Возобновление осины корневыми отпрысками в таежных лесах Западной Сибири

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Для высоты самшитового подлеска при сомкнутости полога 1,0 также характерны деградационные процессы во всех буковых биогеоценозах. Наиболее сильно они выражены в биогеоценозах с составом 10Бк, 8Бк1Г1Д, 7Бк3Г (или во всех буковых биогеоценозах с большой долей участия в древостое бука). В первых двух биогеоценозах (10Бк, 8Бк1Г1Д) они имеют место с показателем нагрузки

1,7 чел./га и более.

Выводы

1. Развитие самшитового подлеска в значительной степени зависит от величины рекреационной нагрузки, преобладающих древесных видов в основном пологе и его сомкнутости. При нагрузке в 0,6—1,6 чел./га по мере снижения в древостое буковых биогеоценозов доли участия бука и увеличения доли граба или дуба (особенно дуба) в биогеоценозах наблюдается увеличение численности и высоты особей самшита. По мере увеличения сомкнутости основного полога общая тенденция проявляется в снижении как численности, так и высоты особей самшита. Наилучшие условия для роста и развития формируются при смешанном древостое и с большим участием в нем дуба.

2. При рекреационной нагрузке

1.7- 6,1 чел./га для самшита в биогеоценозах с двумя и тремя видами в составе древостоя критической сомкнутостью основного полога является 0,6. При более высоких нагрузках (6,2-7,9 чел./га) самшит не проявляет устойчивости.

3. В букняках чистых при нагрузке

1.7- 7,9 чел./га численность снижается до 70 %. При большем рекреационном воздействии (8,0-11,2 чел./га) процесс снижения происходит не столь интенсивно, как на более низких стадиях. Возможно, это связано с уменьшением действия эндодинамических факторов, т.е. с исчезновением конкурентов в травяном ярусе и снижением конкуренции со стороны древостоя, большая часть которого при этой нагрузке находится в ослабленном состоянии.

Библиографический список

1. Временная методика определения рекреационных нагрузок на природные комплексы при организации туризма, экскурсий, массового повседневного отдыха и временные нормы этих нагрузок. - М., 1987. - 34 с.

2. ОСТ 56-100-95. Методы и единицы измерения рекреационных нагрузок на лесные природные комплексы. Стандарт отрасли. Введен 01.09.1995. 14 с.

ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ОСИНЫ КОРНЕВЫМИ ОТПРЫСКАМИ В ТАЕЖНЫХ ЛЕСАХ ЗАПАДНОй СИБИРИ

Б.Е. ЧИЖОВ, ВНИИЛМ,

И В. КИБИШ, ВНИИЛМ,

Е Ю. АГАФОНОВ, ВНИИЛМ

В европейской части России сплошные вырубки по еловым типам леса заселяются лиственными и хвойно-лиственными молод-няками - на 70-75 % площади в Карелии, на 80-85 % в Республике Коми, на 70 % в Ярославской и на 52 % в Костромской областях. На Урале почти для всех (93-100 %) еловых вырубок предопределено прохождение стадии производных лиственных молодняков [4, 5, 7].

В условиях Томской области из выборки в 948 выделов молодняков (14 тыс. га) 28 % участков совсем не имели хвойных видов. Доля лиственных молодняков и с участием хвойных пород до 1 ед. составила 61 %

от общей площади. Только 7 % молодняков протаксированы хвойными. Таким образом, на 93 % площади обозначилась смена темнохвойных пород на менее ценные лиственные.

Предотвратить смену темнохвойных лесов лиственными особенно трудно после сплошных рубок древостоев с участием в составе осины (Populus tremula L.). По исследованиям В.Т. Ярмишко, корни осины в условиях Ленинградской области достигают длины 20-22 м, а на 1 пог. м корня приходится до 25 отпрысков. Максимальное количество осиновых отпрысков появляется в первые два года после рубки [2].

28

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Корнеотпрысковая способность срубленных одиночных деревьев осины

Тип леса Давность Диаметр Количество Высота, м Максим. удален- Площадь, занятая кор-

рубки, лет у пня, см отпрысков, шт. средняя лидеров ность от пня, м невыми отпрысками, м2

Хвощево- 1 70 1283 0,8 1,5 12 380

долгомошный 1 72 1110 0,7 1,2 16 804

Зеленомошно- ягодниковый 5 80 1724 0,6 0,8 9 201

g'70

60

и 50 оа

§ 40

о

3

&30

н

о

§ 20

10

0

/

s

/

\

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19

Радиус от пня, м

Рис. 1. Густота отпрысков осины на разном удалении от пней на вырубках 2-4-летней давности в средней тайге Западной Сибири

Численность их может достигать 350 тыс. шт./га, а через 6 лет в результате естественного изреживания остается более 90 тыс. шт./га.

