Состояние средневозрастных высокополнотных сосновых древостоев государственного лесного природного резерва «Семей орманы»

Состояние средневозрастных высокополнотных сосновых древостоев государственного лесного природного резервата «Семей орманы»*

А.В. Данчева, к.с.-х.н., Казахский НИИЛХ; С.В. Залесов, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВПО Уральский ГЛТУ

С давних пор в лесоведении была актуальна задача поиска оптимальных режимов лесовыра-щивания, которые обеспечивали бы наивысший текущий прирост древесины и биомассы на единице площади. Однако в естественных условиях реальная продуктивность лесного фитоценоза не совпадает с потенциальной. Сдерживающей причиной является конкуренция между растениями за ресурсы среды с одной стороны и реакция растений на плотность ценопопуляции — с другой [1].

В настоящее время деградация лесных экосистем под влиянием различного рода антропогенных факторов является актуальной проблемой, которая особенно обостряется на урбанизированных территориях, где природная среда испытывает комплексное повышенное воздействие. В результате значительной и всевозрастающей антропогенной нагрузки леса утрачивают способность выполнять экологические функции [2]. Основными эколо-гообразующими характеристиками древостоев являются породный состав и густота произрастания [3, 4].

Материал и методы исследования. Исследование проводили в сухих сосняках (группа типов леса С2) государственного лесного природного резервата (ГЛПР) «Семей орманы» Республики Казахстан. Всего заложено 8 пробных площадей (ПП): ПП 1, 2, 3, 4 — в естественных древостоях, ПП 8, 9, 10, 11 — в искусственных древостоях.

Закладку пробных площадей (ПП) проводили в соответствии с общепринятыми методическими приёмами [5, 6]. Для определения лесотаксацион-ных параметров сосновых древостоев применяли метод сплошных перечётов, традиционный для исследовательских работ на ПП [7].

Жизненное состояние древостоев оценивали по методике В.А. Алексеева [8]. При значении 100—80% жизненное состояние древостоя оценивалось как здоровое, при 79—50% древостой считался повреждённым (ослабленным), при 49—20% — сильно повреждённым (сильно ослабленным), при 19% и ниже — полностью разрушенным.

Объекты исследований представлены чистыми по составу одновозрастными сосняками. Исследуемые древостои относятся к 3-му классу возраста. Класс бонитета естественных древостоев — IV, искусственных — III. Сосняки относятся к высоко-полнотным со средним значением полноты 1,1—1,3.

Результаты исследования. Биологическая устойчивость насаждения — способность сохранять жизнеспособность и структуру в условиях неблагоприятных антропогенных и природных воздействий. Класс биологической устойчивости является комплексным показателем, выражающим состояние древостоя. Для его определения необходимо изучение ряда таких параметров, как доля здоровых деревьев в насаждении, степень повреждения деревьев болезнями и др.

При оценке состояния сосновых древостоев по показателю жизненного состояния (ОЖС) выявлено, что все древостои относятся к категории ослабленные (рис. 1). Однако показатель ОЖС сосняков искусственного происхождения в среднем на 10—15% ниже аналогичного показателя естественных сосновых древостоях и составляет 62,0±1,5, в естественных сосняках среднее значение ОЖС по всем ПП равно 69,2±0,9. Данные различия статистически достоверны (1факт= 4,09 при ^05= 1,96).

На основании ранее проведённых нами исследований, выявлено, что показатель жизненного состояния древостоев даёт характеристику состояния в целом и не является достоверным показателем конкурентоспособности деревьев в древостое, усредняя рассматриваемый показатель по всем категориям крупности деревьев [9, 10]. Поэтому наиболее точное представление о состоянии сосновых насаждений дадут характеристики состояния отдельных категорий крупности деревьев сосны на исследуемых ПП.

Рисунок 2 свидетельствует, что с уменьшением крупности деревьев происходит снижение показателя жизненного состояния. Так, если ОЖС деревьев, относящихся к категории средние, снижается незначительно — в 1,2 раза по сравнению с

Рис. 1 - Показатель жизненного состояния (ОЖС) сосновых древостоев ГЛПР «Семей орманы»

* Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований

Рис. 2 - Зависимость показателя ОЖС от категории крупности деревьев в сосняках ГЛПР «Семей орманы»

.. ннаа

о и,о | 70.0

ё

50.0 40,0

Значительные различия в показателе жизненного состояния между сравниваемыми по происхождению древостоями наблюдаются в категории мелкие, средний показатель ОЖС которых в искусственных сосняках почти в 1,6 раза ниже по сравнению с естественными древостоями и составляет 32,4%. Если в естественных сосняках мелкие деревья со средним показателем ОЖС, равным 51,7%, относятся к ослабленным с диапазоном изменения ОЖС от 79,0 до 50,0%, то в

Г; »,0

О

£ 50.0

й 30,0

10,0

1 я р' N

ч! V =-гз.4*+ Ю5.4

Е" = 0,9583 - «« -

крупны?

ПП'З Ш-4

средам

КчТРГО]!] П Г К])у| [НО П [

----Ш-1

— Ш1-3

крупны?

- - Ш1-9

ПП-11 - ПП-Ю

— пп-$

«реднк? НнДОе

К"11 *1 <)|И л крупности

С-^дн^паПП

а) естественные сосняки

- Среди ее лоШ1

б) искусственные сосняки

Рис. 3 - Взаимосвязь показателя жизненного состояния (ОЖС) и категории крупности деревьев в сосновых древостоях ГЛПР «Семей орманы»

искусственных сосняках — к сильно ослабленным - 32,4% (49,0-20,0%).

