет утверждать, что проходные рубки имеют важное значение не только для повышения продуктивности древостоя, но и для появления будущих поколений, как в нашем случае -подроста ели.

Как видно из данных таблицы 3, от 69 до 91% подроста на всех пробных площадях является жизнеспособным.

Таблица 3

Распределение подроста ели по категориям состояния

Пробная площадь Сост ав Категория состояния подроста ели

жизнеспособный нежизнеспособный сухой всего без сухого

15А 10Е 91,0 7,8 1,2 98,8

15В 10Е 89,2 5,5 5,3 94,7

15С 10Е 69,4 24,6 6,0 94,0

На контрольном участке (1111 15А) зарегистрировано 91% жизнеспособных экземпляров, что близко к доле жизнеспособного подроста на объектах с проходными рубками слабой интенсивности (1111 15В). Наименьшая доля жизнеспособного подроста (69%) отмечается на 1111 15С, где была проведена рубка ухода средней интенсивности. Данную закономерность, по-видимому, можно

объяснить тем, что сильное вмешательство извне является стрессовой ситуацией не только для древостоя, но и для остальных компонентов лесного фитоценоза. В данном случае это сказалось на жизненном состоянии подроста ели.

Анализируя высотную структуру подроста ели (таблица 4), следует отметить, что на всех обследованных опытных участках, пройденных рубками ухода за лесом (1111 15В и 15С), преобладает крупный по высоте подрост. На его долю приходится соответственно 46 и 61%. На долю среднего подроста ели приходится соответственно 37 и 32%, а мелкого - 17 и 7%. Таким образом, независимо от интенсивности проходной рубки были зафиксированы все категории крупности подроста ели. Это свидетельствует о том, что процесс естественного лесовозобновления идет достаточно успешно и постоянно.

Таблица 4

Высотная структура подроста ели

Пробная площадь Состав Высотная структура подроста ели, %

мелкий средний крупный

15А 10Е 8 46 46

15В 10Е 17 37 46

15С 10Е 7 32 61

Следует также отметить, что на 1111 15С, где была проведена проходная рубка интенсивностью 30%, отмечено 32% среднего по высоте подроста и 61% - крупного (всего 93%). Можно предположить, что интенсивное разреживание в отличие от слабого в сосново-еловых древостоях способствуют более раннему началу появления нового поколения ели, однако часть из этого подроста в дальнейшем быстрее погибает от негативных факторов: снег, ветер, очень низкие или высокие температуры воздуха.

Данное утверждение подтверждается и ситуацией на 1111 15В, где была проведена слабая проходная рубка. Количество среднего по высоте подроста здесь не намного меньше, чем на 1111 15С, а доля крупного подроста на 15% выше. Всего количество среднего и крупного подроста составило 83%, что на 10% меньше, чем на 1111 15С. Это свидетельствует о том, что процесс активного естественного лесовозобновления на указанной пробной площади начался позже, чем на 1111 15С, но в конечном итоге численность подроста оказалась почти на 1 тыс.экз./га больше и состояние его было значительно лучше (доля жизнеспособного подроста оказалась на 30% выше).

Таким образом, в сосново-еловых древостоях черничного типа леса проходные рубки слабой интенсивности более предпочтительнее по сравнению с остальными вариантами опыта с точки зрения сохранения лесных фитоценозов.

Кроме того, на пробных площадях, пройденных проходными рубками, анализировались средние таксационные характеристики подроста ели (таблица 5).

Таблица 5

Средние характеристики подроста ели по данным учета

Номер пробной площади Жизнеспособный Нежизнеспособный Всего без сухого

Нср, см Аср, лет ^ср, см/год Нср, см Аср, лет ^ср, см/год Нср, см Аср, лет Zср, см/год

15А 107,4 9 18,4 256,1 12 21,3 173,1 9 19,2

15В 214.9 11 19,5 134,4 8 16,8 210,0 11 19,1

1С 305,4 14 21,8 139,8 8 17,5 261,3 13 20,1

Как видно из данных таблица 5, возраст, высота и прирост жизнеспособного подроста на объектах слабой интенсивности рубок ухода близок к возрасту и высоте на контрольном варианте, т.е. рубки ухода данной интенсивности существенно не меняют естественный ход лесовозобновления.

Отставание подроста в возрасте и высоте было зафиксировано только на 1111 15А, где не проводилась рубка ухода, что связано с развитием других компонентов нижних ярусов растительности (подлесок и живой напочвенный покров, которые задерживают развитие подроста ели.

