Восстановление пихтово-елового леса после сплошной рубки в зоне контакта пихтово-еловых и кедрово-широколиственных лесов на юге Приморского края

УДК 630.235.6 Л.А. Сибирина, О.Н. Ухваткина

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПИХТОВО-ЕЛОВОГО ЛЕСА ПОСЛЕ СПЛОШНОЙ РУБКИ В ЗОНЕ КОНТАКТА ПИХТОВО-ЕЛОВЫХ И КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ НА ЮГЕ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

В статье приведены данные по изучению закономерностей процессов восстановления и формирования древостоя в пихтово-еловом лесу Южного Сихотэ-Алиня после сплошной опытной рубки на основе многолетних мониторинговых наблюдений. Сделаны выводы по современному состоянию осоковопапоротникового пихтово-елового леса, пройденного экспериментальными сплошными рубками главного пользования, и выявлено, что формирование древостоя в осоково-папоротниковом пихитово-еловом лесу приобретает характер длительно-восстановительной смены.

Ключевые слова: мониторинг, вырубки, восстановление лесов, Сихотэ-Алинь.

L.A. Sibirina, O.N. Uhvatkina

RESTORATION OF THE FIR-SPRUCE FOREST AFTER CONTINUOUS CUTTING IN THE ZONE OF FIR-SPRUCE AND CEDAR-BROAD-LEAVED FORESTS CONTACT IN THE SOUTH OF PRIMORSKI TERRITORY

Data of the research of restoration process laws and forest stand formation in fir-spruce forest of the Southern part of the Sihote-Alin Mountains after scientific clear cutting on the basis of long-term monitoring observations are given in the article. The conclusions on modern condition of sedge-filical fir-spruce forest after the experimental continuous cutting of the main use are drawn. It is revealed that forest stand formation in sedge-filical fir-spruce forest gets a character of long regenerative replacement.

Key words: monitoring, cutting, forest restoration, the Sikhote Alin.

Пихтово-еловые леса представляют собой одну из основных лесных формаций юга российского Дальнего Востока. От их состояния во многом зависит целостность и устойчивость лесного покрова, а также выполнение ими средообразующих и средостабилизирующих функций. Они занимают около 23% покрытой лесом площади Приморского края, образуя высотный пояс от 600-650 до 1200-1400 м над ур. м. После запрета рубок главного пользования в кедрово-широколиственных лесах с 1990 года пихтово-еловые леса стали интенсивно вырубаться. К настоящему времени в этой формации сосредоточено более 60% общего объема лесозаготовок на Дальнем Востоке [3]. В связи с этим определяющее значение имеет мониторинг восстановления и формирования пихтово-еловых лесов после рубок главного пользования.

Цель нашей работы - установить естественный ход развития лесной растительности после опытной сплошной рубки в зоне контакта пихтово-еловых и кедрово-широколиственных лесов на юге Приморского края и оценить возможности естественного восстановления хвойных пород на вырубке.

Объекты и методика работы

Процессы восстановления осоково-папортникового пихтово-елового леса с кедром корейским, пройденного экспериментальными сплошными рубками главного пользования, изучались на постоянной пробной площади 101976 (табл. 1) Верхнеуссурийского биогеоценотического стационара (бассейн р. Правая Соколовка, верховья р. Уссури, координаты N 44° 02' 01" Е 134° 12' 09") Биолого-почвенного института дВо РАН в 1976-2008 годах.

Пихтово-еловые леса занимают 29% площади стационара и расположены на высоте от 700-750 до 1150 м над ур. м. В 1960-х годах 50% площади стационара подвергалось промышленным рубкам (6,2% -сплошные, 43,8% - подневольно-выборочные).

Объект исследования представлен вырубкой 32-летней давности. Ко времени закладки пробной площади на участке был спелый пихтово-еловый лес с участием кедра в древостое и подросте. Почвы горнолесные, бурые, среднегумусные [1,2]. Работы на пробной площади проводились в 1976, 1983, 1990, 1999, 2004 и 2008 годах. Экспериментальная рубка (0,24 га) выполнялась сплошнолесосечным методом (с помощью бензопил) с максимальным сохранением тонкомера и подроста хвойных пород в 1976 году. В 1999 году участок сплошной рубки разделили на две части (по 0,12 га). На одной части провели интенсивные рубки ухода за елью аянской и кедром корейским, а второй участок был оставлен как контроль для наблюдения за естественным ходом восстановления.

Основное внимание на пробной площади обращалось на древесное сообщество, к которому относились все экземпляры древесных растений - от самых мелких и до самых крупных. За условную границу между древостоем и подростом принята ступень толщины 3 см. До экспериментальной рубки на участке был проведен сплошной перечет деревьев, подроста и кустарников. Перечет по толщине начинали с экземпляров, достигших 1,3 м высоты. Деревья толщиной до 20 см учитывали по двухсантиметровым нечетным ступеням толщины (1, 3, 5, ... см), а остальную часть древостоя учитывали по четырехсантиметровым ступеням толщины.