Деревья, относящиеся к категории мелкие с оценкой жизненного состояния сильно ослабленные, как правило, являются потенциальным отпадом, поскольку в большинстве случаев переходят в категорию отмирающие и поэтому должны быть удалены из древостоя наравне с сухостоем в

Рис. 4 - Распределение деревьев по категориям жиз- первую очередь, поскольку не только портят об-ненного состояния лик насаждений, снижая их рекреационную при-

а) естественные сосняки

,70,0

40,0 30,0

го.о ю.о 0,0

Л- ' >

— "^-Г-'Т"" к \ л

1 1 1 1 ч. 1

моровые

---ПЛ.?

......... пп-з

ослабленные «нлькоослэбл отмирающие

КП ТТГ !>!  I С ГЛ.ТГ НПО [¡I ДРрГВЫЕ

---ПГМ 1 ----ПГМО

-.-раднее

б) искусственные сосняки

Рис. 5 - Распределение древесного запаса по категориям состояния в сосновых древостоях ГЛПР «Семей ор-маны»

данным показателем деревьев категории крупные, то в категории мелкие отмечается резкое снижение показателя ОЖС — в 1,6-2,5 раза.

В естественных сосняках состояние крупных деревьев оценивается как здоровые, в искусственных древостоях - как ослабленные.

влекательность, но и являются потенциальными объектами для распространения лесных пожаров, а также заболеваний и вредителей.

В результате проведённого анализа данных выявлена взаимосвязь показателя жизненного состояния (ОЖС) с категориями крупности деревьев

в исследуемых сосновых древостоях естественного и искусственного происхождения, которая аппроксимируется линейным уравнением (рис. 3).

Распределение деревьев сосны по категориям жизненного состояния, представленное на рисунке 4, свидетельствует, что как в естественных, так и в искусственных насаждениях преобладают ослабленные деревья. Деревья со средним значением показателя ОЖС 64,0% в среднем составляют до 52% от общего количества деревьев на ПП. Доля ослабленных деревьев сосны в искусственных насаждениях в среднем на 10% превышает данный показатель в естественных насаждениях.

Количество сильно ослабленных и отмирающих деревьев в исследуемых сосняках достигает 16-21%.

Распределение запаса деревьев по категориям состояния показывает, что доли запаса деревьев сосны, относящихся к категориям сильно ослабленные и отмирающие незначительны и составляют в среднем в естественных древостоях 6%, в искусственных — 8% от общего древесного запаса (рис. 5). Данный факт свидетельствует, что исключение таких деревьев из древостоя не приведёт к существенным изменениям древесного запаса всего насаждения, но при этом будет способствовать повышению пожароустойчивости, биологической устойчивости и рекреационной привлекательности сосняков.

Выводы.

1. В исследуемых сухих высокополнотных средневозрастных сосняках ГЛПР «Семей орманы» основная доля сильно ослабленных и отмираю -щих деревьев приходится на категорию крупности мелкие, доля которых достигает 54—75% от общего их количества.

2. Присутствие в древостое мелких деревьев с оценкой жизненного состояния сильно ослабленные и отмирающие приводит к занижению

показателя жизненного состояния (ОЖС) всего древостоя.

3. При проведении лесохозяйственных мероприятий в первую очередь необходимо удалять мелкие деревья с оценкой жизненного состояния сильно ослабленные и отмирающие, а также проводить выборочную рубку средних деревьев, относящихся к категории жизненного состояния ослабленные и сильно ослабленные. Данное предложение является одним из методов повышения биологической устойчивости, пожароустойчивости и рекреационной привлекательности сосняков ГЛПР «Семей орманы».

Литература

1. Пшеничникова Л.С. Рост сосны в экспериментальных посадках разной густоты // Лесной журнал. 2001. № 1. С. 25—31.

2. Андреев Д.Н. Методика комплексной диагностики антропогенной трансформации особо охраняемых природных территорий // Географический вестник. Физическая география и геоморфология. 2012. № 4 (23). С. 4—10.

3. Хайретдинов А.Ф., Залесов С.В. Введение в лесоводство: учебное пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2011. 202 с.

4. Etsuko Utsugi, Hiroshi Kanno, Naoto Ueno, Mizuki Tomita, Tomoyuki Saitoh, Megumi Kimura, Kenich Kanou, Kenji Seiwa. Hardwood recruitment into conifer plantations in Japan: Effects of thinning and distance from neighboring hardwood forests // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 237. Issues 1—3. P. 15-28. doi:10.1016/j.foreco.2006.09.011.

5. Анучин Н.П. Лесная таксация: учебник для вузов. 5-е изд. М.: Лесная промышленность, 1982. 552 с.

6. Залесов С.В. Основы фитомониторинга: учеб. пособие / С.В. Залесов, Е.А. Зотеева, А.Г. Магасумова, Н.П. Швалева. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. 76 с.

7. Данчева А.В., Залесов С.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения: учебное пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.

8. Алексеев В.А. Диагностика повреждений деревьев и древо-стоев при атмосферном загрязнении и оценка их жизненного состояния // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 38-53.

9. Залесов С.В., Бачурина А.В., Бачурина С.В. Состояние ассимиляционного аппарата подроста сосны обыкновенной в рекреационных сосняках, пройденных рубками обновления // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (56). С. 54-57.

10. Данчева А.В., Залесов С.В., Муканов Б.М. Влияние рекреационных нагрузок на состояние и устойчивость сосновых насаждений Казахского мелкосопочника: монография. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2014. 195 с.