Полученный материал обрабатывался методами математической статистики (таблица 6). По численности и встречаемости подрост можно охарактеризовать как густой с равномерным распределением по площади. Коэффициент гомогенности свидетельствует о том, что распределение

елового подроста групповое. Объясняется это биолого-экологическими свойствами ели. В биогруппах сохраняются ценотические связи между ее компонентами. Благодаря этим связям сохраняется парцеллярная обособленность ели в группах. Возобновление лиственных в таких биогруппах затруднено, соответственно шансы ели на выход в основной ярус формируемого древостоя многократно повышаются. Для одиночного подроста ели, за исключением крупных экземпляров с высоким темпом роста, такие шансы обычно невелики.

Таблица 6

Основные статистические показатели учета естественного лесовозобновления ели

Статистический показатель П робная площадь

15А 15В 15С

Численность подроста, экз./га 5335 8863 7676

Коэффициент встречаемости (т), % 88 100 97

Средняя численность подроста на учетной площадке, экз. 5,3 8,9 7,7

Ошибка средней численности подроста, экз. 0,8 1,1 0,9

Среднеквадратическое отклонение, экз. 4,1 5,8 4,7

Коэффициент вариации (V), % 77,1 65,1 61,9

Точность исследования (Р), % 15,1 12,5 11,5

Коэффициент гомогенности (КГ) 3,2 3,8 2,9

Важным компонентом лесного фитоценоза кроме подроста является подлесок.

Подлеском называют кустарники, реже древесные породы, произрастающие под пологом леса и не способные образовать древостой в данных условиях местопроизрастания. Его роль в жизни растительного сообщества разнообразна.

Подлесок притеняет почву и этим уменьшает испарение влаги с ее поверхности, заглушает травяную растительность, тем самым, создавая условия при умеренном развитии для появления всходов древесных пород, предохраняя их затем от солнцепека и морозов. Таким образом, исследования, посвященные влиянию сплошных рубок, проведенных в комплексе с механической подсушкой перестойной осины, на развитие подлеска, на наш взгляд, являются актуальными.

Учет подлеска после проходных рубок проводился летом 2012 г. Полученные данные представлены в таблице 7. Анализируя данные таблицы 7, видно, что на всех объектах исследования независимо от варианта опыта отмечается активное развитие подлеска, который представлен рябиной.

Таблица 7

Характеристика подлеска на объектах исследования

Пробная площадь Характеристика подлеска

состав средняя высота Нср, см численность в пересчете на крупный, экз./га встречаемость, т, % коэффициент гомогенности

15А 10Р 165 8758 100 2,4

15В 10Р 84 3800 96 2,7

15С 10Р 146 3079 97 2,3

Наибольшее количество подлеска отмечается на контрольном участке, где рубки ухода не проводились - 8758 экз./га., почти в 2 раза больше, чем на объектах проходных рубок (таблица 8). На этом же участке зафиксировано наименьшее количество подроста ели - 5335 экз./га, что в 1,5 раза меньше, чем на других участках. Данное наблюдение позволяет предположить, что на участках незатронутых хозяйственным воздействием, численность подлеска и подроста тесно связаны друг с другом: чем больше численность подлеска, тем меньше количество подроста хозяйственно ценных пород.

Таблица 8

Сравнительная характеристика подлеска и подроста на объектах исследования

Пробная Характеристика подлеска и подроста

площадь средняя средняя численност численност встречаемо встречаемос

высота рябины Нср, см высота подроста ели, Нср, см ь рябины в пересчете на крупный, экз./га ь подроста в пересчете на крупный, экз./ га сть рябины, т, % ть подроста, т, %

15А 165 173,1 8758 5335 100 88

15В 84 210,0 3800 8863 96 100

15С 146 261,3 3079 7676 97 97

Несколько иная картина складывается на объектах проходных рубок. Как видно из данных табл.7.2.2, численность подроста ели на участках, пройденных проходными рубками, не зависит от густоты подлеска. Так на пробной площади 15В количество подлеска составляет 3800 экз./га, а на 15С - 3079 экз./га, т.е. на 720 экз./га меньше. Численность же подроста на 1111 15В наоборот на 1200 экз./га больше, чем на 1111 15С и соответственно равна 8863 и 7676 экз./га соответственно.

