Влияние вырубок на особенности микроклимата в условиях Среднего Приангарья

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

условиях техногенного загрязнения: автореф. дис. ... канд.с.-х. наук / Т.Л. Чихачева. - Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 2007. - 21 с.

5. Лесотаксационный справочник для северо-востока европейской части СССР (нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР). - Архангельск: АИЛиЛХ, 1986. - 357 с.

6. Побединский, А.В. Способы рубок в сосновых лесах бассейна озера Байкал / А.В. Побединский // Лесное хозяйство. - 1961. - № 6. - С. 14-18.

7. Цветков, В.Ф. Леса в условиях аэротехногенного загрязнения / В.Ф. Цветков, И.В. Цветков. - Архангельск, 2003. - 354 с.

8. Обыденников, В.И. Динамика растительного покрова в ельниках после сплошных рубок агрегатной техникой / В.И. Обыденников, А.В. Тибуков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник, 2009. - № 1(64).

- С. 75-80.

9. Торлопова, Н.В. Влияние поллютантов на хвойные фитоценозы / Н.В. Торлопова, Е.А. Роба-кидзе. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. -144 с.

10. Мелехов, И.С. Леса Архангельской и Вологодской областей / И.С. Мелехов, В.Г. Чертовской, Н.А. Моисеев // Леса СССР - В 5 т: Т.1. Леса северной и средней тайги европейской части СССР

- М., 1966. - С. 78-156.

ВЛИЯНИЕ ВЫРУБОК НА ОСОБЕННОСТИ МИКРОКЛИМАТА В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРИАНГАРЬЯ

Е.М. РУНОВА, проф. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, д-р с.-х. наук,

В.А. САВЧЕНКОВА, доц. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, канд. с.-х. наук

Актуальной проблемой лесного хозяйства является сокращение сроков выращивания лесных ресурсов, улучшение качественного состояния лесовосстановительных мероприятий. Для ее решения необходимо подробное изучение характеристики наиболее распространенных типов вырубок района Среднего Приангарья, динамики их структурных изменений, а также начальных этапов формирования леса.

Изменения условий среды, различия в растительных этапах, их смена отражаются на продолжительности лесовосстановительного периода, при сокращении которого повышается продуктивность лесов. Благодаря трудам Н.Н. Лащинского, В.И. Обыденнико-ва [1, 3] и других в настоящее время накоплен обширный материал по изучению природы вырубок, микроклимата в жизнедеятельности растительных сообществ, возобновления леса в связи с типами вырубок. Микроклиматический анализ позволяет установить связь между условиями местообитания и растительного покрова, его средообразующей роли в процессе возобновления леса. В связи с этим целью работы является изучение влияния вырубок на особенности микроклимата и характер естественного возобновления леса.

Объектом исследования являются типы вырубок, условия микроклимата на них

runova@rambler. ru и процесс естественного восстановления леса после сплошных рубок с использованием лесозаготовительных машин отечественного и зарубежного производства с сохранением подроста в эксплуатационных лесах Среднего Приангарья Усть-Илимского района.

Экспериментальные данные получены в результате полевого обследования насаждений на постоянных и временных пробных площадях. Исследования проводились на 20 постоянных пробных площадях и 50 временных в различных типах леса суммарной площадью 1471 га. Пробные площади закладывались по стандартной методике и подробно описанным в литературе методикам.

На каждой пробной площади производилось лесоводственно-геоботаническое описание с указанием особенностей древостоя, подроста, подлеска, напочвенного покрова и рельефа.

Измерения температуры и влажности воздуха велись с помощью психрометров, установленных на поверхности почвы, в травостое (15-20 см от поверхности почвы) и на высоте 1,7 м. Освещенность измерялась люксметрами, которые устанавливались на высоте 1,7 м от поверхности почвы. Высчитывалось среднее показание освещенности из 30 замеров. Замеры проводились с 1200 до 1300 в ясную погоду в середине вегетационного периода (15 июля).

34

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Проведенные исследования показали, что процессы естественного возобновления леса тесно связаны с типом живого напочвенного покрова, который формируется в зависимости от лесорастительных условий.