Исследования, проведенные в различных регионах страны, показали, что смена хвойных лесов осиной после сплошных рубок происходит, начиная с 10-20 % участия последней в составе насаждений. Сомкнутые осинники появляются после рубки древосто-ев с участием осины более 2,5-3 единиц в составе, при меньшем осина образует куртины различной величины [3].

Корневые отпрыски осины возникают из придаточных почек, которые образуются из перикамбия корня и могут находиться до 30 лет в замедленной жизнедеятельности [8, 9].

Существует мнение, что корневые отпрыски у осины появляются преимущественно при повреждении ствола, побегов, корней, общей ослабленности дерева. Толчком к появлению отпрысков служит улучшение аэрации, температурного режима и влажности почв, определяющих приток питательных ве-

ществ. Корнеотпрысковая способность проявляется слабее на сухих почвах, а также при их застойном переувлажнении [2, 6].

Исследования корнеотпрыскового возобновления осины проводились в средней и южной тайге Ханты-Мансийского автономного округа и Томской области, а также в подтаежной подзоне Тюменской области. В среднетаежной подзоне срубленные крупномерные деревья одиночных осин с диаметром пня 70-80 см в хвощево-долгомошном и зелено-мошно-ягодниковом типах леса со свежими и влажными суглинистыми почвами образовали от 1,1 до 1,7 тыс. корневых отпрысков. Максимальная удаленность корневых отпрысков от пня колебалась в пределах от 3 до 16 м, а площадь, занимаемая отпрысками от одного дерева осины, достигала 804 м2 (табл. 1).

На участках с куртинным размещением деревьев осины диаметром 24-48 см среднее количество поросли, приходящееся на 1 дерево, составило 589 шт. Высота лидирующих отпрысков на 4-летней вырубке составляла 1,8-2,3 м.

Максимальное количество отпрысков отмечено в радиусе 3-7 м от пня (рис. 1). В средней тайге Западной Сибири корнеотпрысковая способность осины оказалась заметно ниже, чем в условиях южной тайги европейской части России. Кривая распределения поросли осины с возрастом становится более пологой, так как естественный отпад интенсивней идет в густых частях куртины.

Предел распространения отпрысков для 1-2 деревьев находится в радиусе 9-16 м, а для куртин из пяти деревьев достигает 30 м. В среднем распространение отпрысков от центра куртины составляет 15-20 м. Следовательно, чтобы полностью покрыть площадь отпрысками, достаточно от 8 до 15 куртин осины на 1 га.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007

29

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 2

Характеристика корнеотпрыскового возобновления осины на сплошных вырубках

Пробные площади в типах леса Достоверность различия, t

Показатели сосняк зеленомошно-ягодниковый ельник черничный

Глубина размещения корней, давших отпрыски Средний диаметр корней, давших отпрыски: 3,64±0,18 3,09±0,13 2,1

в первый год после рубки 1,03±0,76 1,42±0,86 3,4

во второй год 1,51±0,86 1,92±0,67 4,2

Сильное повреждение почвы на погрузочных пунктах вызывает снижение корнеотпрысковой способности осины, а слабое (при бессистемной трелевке) - увеличение. Проведенные учеты показали, что полное механическое разрушение пней и частичное повреждение корневых систем деревьев на погрузочных пунктах значительно снизило, но не исключило корнеотпрысковую активность осины. Количество корневых отпрысков на погрузочных пунктах сплошных вырубок в хвойных насаждениях с участием 10-20 % осины составляло от 0,4 до 6,0 тыс. экз/га и было достаточным, чтобы образовать сомкнутый осиновый древостой.

Раскопки корневых отпрысков осины выполнены на вырубках двухлетней давности в сосняке зеленомошно-ягодниковом при составе материнского древостоя 7С2Б1Ос с супесчаной дерново-подзолистой почвой и в ельнике черничном состава 7Е2П1Ос с суглинистой серой лесной почвой. Отмечены общие закономерности распространения поверхностных корней. В местах появления отпрысков измерены глубина размещения корня, его диаметр.