Таким образом, количество подлеска рябины и его встречаемость после проходных рубок практически одинаковая. Это позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что на появление и развитие подроста хвойных пород оказывает влияние не численность подлеска, а другие его характеристики, такие как, например, высота. Это подтверждается и данными наших исследований (таблица 8). На 1111 15С, где была проведена проходная рубка интенсивностью 30%, высота подлеска оказалась почти в 2 раза больше, чем на 1111 15В, где проходная рубка выполнена с интенсивностью 10%, что, на наш взгляд, и привело к снижению численности подроста ели на 1111 15С, который не смог выдержать конкуренции за свет, влагу и элементы питания с более крупным подлеском.

Таким образом, на численность подроста на объектах интенсивного хозяйственного воздействия в первую очередь оказывает влияние не численность подлеска, а его высотная структура: при одинаковой численности подлеска подроста оказывается меньше там, где высота подлеска больше.

Структурные изменения, происходящие в древостое под воздействием рубок ухода, ведут к изменениям в структуре живого напочвенного покрова, обеспечивая стабильность биокруговорота элементов питания и, таким образом, повышают устойчивость лесного фитоценоза. Сравнительный анализ структурных изменений напочвенной растительности дает возможность выявить закономерности в реакции лесной экосистемы на уход за лесом, облегчая тем самым его регламентацию.

Живой напочвенный покров является одним из важнейших компонентов леса. В результате ухода за лесом, увеличивается поступление дополнительных ресурсов в фитоценоз. Однако не все из них используются древостоем. Растительность нижних ярусов, перехватывая невостребованные древостоем элементы питания, связывает их и вовлекает в систему малого биокруговорота. В этом проявляется почвозащитная и ресурсосберегающая роль живого напочвенного покрова.

Целью данного раздела работы было исследовать видовое разнообразие и структуру живого напочвенного покрова на в сосново-еловых древостоях черничного типа леса, пройденных проходными рубками.

Учет проективного покрытия и видового состава живого напочвенного покрова проводился летом 2012 г. Рассмотрим структуру живого напочвенного покрова и его видовой состав на участках, пройденных проходными рубками.

Как видно из данных таблицы 9, на всех пробных площадях суммарное проективное покрытие превышает 100%, что связано с отсутствием в исследуемых насаждениях мертвопокровных зон и хорошо выраженной ярусностью: под пологом кустарничков, как правило, находятся травы и мхи. Велика также доля папоротников.

Таблица 9

Структура живого напочвенного покрова на объектах исследования, %

Номер пробной площади Вариант опыта Травяно-кустарничковый ярус мхи, % итого, %

кустарнички, % травы, % итого, %

ПП 15А Контроль 28,5 98,5 127,0 27,7 154,7

ПП 15В Проходная рубка 10% 27,3 121,1 148,4 21,5 169,9

ПП 15С Проходная рубка 30% 21,2 149,7 170,9 29,2 200,1

Наименьшее проективное покрытие живого напочвенного покрова зафиксировано на контрольном участке (1111 15А), что объясняется большей сомкнутостью полога по сравнению с другими вариантами опыта, подлеска рябины высотой 1,7 м и численностью около 9000 экз./га. В результате указанных причин усиливается конкуренция за свет, влагу и элементы питания, и, как следствие, снижается вероятность появления светолюбивых трав.

На всех участках, пройденных проходными, отмечается разрастание живого напочвенного покрова. В зависимости от варианта опыта и превышает контрольные показатели на 15-45%.

Кроме того, как показывают наши исследования, чем выше интенсивность рубки ухода, тем больше процент суммарного проективного покрытия, что связано, в первую очередь, с увеличением освещенности под пологом леса в результате хозяйственных мероприятий и как следствие, появление луговика извилистого. Кроме того, хозяйственные мероприятия привели к появлению сфагнума. При этом, чем выше интенсивность проходной рубки, тем больше проективное покрытие сфагновых мхов. Это свидетельствует о том, что любое воздействие извне изменяет экологическую ситуацию в лесных фитоценозах и может привести к нежелательным последствиям, например заболачиванию вырубок.

Не менее интересен, на наш взгляд, вопрос о влиянии рубок ухода на структуру живого напочвенного покрова, поскольку позволяет судить об устойчивости лесного фитоценоза к хозяйственным мероприятиям.

Проблема устойчивости насаждений в условиях антропогенного воздействия является одной из центральных проблем в лесоводстве. Обычно имеют в виду устойчивость при конкретных воздействиях, предполагая, что система должна быть устойчивой к одному виду воздействия и неустойчивой - к другому. В нашем исследовании мы рассмотрели устойчивость лесного биогеоценоза рубкам ухода.

