Влияние комплексного ухода за лесом на общую производительность сосновых и еловых древостоев

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ НА ОБЩУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СОСНОВЫХ И ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ

Беляева Н.В.

The dynamics of total productivity of stands after complex care (thinning + fertilizing) at the permanent plots in spruce and pine stands is analyzing. The possibility of total productivity increasing on 10-20 % with the help of regular complex care in pine and spruce stands is marked.

Одним из путей увеличения выхода продукции с единицы лесопокрытой площади и повышения ее качества является использование в практике рациональных систем ухода за лесом. В числе мер, направленных на решение этой задачи, особую роль можно отвести комплексному уходу за лесом, т.е. рубкам ухода в сочетании с внесением удобрений. Основной интерес, как объект лесо-выращивания в системе комплексного ухода, представляют хвойные и хвойно -лиственные насаждения.

Исследования воздействия комплексного ухода на сосновые и еловые дре-востои проводятся на стационарных опытных объектах рубок ухода и комплексного ухода за лесом (постоянные пробные площади серии 10 и 11 - ельники, 5 и 6 - сосняки), заложенных в средневозрастных насаждениях преимущественно кисличных, черничных и брусничных типов леса на территории ОЛС «Сиверский лес». Сроки давности экспериментов с рубками и удобрениями - 30 лет. На опытных объектах за этот период проведены 1-3 приема рубки и от 1 до 3 раз вносились азотные удобрения с интервалом в 5 или 10 лет. Дозы вносимого азота - 150-180 кг/га по д.в. Удобрения применяли весной, в начале вегетационного сезона, как правило, сразу после рубки ухода, повторно их могли вносить и без предварительного разреживания древостоев. Основными удобрениями, применяемыми на опытных объектах, являются азотные (мочевина, аммиачная селитра). Такой подбор удобрений обусловлен тем, что азот является основным элементом, в котором лесные растения обычно испытывают недостаток.

Одной из основных целей исследования является выявление биолого -экологических различий в реакции сосны и ели на комплексный уход. Обе породы относятся к коренным лесообразующим породам. В их реакции на комплексный уход проявляется много сходства, но иные экологические свойства сосны, особенно ее светолюбие, невысокая потребность в элементах питания и малая требовательность к почвам обусловливают ряд особенностей, отличающих сосняки от удобренных ельников. До настоящего времени почти не уделялось внимания сравнительной оценке структурных и функциональных изменений в сосновых и еловых фитоценозах под воздействием регулярного комплексного ухода за лесом. Вместе с тем, такая оценка необходима в целях более корректного и дифференцированного планирования ухода за этими насаждениями.

Таблица 1 - Общая производительность еловых и сосновых древостоев,

пройденных комплексным уходом за лесом

№ пробной площади Пятилетие Общая производительность

Контроль

м3/га м3/га в % к контролю м3/га в % к контролю

10 Закладка 1111 184 219 119 214 116

1 229 262 114 266 116

2 266 325 122 355 133

3 315 376 119 394 125

4 354 422 119 440 124

5 386 Ветровал в 2000 г. 487 126

6 420 533 127

11 Закладка 1111 374 322 86 346 93

1 441 351 80 406 92

2 516 400 78 475 92

3 633 485 77 601 95

4 653 569 87 668 102

5 663 596 90 714 108

6 692 645 93 781 113

5 Закладка 1111 204 208 102 201 99

1 254 246 97 263 104

2 312 292 94 324 104

3 350 338 97 358 102

4 383 382 100 405 106

5 420 414 99 452 108

6 466 461 99 516 111

6 Закладка 11 191 252 132 198 104

1 252 294 117 268 106

2 279 354 127 327 117

3 318 376 118 368 116

4 368 419 114 416 113

5 408 486 119 438 107

6 433 531 123 509 118

Древостой является основным компонентом фитоценоза и выполняет три важнейшие функции:

1. Транспорт ресурсов.

2. Распределение ресурсов в лесной экосистеме, включая и те из них, которые поступают туда в виде удобрений.

3. Накопление ресурсов (древостоем синтезируется основная масса органического вещества).

Два первых аспекта позволяют дать экологическое обоснование использованию комплексного ухода за лесом и касаются такой важной проблемы, какой является устойчивость лесных фитоценозов.

Изучение последнего аспекта дает выход на экономическую оценку эффективности данного мероприятия, связанную, прежде всего, с определением

общей производительности и позволяет ответить на вопрос: «Повышает ли комплексный уход продуктивность древостоя?».