Установлено, что горизонтальные корни осины периодически то приближаются к поверхности, то заглубляются до 15-30 см, а их окончания уходят почти вертикально вниз, разветвляясь в более влажных горизонтах почвы. Отпрыски образуются в местах максимального приближения к поверхности почвы. После их образования часть корня, направленная к пню, практически не изменяется в диаметре, а часть, направленная к периферии, ежегодно прирастает по диаметру и тем сильнее, чем лучше развита крона корневого отпрыска.

Средняя глубина размещения корней для появления отпрысков осины на вырубке в сосновом типе леса с супесчаной почвой соста-

вила 3,64±0,18 см, а на вырубке в еловом типе леса - 3,09 ± 0,13 см (табл. 2). Достоверного различия между глубиной размещения корней, образовавших отпрыски, на супесчаной и суглинистой почве не обнаружено (t = 2,1).

Анализ срезов под микроскопом показал, что утолщения на корнях осины начинают образовываться года появления отпрысков. Камбий корня откладывает широкие годичные кольца в местах образования отпрысков и в апикальной части корня. Текущий прирост по диаметру у корней, образовавших корневые отпрыски, увеличился в 4-8 раз.

На одном корне отмечено от 3 до 12 отпрысков, сохраняющих практически единую корневую систему. Начиная со второго года у отпрысков начинают формироваться дополнительные поверхностные и глубинные корни. Количество новых корней в четырехлетнем возрасте для одного отпрыска составило в среднем 4 шт. Материнские корни, давшие начало отпрыскам, могут оставаться главными или утрачивают эту функцию, но остаются жизнеспособными более 10 лет.

Чтобы проверить наличие обмена элементами минерального питания между отпрысками, образовавшимися на общем материнском корне, на вырубке 3-летней давности с высотой поросли осины 2,0-2,5 м гербицидом велпар в дозе 8 кг/га были обработаны полосы почвы шириной 0,5 м без попадания препарата на кроны осин. Отмирание поросли осины отмечено в среднем на расстоянии

1,2 ± 0,28 м от края полосы, обработанной велпаром. Повреждения отдельных особей осины отмечены на расстоянии до 1,8 м. Раскопки показали наличие у них общих материнских корней с отпрысками, расположенными в непосредственной близости от обработанной велпаром полосы.

30

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 3

Порослевая способность подроста осины на 2-3 год после рубки

Показатели Диаметр срезанных стволиков осины, см Средняя величина

до 2 2-4 более 4 показателей

Доля срезанных стволиков, образовавших поросль, % 63,7 51,8 47,0 54,2

Число порослевых побегов на пне, шт. 2,4 2,2 3,0 2,5

Средний годичный прирост поросли в высоту, см 33,7 33,3 28,5 31,8

Рис. 2. Ход роста в высоту корневых отпрысков осины, елового и осинового подроста на вырубках ельников черничных в подтаежной подзоне Западной Сибири:-------еловый подрост, сохраненный

при рубке, высотой 0,3 и 0,8 м;-подрост

осины; - • - • - корневые отпрыски осины

Перемещение велпара из почвенной среды отмечено только в направлении от апикальной к базальной части корня.

Для выявления возможности флоэм-ного перемещения системных арборицидов к соседним отпрыскам, имеющим общую корневую систему, в стволики отдельных корневых отпрысков сделана инъекция глифо-сата. Места инъекции изолировали скотчем, чтобы исключить попадание арборицида в окружающую среду. Признаки значительного повреждения обнаружены у отпрысков, имеющих общий корень и расположенных в апикальном направлении нисходящего тока органических веществ.

Проведенные исследования показали, что в первые 2-3 года у отпрысков осины, образовавшихся на одном корне, сохраняется обмен элементами минерального питания и в меньшей мере - органическими веществами, синтезируемыми или поглощаемыми кронами из окружающей среды. Н.М. Желтов отмечал, что при срастании корневых систем лидирую-

щие деревья обладают большей сосущей силой и могут использовать продукты ассимиляции отставших в росте экземпляров. Наличие обмена питательными веществами у корневых отпрысков осины определяет устойчивость клона при механическом повреждении отдельных отпрысков, но повышает его уязвимость к арборицидам системного действия.

В подтаежной зоне на вырубках ельников черничных корневые отпрыски осины уже в первый год достигли средней высоты 0,56 м, на третий год догнали в росте подрост ели, имевший в момент рубки высоту 0,8 м, а на 6-8 год вышли практически в один ярус с подростом осины, имевшим в момент рубки высоту 1,4 м (рис. 2).