Устойчивость лесного фитоценоза к воздействию извне в целом определяется устойчивостью всех его компонентов (Беляева, 2006), в том числе устойчивостью нижних ярусов растительности.

На всех опытных участках независимо от варианта опыта присутствуют все компоненты живого напочвенного покрова: кустарнички, травы и мхи. Указанная закономерность свидетельствует о том, что если рубки ухода за лесом и выводят лесную экосистему из состояния устойчивого равновесия, то ненамного и ненадолго.

Как показывают данные таблицы 9, на всех участках, пройденных проходными рубками, наблюдается снижение доли кустарничков по сравнению с контрольным вариантом. При этом, чем выше интенсивность проходных рубок, тем меньше суммарное проектирование кустарничков. Объясняется это, скорее всего тем, что кустарнички как элемент «консервативной» растительности вытесняются более динамичными видами, в основном травами, и, прежде всего, злаками.

Кроме того, рубки ухода за лесом слабой и средней интенсивности (1111 15В и 15С) приводят к увеличению доли трав на 20 и 40% соответственно по сравнению с контрольным вариантом (1111 15А), что свидетельствует с одной стороны о положительной роли данного вида ухода за лесом, а с другой об отрицательной.

Известно, что увеличение доли трав свидетельствует о повышении интенсивности биокруговорота. По-нашему мнению, слабые и средние рубки ухода вызывают благоприятные для фитоценоза изменения экологического режима: снижение конкуренции со стороны древостоя, высвобождение части почвенных ресурсов и, следовательно, активное разрастание напочвенной растительности. В результате в лесном фитоценозе происходит структурная перестройка, направленная на закрепление дополнительных ресурсов в биокруговороте с максимально возможным предотвращением их потерь. Большую роль в этом процессе выполняют представители злаков и осок. Для них характерен быстрый захват, связывание и возврат элементов питания в почву с опадом. Кроме того, они способны к образованию дернины, в которой также могут аккумулироваться связанные элементы питания. Вследствие этого дополнительные ресурсы вовлекаются в систему малого биокруговорота, повышая его интенсивность, и тем самым, устойчивость лесной экосистемы, приближая ее к естественному развитию (1111 1А). Это, в свою очередь, свидетельствует о более значительном экологическом эффекте рубок ухода слабой и средней интенсивности по сравнению с остальными вариантами опыта.

Однако слишком большое разрастание доли злаков может привести к задернению вырубки и ухудшить условия для естественного лесовозобновления. Как показали наши исследования, при увеличении доли трав до 40% по сравнению с контрольным вариантом условия для естественного лесовозобновления изменяются не значительно. Количество подроста на объектах средних рубок всего на 1000 экз./га оказалось меньше, чем на участках, пройденных слабыми проходными рубками.

Кроме того, по нашим наблюдениям, слабые и средние рубки ухода за лесом (ПП 15В и 15С) приводят к равновесию между кустарничками и мхами, что также указывает на возвращение системы к устойчивому равновесию.

Таким образом, как показали наши исследования, применение рубок ухода за лесом изменяет баланс между составляющими живого напочвенного покрова, что неизбежно приводит к выходу и компонентов, и системы из состояния подвижного устойчивого равновесия. Однако слабые и средние рубки ухода вызывают благоприятные для фитоценоза изменения экологического режима: снижение конкуренции со стороны древостоя, высвобождение части почвенных ресурсов, активное разрастание травяно-кустарничкового яруса, в отличие от сильных и очень сильных рубок, увеличивающих долю мхов. В результате в лесном фитоценозе происходит структурная перестройка, направленная на закрепление дополнительных ресурсов в биокруговороте с максимально возможным предотвращением их потерь, интенсифицируются восстановительные процессы, укрепляется структура и повышается устойчивость фитоценоза. Происходит возврат к «норме», хотя уже на несколько ином уровне функционирования и с измененной структурой. Такое положение характерно практически для всех ярусов лесной растительности и фитоценоза в целом, которые изучались в экспериментах с рубками ухода.

Однако в связи с этим возникает закономерный вопрос, какие компоненты травяно-кустарничкового яруса в первую очередь влияют на ослабление позиций мохового. В связи с этим рассмотрим более подробно структурные изменения, происходящие в травяно-кустарничковом ярусе на объектах рубок ухода за лесом в зависимости от их интенсивности.

Все растения травяно-кустарничкового яруса распределялись на 3 группы: 1 - кустарнички; 2 - разнотравье; 3 -злаковые (таблица 10).