Часть древесного сообщества высотой ниже 1,3 м учитывалась по следующим градациям высоты: до 25,0 см; 25,1-50,0; 50,1-75,0; 75,1-100,0; 100,1-130,0 см. Количество скелетных осей кустарников устанавливали по ступням высоты, а деревянистые лианы - по ступеням длины. Перечет подроста и кустарников производили одновременно с перечетом древостоя. Количество надземных побегов травянистых растений определялось на 100 площадках 1x1 м.

После проведения главной рубки были выполнены замеры у 156 штук срубленных деревьев, 129 штук крупного и 890 штук среднего и мелкого подроста. Подрост был полностью удален на ленте размером 5x50 м. У всех модельных экземпляров определяли возраст, высоту, осевой (по мутовкам) и радиальный прирост (по комлевым спилам измерительной лупой), диаметр.

Ревизии на пробной площади проводили теми же методами, что и первичный учет, это обеспечивало достоверность сравнительных оценок. Полученные данные обрабатывались в программе Excel. Латинские названия растений приведены по сводке «Сосудистые растения России и сопредельных государств» [4].

Таблица 1

Характеристика пробной площади 10-1976

№-год; количество секций; их площадь (га); год рубки главного пользования Местонахождение, экспозиция, высота над уровнем моря Лесное сообщество; тип леса до рубок главного пользования (индексы типов леса по Ефимову, 1955) Подлесок и лианы: распределение; общая сомкнутость; преобладающие виды Травяно-кустарничковый ярус; развитие, распределение; покрытие; преобладающие виды

10-1976; 3; 0,39; 1976 N 44° 02' 01.1" E 134° 12' 21.5" Бассейн ключа Еловый; средняя часть СЗ склона средней крутизны; 770 м Осоково-папоротниковый пихтово-еловый лес с кедром корейским; E-VI Редкий, распределен группами, 0.30.4, Spiraea betulifolia, Euonymus macroptera, Schisandra chinensis Хорошо развит, мозаичный, 70-80%, ^eptoш-mohra amurensis, Carex x^ph^um, Lycopodium annotinum

Обсуждение результатов

Лесовосстановительный процесс после рубок главного пользования определяется интенсивностью рубки, а также зависит от характера сохранившегося после рубки древостоя, подроста и близости обсемени-телей. Соотношение древесных пород в составе древостоев в ходе лесовосстановительных сукцессий изменяется в зависимости от возраста послерубочного сообщества.

До рубки древостой состоял из двух пологов (I - от 16,1 до 27,0 м; II - от 6,1 до 16,0 м), в которых преобладала ель аянская в возрасте 100-160-220 лет, основной сопутствующей породой была пихта белокорая в возрасте 90-150-210 лет; производительность древостоя соответствовала IV классу бонитета. В первом пологе, кроме ели и пихты, участвовали береза желтая (180 лет), липа Таке (160 лет), кедр корейский (200 лет) и береза каменная. Средний диаметр преобладающей породы - 27 см, а средняя высота - 22 м. Запас древесины живых стволов составлял 335 м3/га и сухостоя 65 м3/га. Полнота - 0,9. Во втором пологе главным породам сопутствуют береза каменная (80 лет), кедр корейский (110 лет) и единично липа Таке. Средний диаметр ели аянской - 12,5 см, средняя высота 12 м. Запас живых стволов - 13,4 м3/га, сухостоя - 8 м3/га. Полнота - 0,1.

Подрост разновозрастный, разновысотный размещался по площади участка группами и одиночно, в основном, на почве. Всходов хвойных пород мало, из лиственных преобладали всходы берез, немного липы Таке и клена желтого. В мелком и среднем подросте преобладала пихта белокорая, причем в мелком подросте пихты в 2,4 раза больше, чем ели, а в среднем - в 3,5 раза больше. Кедра - в мелком подросте 216 экземпляров, в среднем - 148 экземпляров. Крупный подрост формировался с преобладанием липы Таке и берез, а из хвойных пород были наиболее представлены пихта и кедр, ели было только 8 экземпляров. Хвойный подрост имел возраст от 1 до 40 лет; средний возраст ели - 15 лет, пихты и кедра - 17 лет. Максимум числа стволов у пихты и кедра находился в группе возраста 16-20 лет, у ели - 11-15 лет. Основное количество лиственных пород сосредоточено в возрасте от 1-5 до 16-20 лет. Средний возраст берез - 7 лет, липы - 9 лет.