Подрост ели меньшей жизнеспособности с высотой в момент рубки 0,3 м безнадежно отстал в росте и может быть выведен в основной ярус только интенсивными рубками ухода.

Механическое срезание подроста и корневых отпрысков осины малоэффективно. Уже через несколько лет они снова выходят в первый ярус (табл. 3).

Т а б л и ц а 4

Необходимое количество насечек на стволе для химической подсушки деревьев осины и березы

Диаметр деревьев, см Число насечек при содержании действующего вещества в водных растворах, г/л

глифосата арсенала

360 180 125 83

4-8 1 1 1 1

9-12 2 2 2 2

13-16 3 3 2 2

17-20 4 4 3 3

21-24 4 5 4 4

25-28 5 6 4 5

29 и более Прерывистое кольцо насечек Прерывистое кольцо насечек

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007

31

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 5

Влияние различных способов предварительной подсушки деревьев осины на образование после их рубки корневых отпрысков

Варианты опытов Концентрация арборицидов, г/л д. в. Среднее количество отпрысков осины

на 1 га, тыс. шт. на 1 дерево, шт.

Пробная площадь №1

Инъекция глифосата 360 0,45 0,9

Двойное кольцевание 2,72 4,3

Контроль, без подсушки 13,60 20,3

Пробная площадь № 2

Инъекция арсенала 125 0,0 0,0

Инъекция арсенала 83 0,12 0,4

Инъекция глифосата 180 2,48 4,7

Контроль без подсушки 12,25 11,4

Многократное повторение осветлений и прочисток непосильно для лесхозов. Поэтому проведены исследования эффективности механического и химического методов подсушки осины перед рубкой для предотвращения ее корнеотпрыскового возобновления на вырубках.

Установлено, что инъекция в стволы деревьев глифосатсодержащих препаратов и арсенала обеспечивает эффективную подсушку осины в любом возрасте и при любом диаметре дерева. Определено минимально необходимое количество насечек на стволах деревьев осины в зависимости от диаметра стволов и концентрации арборици-дов (табл. 4). При этом усыхание крон через

1,5-2 месяца после инъекции составляет в среднем 60 %, а через год достигает 95-100 %. Естественного ветровала обработанных деревьев и обламывания сучьев их кроны в течение двух лет после инъекции не происходит. Рубку подсушенных деревьев с соблюдением традиционных мер техники безопасности можно проводить в течение двух лет.

Учеты корневых отпрысков осины на участках инъекции и контрольных площадках показали, что химическая подсушка деревьев арсеналом позволила практически полностью подавить вегетативное возобновление осины (табл. 5). Результатом применения глифосата явилось многократное, в сравнении с контролем, сокращение количества корневых отпрысков. Подсушка осины двойным механическим кольцеванием снизила почти в 5 раз количество корневых отпрысков осины, но была менее

эффективна, чем инъекция. Отдельные деревья осины оставались в течение двух лет жизнеспособными, и после их рубки появлялись корневые отпрыски. Это можно объяснить тем, что в результате срастания корней окольцованные деревья подпитывались за счет более мелкого неокольцованного подроста осины.

Таким образом, инъекция арборици-дов в стволы деревьев является эффективной мерой подавления корнеотпрысковой способности осины. Из состава формирующихся на вырубках молодняков исключаются наиболее быстро растущие особи осины корнеотпрыскового происхождения, создаются благоприятные условия для роста и развития сохраненного при рубке подроста кедра, сосны, ели, лиственницы, пихты и последующего возобновления этих пород. Химическая подсушка деревьев позволяет сформировать лиственную часть древостоя из семенных экземпляров осины и получить в перспективе древостои с повышенными товарными качествами.

Затраты труда и средств на инъекцию арборицидов в стволы деревьев в 30-50 раз меньше затрат на последующее удаление корневых отпрысков осины от срубленных деревьев. При этом арборициды практически не попадают в окружающую среду, что делает метод химической подсушки осины экологически безопасным.

Библиографический список

1. Багаев, Е.С. Влияние сезонов рубки на корнеотпрысковое возобновление осины. В кн.: Повышение продуктивности лесов южной тайги / Е.С. Багаев. - М.: ВНИИЛМ, 1985. - С. 30-38.

32

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2007