Таблица 10

Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса

Номер пробной площади Вариант опыта Кустарнички Проективное покрытие трав по группам, %

злаковые разнотравье

ПП 15А Контроль 28,5 60,4 38,1

ПП 15В Проходная рубка 10% 27,3 75,2 45,9

ПП 15С Проходная рубка 30% 21,2 84,5 65,2

Из данных таблицы 10 видно, что на участках, пройденных рубками ухода, прослеживается увеличение доли злаковых растений прямопропорционально увеличению интенсивности рубки ухода. Биологической особенностью вышеназванных семейств является способность образовывать дернину, что может значительно ухудшить возобновление хвойных пород.

Анализ данных таблицы 10 также показывает после проведения рубок ухода слабой и средней интенсивности доля проективного покрытия разнотравья увеличилась в среднем в 1,5-2 раза. Это способствовало уменьшению проективного покрытия злаков в результате усиления конкуренции между ними и разнотравьем за свет и элементы питания. Следствием указанной закономерности стало активное появление хвойного подроста.

Помимо структурных изменений в живом напочвенном покрове нами был исследован видовой состав растительности нижних ярусов.

Как показывают наши исследования, после проведения рубок ухода за лесом видовое разнообразие живого напочвенного покрова увеличивается, но незначительно. Появились только 2 новых вида: луговик извилистый и сфагновые мхи. Причиной появления луговика извилистого можно считать увеличение освещенности под пологом древостоя. Сфагнумы явились вследствие уменьшения количества деревьев на пробных площадях и изменения степени увлажения почвы. В целом количество видов живого напочвенного покрова на контрольном участке составило 14 видов, а на объектах проходных рубок - 16 (таблица 11).

По отношению к почвенному плодородию и степени увлажения почвы в сосново-еловых древостоях черничного типа леса большинство растений принадлежат к мезотрофам и мезофитам. После проходных рубок появились растения-гигрофиты.