Мелкий хвойный подрост в течение всей жизни отличался замедленным ростом. В среднем хвойном подросте отмечено примерно равное количество экземпляров с замедленным и усиленным ростом. Большинство крупного хвойного подроста усилило рост только в последние 5 лет. В этот период экземпляры крупного подроста начинали проникать во второй полог древостоя. Экземпляры хвойных и лиственных пород, не выдержавшие конкуренции, выпадали из состава.

Подлесок редкий, распределен группами, общая сомкнутость 0,3—0,4. В его составе 5 видов кустарников и лиан, но ни один из них не являлся доминирующим на данной стадии развития древостоя.

Травяно-кустарничковый ярус был хорошо развит, мозаичный, проективное покрытие достигало 7080%. В его составе 14 видов растений.

Первая ревизия пробной площади (через 2 года после рубки) показала, что на участке сохранился хвойный подрост предварительной генерации, однако преобладали лиственные породы предварительной и последующей генераций (рис. 1). В составе мелкого подроста (высотой до 50 см) - 16 древесных пород, а преобладали березы (желтая, каменная и белая) - 55%. На долю ели аянской приходилось 6,6 %, пихты белокорой - 13%, кедра корейского - 1,7%. Доля других пород невысокая. В составе среднего подроста (высота 51-130 см) - 13 древесных пород, преобладали также лиственные породы: березы - 30%, черемуха Маака - 17%, клены (желтый и зеленокорый) - 16%, липа Таке - 10%, доля хвойных пород составляла: ели - 4,3%, пихты - 13% и кедра - 6,2%. Средний подрост весь предварительной генерации. В составе крупного подроста (высотой более 131 см) - 8 древесных растений и преобладали лиственные породы - клен желтый, черемуха Маака и вишня Максимовича. Хвойные породы практически не сохранились, на долю кедра приходилось только 2%, ели аянской и пихты белокорой в крупном подросте предварительной генерации не осталось.

80 70 60 50 40 30 20 10 0

1978 1979 1980 1981 1982 1983 1990 1999 2004 2008

А 1 2 ]3 -14 5 ]6_

с

і

Е Г

* [ з

Л ц

Рис. 1. Изменение доли участия в общем количестве подроста для основных видов:

А - мелкий подрост; Б - средний подрост; В - крупный подрост; 1 - ель аянская; 2 - пихта белокорая; 3 - кедр корейский; 4 - береза желтая + береза каменная; 5 - липа Таке; 6 - клен желтый

До 1983 года происходило накопление хвойного и лиственного подроста последующих генераций в составе всех категорий подроста. Ель аянская, пихта белокорая и кедр корейский из мелкого подроста переместились в средний подрост, а из среднего подроста перешли в крупный подрост. Через 7 лет после проведения сплошной рубки в мелком подросте преобладание перешло к хвойным породам. Доля ели аянской составила 36,7%, пихты белокорой - 16,7%, из лиственных пород преобладали березы - 34,4%. В среднем подросте тоже преобладали хвойные породы: пихта белокорая - 38,4%, ель аянская - 19,2%, кедр корейский - 6%. В крупном подросте господствуют хвойные породы. Начал формироваться древесный ярус из быстрорастущих берез, ив, черемухи Маака.

Пик численности мелкого и среднего подроста ели аянской приходится на 1990-1999 годы, у пихты эти максимумы (1981 г. - для мелкого подроста) и (1990 г. - для среднего подроста (рис. 2).

Рис. 2. Изменение количества стволов основных пород после сплошной рубки: 1 - ель аянская;

2 - пихта белокорая; 3 - кедр корейский; 4 - береза желтая и береза каменная; 5 - липа Таке; 6 - клен желтый

Сложный хвойно-лиственный молодняк сформировался спустя 14 лет после опытной сплошной рубки (табл. 2).

Таблица 2

Таксационная характеристика осоково-папоротникового пихтово-елового леса с кедром корейским

после опытной сплошной рубки

Состав древостоя по запасу Число стволов, шт. е р С ние Сумма площадей сечения, м2 Запас живых, м3

живых В т.ч. кедра В т.ч. ели высота, м диаметр, м

Учет 1990 года

2Бж 2Клж 2Пб 2Чм 1Бк 1Лпт +К,+Еа, +Бб, +Ив, +Ос ед. Ра, Вм, Клз, Тс 5445 52 290 7,5 4,6 8,17 35,5

Учет 1999 года

ЗБк 2Клж 1Чм 1Пб 1Бж 1Лпт 1 Бб +Еа ед. К, Ив, Ра, Ос, Клз, Вм, Тс 5446 250 442 8,5 6,1 15,75 48,3

Учет 2004 года

4Бк 2Клж 1Пб 1Чм 1Бж 1Лпт ед. К, Еа, Бб, Ра, Клз, Ос, Вм 3789 102 96 11,3 9,2 16,65 78,9