В год рубки древостоя в разнотрав-но-вейниковых сосняках, лиственничниках, березняках и осинниках условия для прорастания семян древесных пород благоприятны вследствие ослабления конкурирующего влияния живого напочвенного покрова, хорошей прогреваемости и аэрации почвы, достаточного количества влаги. Но ухудшается температурный режим на поверхности почвы вейникового типа вырубок, что выражается в резком колебании температур в течение суток (табл. 1).

С увеличением возраста рубки и прогрессирующим разрастанием вейникового покрова наблюдается снижение среднесуточной температуры и сглаживание суточной амплитуды ее колебания, что является более благоприятным для роста самосева древесных пород. Но на трехлетних и более старых вырубках плотная дернина вейника, занимающая большие площади, препятствует появлению всходов. На минерализованной поверхности почвы по сравнению с ненарушенной поверхностью температурный режим и условия для прорастания семян оказываются намного благоприятнее.

В табл. 1 приведены средние результаты замеров температуры и степени освещенности на вырубке в середине вегетационного периода.

По мере увеличения давности рубки разрастающийся живой напочвенный покров, представленный на 80-85 % вейником, уменьшает колебания температуры на поверхности лесной подстилки. Одновременно вейниковый покров, затеняя почву, способствует общему понижению температуры у поверхности почвы. При значительном снижении температуры воздуха в вейниковом покрове старых вырубок формируется более теплый воздух, на 0,6-1,0 градус выше, чем на поверхности свежих вырубок.

В год рубки древостоя в разнотравных сосняках, лиственничниках, березняках и осинниках условия для прорастания семян

древесных пород благоприятны вследствие ослабления конкурирующего влияния живого напочвенного покрова, хорошей прогреваемости и аэрации почвы, достаточного количества влаги. На минерализованных участках почвы наблюдается большое количество самосева - 5,0-6,0 тыс.шт/га. Но с увеличением возраста рубки и прогрессирующим разрастанием луговой растительности наблюдается плотная травянистая дернина, занимающая большие площади разнотравных вырубок, которая препятствует появлению всходов. Вследствие этого, как показали исследования, уже на 3-4 год после проведенных лесозаготовительных работ наблюдается снижение количества самосева до 1,5-2,5 тыс.шт/га.

В табл. 2 приведены результаты замеров температуры и степени освещенности на вырубке в середине вегетационного периода на разнотравном типе вырубок.

По мере увеличения давности рубки разрастающийся живой напочвенный покров способствует снижению амплитуды температуры у поверхности лесной подстилки. Одновременно травянистый покров, затеняя почву, способствует общему понижению температуры на поверхности почвы на 1-2 °С. При значительном снижении температуры воздуха в разнотравном покрове старых вырубок формируется более теплый воздух, на 1,0 градус выше, чем на поверхности свежих вырубок.

В табл. 3 приведены результаты замеров температуры и степени освещенности на вырубке в середине вегетационного периода на бруснично-разнотравно-зеленомошном типе вырубок.

В своей работе «Структура и динамика сосновых лесов Нижнего Приангарья» Н.Н. Лащинский [1] отметил, что ярусная структура травостоя нечетко выражена и травостой не сомкнут, наибольшие колебания температур в течение суток испытывают приземные слои воздуха и особенно поверхность почвы. Произведенные замеры температур на поверхности почвы в первый год после рубки леса на бруснично-разнотравно-зеленомош-ных и бруснично-лишайниковых типах вырубок показывают резкое отличие температуры у поверхности почвы от температуры воздуха на высоте 1,7 м.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

35

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Данные замеров температуры и освещенности вейникового типа вырубки

Количество лет после рубки Температура у поверхности почвы, °С Температура воздуха (на высоте 1,7 метра от поверхности почвы) Освещенность на поверхности почвы, тыс. лк Отно сительная влажность воздуха, %

один 34 29 89,3 48±1,5

четыре 28 29 18,0 49±1,5

восемь 27 28 14,8 52±1,5

двенадцать 27 29 14,6 53±1,5

Таблица 2

Данные замеров температуры и освещенности разнотравного типа вырубок

Количество лет после рубки Температура у поверхности почвы, С0 Температура воздуха (на высоте 1,7 метра от поверхности почвы) Освещенность на поверхности почвы, тыс. лк Относительная влажность воздуха, %