В соответствии с программой исследований на опытных объектах детально анализировалась динамика общей производительности древостоев. В этих целях на пробных площадях с периодичностью в 5 лет проводилась их таксация методом сплошных перечетов. Общая производительность определялась на момент последней таксации путем прибавления к значению общей производительности на момент предыдущей таксации величины, равной разнице запасов при последней и предыдущей таксации с добавлением вырубленного запаса и сухостоя за последний период (табл. 1).

Анализ динамики общей производительности позволяет сделать ВЫВОДЫ о наличии, как общих тенденций, так и различий в реакции сосновых и еловых древостоев на регулярный комплексный уход за лесом:

1. И в ельниках, и в сосняках (ПП 10, 11, 5), где были проведены двух -или трехкратные рубки ухода с последующим двух- или трехкратным внесением азотных удобрений, независимо от типа леса и интенсивности рубки, секции с комплексным уходом на протяжении всего периода опыта (30 лет) характеризуются большей производительностью по сравнению с секциями, где проводились только рубки ухода (рис.1). Причем на них наблюдается более интенсивный прирост запаса стволовой древесины и меньший отпад.

Ельник черничный ПП 10

600 500 га 400 300 2 200 100 0

Ж

I Контроль

Рубка

Комплексный уход

1 2 3 4 5 6

Пятилетие

Сосняк черничный ПП 5

600

400

200

шм

Контроль

Рубка

Комплексный уход

1 2 3 4 5 6 Пятилетие

Ельник кисличный ПП 11

1000 800 2 600 "Ъ 400 200 0

ЯП

Контроль

Рубка

Комплексный уход

1 2 3 4 5 6

Пятилетие

Сосняк брусничный ПП 6

600

400

200

ЯШ

Контроль

Рубка

Комплексный уход

1 2 3 4 5 6 Пятилетие

0

0

Рисунок 1- Динамика общей производительности в еловых и сосновых древостоях по вариантам опыта

2. Исключение составляет сосняк брусничный (ПП 6), где была проведена только одна рубка ухода с последующим двухкратным внесением удобрений

через каждые 5 лет. На этой пробной площади секции с комплексным уходом на протяжении всего периода опыта (30 лет) характеризуются меньшей производительностью по сравнению с секциями, где проводились только рубки ухода (рис.1). Подобное явление можно объяснить тем, что предложенный режим комплексного ухода не подходит для указанного типа леса.

3. Рубки ухода позволяют за 10-20 лет восстановить общую производительность, снизившуюся после первого приема, до первоначального уровня по отношению к контролю только в разреживаемых средневозрастных ельниках. В сосновых насаждениях восстановления общей производительности до первоначального уровня не наблюдается вообще (табл. 1, рис.2). В дальнейшем общая производительность и в сосняках, и в ельниках, остается на первоначальном уровне по отношению к контролю или снижается на 3-9% (табл. 1, 2 и рис.2), что говорит о невозможности повышения общей производительности только рубками ухода [3].

Ельник черничный ПП 10

135 130 125 120 115 110 105 100

1 2 3 Пятилетие

Сосняк черничный ПП 5

115 110 105 100 95 90 85

Р

Р+У

Пятилетие

Ельник кисличный ПП 11

120

с 100

80

£ 60 о

* 40 40

0 1 2 3 4 5 6 Пятилетие

Сосняк брусничный ПП 6

140 120 100 80 60 40 20 0

0 1 2 3 4 5 6 Пятилетие

0

4

0

1

2

3

4

5

6

Р

Р+У

Р

Р+У

Рисунок 2- Общая производительность в еловых и сосновых древостоях после рубок ухода и после комплексного ухода в % к контролю

Таблица 2 - Изменение общей производительности за 30 лет в сосновых и еловых древостоях после рубок ухода и после комплексного ухода в % к контролю

Пробная площадь Изменение общей производительности за 30 лет, в % к контролю

Рубка

Ельник черничный ПП 10 Распад древостоя (ветровал в 2000 г.) +11%

Ельник кисличный ПП11 +7% +20%

Сосняк черничный (влажный) ПП 5 -3% +12%

Сосняк брусничный ПП 6 -9% +14%

4. Регулярное применение удобрений в системе комплексного ухода позволяет восстановить общую производительность, снижающуюся после первого приема, в ельниках за 10-15 лет, в сосняках - за 5-10 лет до первоначального уровня по отношению к контролю.