Учет 2008 года

ЗБк 2Бж 1Клж 1Пб 1 Бб 1Чм 1Лпт ед. К, Ив, Еа, Ра, Клз, Ос, Вм 4115 147 128 13,4 9,5 20,08 112,7

Примечание: Бб - береза плосколистная (белая) (Betula platyphylla Sukacz.); Бж - б. ребристая (желтая) (B. costata Trautv.); Бк - б. каменная (B. lanata (Rgl.) V. Vassil); Вм - вишня Максимовича (Cerasus maximoviczii (Rupr.) Kom.); Ив - все виды ив (Salix L.); К - кедр корейский (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.); Клж - к. желтый (A. ukurunduense Trautv. et Mey); Клз - к. зеленокорый (A. tegmentosum Maxim.); Лпт - липа Таке (Tilia taquetii Schneid); Ос - осина дальневосточная (Populus davidiana Dode); Пб - пихта белокорая (Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim.); Ра - рябина амурская (Sorbus amurensis Koehne); Тс - тис остроконечный (Taxus cuspidata Siebold et Zucc ex Endl.); Чм - черемуха Маака (Padus maackii (Rupr.) Kom.).

С 1990 года в составе господствуют лиственные породы (1990 - 80%, 1999, 2004, 2008 - 90%), а из хвойных -пихта белокорая (10-20%). При снижении количества стволов происходит накопление стволовой древесины.

Таким образом, через 32 года после сплошной экспериментальной рубки в формирующемся древостое, в составе которого 14 древесных пород, происходит активная дифференциация деревьев по росту и развитию. Наибольшая высота у берез - каменной, желтой и белой, а наименьшая - у хвойных пород. Основным эдификатором на этой стадии развития стала береза каменная (16 %), которая преобладала и по запасу стволовой древесины (33 %). Из хвойных пород высока доля пихты белокорой (около 12%). К этому времени древостой миновал стадию молодняка (чащи) и вступил в стадию жердняка. В древостое идет интенсивный отпад отставших в росте лиственных пород из ступеней толщины 1 и 3. В подросте всех категорий преобладают пихта белокорая и ель аянская. Восстановление осоково-папоротникового пихтово-елового леса происходит через смену пород, приобретая характер длительно-восстановительного процесса.

Литература

1. Гавренков, Г.И. К характеристике почв Верхнеуссурийского стационара // Стационарные исследования в лесах Сихотэ-Алиня / Г.И. Гавренков. - Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1977. - С. 18-24.

2. Гавренков, Г.И. Механический состав почв Верхнеуссурийского стационара // Комплексные исследования лесных биогеоценозов / Г.И. Гавренков. - Владивосток: Изд-во ДВНЦ Ан СССР, 1980. - С. 74-89.

3. Ковалев, А.П. Эколого-лесоводственные основы рубок в лесах Дальнего Востока / А.П. Ковалев. -Хабаровск: Изд-во ФГУ «ДальНиИЛХ», 2004.

4. Черепанов, С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств / С.К. Черепанов. - СПб., 1995.

УДК: 504:91(571.63) Н.Г. Степанько

АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ*

Предложен анализ развития процесса природопользования в Приморском крае в соответствии с историческими периодами его освоения. Дана характеристика составляющих процесса природопользования, их роли в формировании экологического состояния территории края. В связи с тем, что Приморский край и сейчас является регионом ресурсной ориентации, а процесс природопользования не претерпел сколько-нибудь значительных изменений, данный анализ важен для разработки дальнейших планов рационального развития Приморского края.

Ключевые слова: природопользование, Приморский край, характеристика, анализ, план развития.

N.G. Stepanko ANALYSIS OF NATURE MANAGEMENT DEVELOPMENT IN PRIMORSKI TERRITORY

The analysis of nature management process development in Primorski Territory according to the historical periods of its development is offered. The description of nature management process components, their role in formation of the ecological condition of the territory is given. As Primorski Territory now is the region of resource orientation and nature management process has not undergone any considerable changes, the given analysis is important for the development of the further plans of Primorski Territory rational development.

Key words: nature management, Primorski Territory, description, analysis, development plan.

Природопользование напрямую связано и обусловлено освоением территории. Поэтому прежде чем анализировать многогранный и разнонаправленный процесс природопользования в Приморском регионе, необходимо знать историю освоения, как основу развития этого процесса. На процесс освоения, его характер, направления, темпы влияют регионально-исторические особенности каждой конкретной территории.

1 августа 1850 года Г.И. Невельской, основав на устье Амура Николаевский пост, сделал заявление: "...весь Приамурский край до корейской границы с о. Сахалин составляет российские владения" [1]. Начало

* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта ДВО РАН № 09-Ш-А-09-514.