один 35 31 89,6 48±1,5

четыре 28 28 18,2 51±1,5

восемь 27 28 14,3 53±1,5

двенадцать 26 29 14,1 53±1,5

Таблица 3

Данные замеров температуры и освещенности бруснично-разнотравно-зеленомошного типа вырубок

Количество лет после рубки Температура у поверхности почвы, С° Температура воздуха (на высоте 1,7 метра от поверхности почвы) Освещенность на поверхности почвы, тыс. лк Относительная влажность воздуха, %

один 39 31 90,3 24±1,5

четыре 30 28 21,4 25±1,5

восемь 28 28 15,3 28±1,5

двенадцать 28 29 15,2 29±1,5

Таблица 4

Данные замеров температуры и освещенности бруснично-лишайникового типа вырубок

Количество лет после рубки Температура у поверхности почвы, С° Температура воздуха (на высоте 1,7 метра от поверхности почвы) Освещенность на поверхности почвы, тыс. лк Относительная влажность воздуха, %

один 41 31 94,1 12±1,5

четыре 32 28 25,3 19±1,5

восемь 28 28 19,4 24±1,5

двенадцать 29 29 19,2 27±1,5

В табл. 4 приведены результаты замеров температуры и степени освещенности на вырубке в середине вегетационного периода на бруснично-лишайниковом типе вырубок.

На рис. 2 и 3 отражены изменения температуры воздуха и степени освещенности у поверхности почвы с увеличением возраста вырубки. С увеличением возраста вырубки снижается температура воздуха и степень освещенности у поверхности почвы. Но это

снижение происходит до момента полного смыкания крон (15-16 лет вырубке). Затем показания стабилизируются. Далее под влиянием произрастающих древесных пород и живого напочвенного покрова температура воздуха и степень освещенности у поверхности почвы может измениться.

После периода смыкания крон температурный режим и степень освещенности у поверхности почвы постепенно стабилизируется.

36

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

О

оа

cd

Он

£

£

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Возраст вырубки, лет

•V На кипрейно-разнотравном и 2- —«.х..

бруснично-зеленомошно-разнотравном типах в-к _ На вейниковом и разнотравном типах вырубок _ Z

0 На лишайниковом типе вырубок

------Полиномиальный (на кипрейно-разнотравном и

бруснично-зеленомошно-разнотравном типах в-к)

— — Полиномиальный

  Полиномиальный

Рис. 1. График изменения температуры воздуха у поверхности почвы с возрастом вырубки

ч

-а

«

Ч

О

а

s

н

о

о

и

X

а

(D

«

О

а

-о

н

о

о

и

и

(D

a

<D

«

О

О

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

О

о

*

На разнотравных и вейниковых типах в-к На разнотраво-бруснично-зеленомошном типе вырубки На кипрейно-разнотравном типе вырубок На лишайниковом типе вырубок

Полиномиальный

Полиномиальный

Возраст вырубки, лет

Рис. 2. График изменения освещенности у поверхности почвы с возрастом вырубки

Под пологом молодого насаждения формируется определенный микроклимат, под влиянием которого происходит формирование живого напочвенного покрова из лесных видов травянистой растительности вследствие отсутствия сплошного задерне-ния, резкого колебания температуры воздуха в приземных слоях вырубки и относительной невысокой влажности воздуха.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что в зависимости от типа вырубки формируется микроклимат, определяющий условия местопроизрастания, а соответственно

и будущего типа леса. Для всех типов вырубок исследуемого района характерно наличие естественного возобновления леса, но различной численности и качественного состояния.

Библиографический список

1. Лащинский, Н.Н. Структура и динамика сосновых лесов Нижнего Приангарья / Н.Н. Лащинский. - Новосибирск: Наука, 1981. - 272 с.

2. Мелехов, И.С. Рубки главного пользования / И.С. Мелехов. - М.-Л.: «Гослесбумиздат», 1962. - 330 с.

3. Обыденников, В.И. Типы вырубок и возобновление леса / В.И. Обыдеников, Н.И. Кожухов. - М.: Лесная пром-сть, 1977. - 176 с.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009

37