Таблица 11

Видовой состав и проективное покрытие живого напочвенного покрова

Видовое название растения Встречаемост ь, % Среднее проективное покрытие, %

русское латинское

ПП 15А

Травяно-кустарничковый ярус

Кустарнички 28,5

Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea L. 26,9 0,6

Черника обыкновенная Vaccinium myrtillus L. 96,2 27,9

Травы 98,5

Вейник лесной Calamagrostis arundinacea L. 96,2 60,4

Ветреница дубравная Anémone nemorôsa L. 15,4 0,2

Земляника лесная Fragaria vesca L. 3,8 0,1

Золотарник обыкновенный Solidâgo virgâurea L. 34,6 1,0

Кислица обыкновенная Oxâlis acetosélla L. 57,7 2,7

Костяника каменистая Rubus saxâtilis L. 19,2 0,6

Майник двулистный Maiânthemum bifôlium L. 100 22,3

Марьянник лесной Melampyrum sylvaticum L. 73,1 2,9

Плаун годичный Licjpodium annotfum L. 3,8 0,0

Седмичник европейский Trientâlis europaéa L. 38,5 1,2

Щитовник мужской Dryôpteris filix-mas L. 57,7 7,1

Моховой ярус 27,7

Зеленые мхи Bryophyta sensu stricto 57,7 27,7

ПП 15В

Травяно-кустарничковый ярус

Кустарнички 27,3

Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea L. 81,0 2,5

Черника обыкновенная Vaccinium myrtillus L. 100,0 24,8

Травы 121,1

Вейник лесной Calamagrostis arundinacea L. 88,9 64,8

Ветреница дубравная Anémone nemorôsa L. 18,4 1,2

Земляника лесная Fragaria vesca 5,8 4,1

Золотарник обыкновенный Solidago virgaurea L. 35,1 2,8

Кислица обыкновенная Oxâlis acetosélla 77,7 2,7

Костяника каменистая Rubus saxâtilis 39,2 3,6

Луговик извилистый Deschampsia flexuosa L. 25,9 10,4

Майник двулистный Maiânthemum bifôlium 96,2 17,8

Марьянник лесной Melampyrum sylvaticum L. 66,7 6,5

Плаун годичный Licjpodium annotfum L. 7,7 0,5

Седмичник европейский Trientalis europaea L. 22,2 1,2

Щитовник мужской Dryôpteris filix-mas L. 14,8 5,5

Моховой ярус 21,5

Зеленые мхи Bryophyta sensu stricto 81,5 20,1

Сфагнум Гиргензона Sphagnum Girgensonum Russ. 7,7 1,4

ПП 15С

Травяно-кустарничковый ярус

Кустарнички 21,2

Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea L. 62,1 1,9

Черника обыкновенная Vaccinium myrtillus L. 100,0 19,3

Травы 149,7

Вейник лесной Calamagrostis arundinacea L. 89,7 74,0

Ветреница дубравная Anémone nemorôsa L. 20,4 1,8

Земляника лесная Fragaria vesca 6,3 5,8

Золотарник обыкновенный Solidago virgaurea L. 34,1 4,2

Кислица обыкновенная Oxâlis acetosélla 80,0 6,3

Костяника каменистая Rubus saxâtilis 47,3 4,7

Луговик извилистый Deschampsia flexuosa L. 13,8 14,5

Майник двулистный Maiânthemum bifôlium 96,6 20,2

Марьянник лесной Melampyrum sylvaticum L. 48,3 7,3

Плаун годичный Licjpodium annotfum L. 10,3 1,3

Седмичник европейский Trientalis europaea L. 23,8 2,2

Щитовник мужской Dryôpterisш filix-mas L. 17,2 7,4

Видовое название растения Встречаемост ь, % Среднее проективное покрытие, %

русское латинское

Моховой ярус 29,2

Зеленые мхи Bryophyta sensu stricto 65,5 25,8

Сфагнум Гиргензона Sphagnum Girgensonum Russ. 10,1 3,4

Изучение влияния живого напочвенного покрова на появление и развитие подроста ценных древесных пород под пологом древостоев, подверженных разной степени рекреационной нагрузки, дает возможность выявить особенности восстановительных процессов, протекающих в указанных фитоценозах. Как показывают данные таблицы 12 между численностью подроста древесных пород и суммарным проективным покрытием живого напочвенного покрова можно выявить ряд закономерностей:

1) Следует отметить, что между численностью подроста ели, появившегося после рубок ухода, и суммарным проективным покрытием живого напочвенного покрова установлена тесная связи. По мере увеличения суммарного проективного покрытия численность подроста уменьшается.

2) Большое влияние на естественное возобновление древесных пород оказывает доля злаковых растений в суммарном проективном покрытии живого напочвенного покрова. При увеличении данного показателя численность подроста снижается, что объясняется биологической особенностью указанных семейств растений: они образуют дернину, мешающую прорастанию семян и росту всходов.

3) По мере увеличения суммарного проективного покрытия разнотравья численность подроста уменьшается.

4) Прямой зависимости между численностью подроста древесных пород, появившегося на обследованных участках и проективным покрытием кустарничков, нами установлено не было. Однако следует отметить, что и разнотравье, и кустарнички в целом создают благоприятные микроклиматические условия в приземном слое воздуха для появления и развития подроста. Их присутствие влияет на условия освещенности, тепловой и водный режим нижних горизонтов биогеоценоза и почвы. Они защищают почву от излишнего испарения, переувлажнения и охлаждения, смягчают колебания температуры. Кроме того, они обеспечивают малый биологический круговорот и препятствуют разрастанию злаков, что способствует естественному возобновлению древесных пород.

5) В заключение нами была исследована связь между проективным покрытие мхов и естественным возобновлением. Анализ данных таблицы 12 показывает, что между численностью подроста ели и суммарным проективным покрытием мхов существует прямая зависимость. Как показали наши исследования, при увеличении суммарного проективного покрытия мхов численность подроста снижается, что объясняется их конкуренцией за свет, влагу, элементы питания со всходами ели.

Таблица 12

Зависимость проективного покрытия живого напочвенного покрова и численности подроста древесных пород

Номер пробной площади Проективное покрытие, % Численность подроста ели, экз./га

травы кустарнички мхи

злаковые разнотравье

ПП 15А 60,4 38,1 28,5 27,7 5335

ПП 15В 75,2 45,9 27,3 21,5 8863

ПП 15С 84,5 65,2 21,2 29,2 7676

Таким образом, как показали наши исследования, на успешность естественного возобновления ели на участках пройденных проходными рубками в первую очередь влияют злаковые растения, а также мхи. При увеличении суммарного проективного покрытия этих групп растений численность подроста значительно снижается.

Литература

1. Грязькин А.В. Патент № 2084129, Российская Федерация, МКИ С 6 А 01 G 23/00. Способ учета подроста.

- №94022328/13; Заяв. 10.06.94; Опуб. 20.07.97, Бюл. № 20.

2. Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таежных лесов (на примере ельников Северо-Запада России).

- СПбЛТА, 2001. - 188 с.