5. Комплексный уход за лесом повышает общую производительность и сосновых, и еловых древостоев на 10-20% (рис.2, табл.2).

6. Для ельников характерен более высокий процент увеличения общей производительности по сравнению с сосняками (рис.3, табл.2). Это объясняется более плодородными и буферными почвами, на которых произрастает ель; большей сложностью еловых фитоценозов, позволяющей в лучшей мере реализовать ресурсосберегающие функции системы; толерантностью ельников (к-стратегия), обладающих более эффективной стратегией резервирования и использования дополнительных ресурсов [1].

7. Для сосняков в отличие от ельников характерна г-стратегия (конкурентная) формирования и развития ценоза [1]. Они быстрее расходуют дополнительные ресурсы и поэтому процент увеличения общей производительности через 30 лет в них ниже, чем в еловых насаждениях (рис.3., табл.2).

0 1 2 3 4 5 6

Пятилетие

Рисунок 3- Общая производительность в еловых и сосновых древостоях после комплексного ухода

8. Возможности повышения общей производительности путем применения удобрений в системе комплексного ухода за лесом ограничены. И эти возможности тем ниже, чем ближе конкретный древостой расположен к эдафиче-скому оптимуму для данной лесоклиматической зоны (сосняк брусничный ПП 6). Связано это с тем, что минеральные удобрения, существенно повышая актуальное почвенное плодородие, относительно слабо изменяют потенциальное плодородие и тем самым оказываются не в состоянии повлиять на весь комплекс лесорастительных условий. Разовая доза вносимого азота не превышает годичной потребности фитоценоза и является оптимальной. Превышение

ее приводит к потерям ресурсов в системе, дисбалансу элементов питания, снижению эффективности ухода за лесом. Однако, удобрения стимулируют восстановительные процессы в древостое и фитоценозе в целом [2]. И это еще один, весьма важный аргумент в пользу систематического комплексного ухода за лесом.

В практических целях для повышения общей производительности сосновых и еловых древостоев можно рекомендовать следующее:

1. Первый прием комплексного ухода: возраст насаждения - 30 лет.

2. Система ухода завершается последним внесением удобрений за 10 лет до главной рубки.

3. Трехприемные рубки ухода: поздние прореживания или ранние проходные; повторяемость рубок: прореживания - 10 лет, проходные рубки - 20 лет; интенсивность рубки 30-35%. В сосняках по сравнению с ельниками можно несколько увеличить интенсивность рубки (в пределах 5%). Интенсивность рубки необходимо корректировать с учетом контрольных показателей древостоя, пройденного рубкой. Если к рекомендуемому сроку очередного приема рубки сумма площадей сечения древостоя не достигла нормативного уровня, то целесообразно отложить рубку и внесение удобрений на 3-5 лет.

4. Удобрения следует вносить после разреживания древостоя, лучше весной после схода снегового покрова (аммиачную селитру) или осенью до промерзания почвы и выпадения снега (мочевину). При неблагоприятных погодных условиях (засуха, выпадение обильных, затяжных дождей) внесение удобрения целесообразно отложить до следующего года. Доза вносимого в один примем удобрения - 150-180 кг/га азота. Периодичность повторного внесения азотного удобрения в сосняках - 5 лет, в ельниках - 10 лет. Затяжка с повторным приемом комплексного ухода неизбежно грозит снижением эффекта предыдущих уходов из -за повышенных потерь на отпаде и уменьшения текущего прироста. Особенно нежелательны такие отсрочки в сосняках.

Все вышесказанное указывает на то, что при планировании и проведении конкретного хозяйственного мероприятия необходимо учитывать биологические свойства древесных пород. Опыты с комплексным уходом продолжаются. Дальнейший, более детальный анализ новых данных позволит выявить биолого-экологические различия в реакции сосны и ели на комплексный уход, что даст возможность внести необходимые коррективы в программы комплексного ухода за лесом, усовершенствовать технологию и повысить эффективность ускоренного целевого лесовыращивания.

Литература

1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества: В 2-х т. Т. 2. М.: Мир, 1989. 477 с.

2. Мельников Е.С. Лесоводственные основы теории и практики комплексного ухода за лесом. Автореф. дисс. ...д-ра с.-х. наук. СПб., 1999. 35 с.

3. Сеннов С.Н. Уход за лесом (экологические основы). М.: Лесн. пром-сть, 1984. 128 с.