Структурные изменения в древостое после рубок ухода и регулярного комплексного ухода за лесом

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ДРЕВОСТОЕ ПОСЛЕ РУБОК УХОДА И РЕГУЛЯРНОГО КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ

Беляева Н.В.

The investigation results of influence offalling off and regular complex care after forest (falling off with mineral fertilizing) on structure ofpine and spruce stands are marked. It is established that during regular complex care after forest part of middle and coarse trees in pine and spruce stands increases in 1,5 once.

Лесной фитоценоз является сложным объектом исследований системного порядка, который реагирует на воздействие извне всеми своими компонентами. После разреживания и внесения удобрений во всех ярусах происходят внутри-структурные перестройки, имеющие целью поддержание целостности и устойчивости системы в целом.

Но обусловлена такая реакция не только изменением экологических условий, но и реакцией фитоценоза на возникшую угрозу потери ресурсов и нарушения стабильности биокруговорота. Поэтому реакция всех компонентов фитоценоза направлена на сохранение, возможно скорейшее освоение дополнительных ресурсов, вовлечение их в биокруговорот и восстановление уровня продуктивности системы. Поскольку древостой является основным компонентом фитоценоза, рассмотрим основные направления, причины и закономерности структурных изменений в древостое.

Объектами исследования являлись чистые средневозрастные сосновые и еловые древостои разных классов бонитета и типов леса, расположенные на территории ГОЛХ «Сиверский лес» в Ленинградской области. Были заложены контрольные; разреженные рубками ухода; разреженные и удобренные варианты опыта. 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. Рубки ухода - ранние проходные или поздние прореживания. В качестве удобрения применяли гранулированную мочевину, которую вносили в дозе 150 кг/га по д.в. после разреживания древостоя в мае-начале июня.

Структура древостоя формируется под воздействием факторов внешней и внутренней среды и закономерно изменяется с его возрастом, а также является результатом генетически обусловленного развития деревьев, действия конкуренции и проявления механизмов устойчивости.

Выявление структурных изменений в сосновых и еловых древостоях под воздействием рубок ухода и комплексного ухода за лесом осуществлялось при анализе рядов распределения деревьев по ступеням толщины (табл. 1 -3).

Анализ структуры насаждения позволяет нам ответить на вопрос, в какой мере увеличивается за период опыта доля крупных и средних деревьев, являющихся наиболее ценными в хозяйственном отношении (табл.4).

ничном и кисличном ПП серий 10 и 11

Ступень Количество деревьев Количество деревьев

толщи- на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

ны шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 10-1

4 120 27 4 3 4 2 1 1

8 161 37 21 13 34 14 2 2

12 93 21 35 22 104 43 7 5

16 34 8 43 28 70 29 34 26

20 27 6 31 20 23 10 34 26

24 5 1 12 8 6 2 30 24

28 3 2 1 0 13 10

32 4 2 7 5

36 2 1 1 1

40 1 1

Всего 440 100 156 100 242 100 129 100

Ступень Количество деревьев Количество деревьев

толщи- на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

ны шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 0-3

4 13 4 2 1

8 72 23 3 2 22 16

12 132 42 13 9 51 39 7 13

16 79 25 16 11 38 29 10 18

20 18 6 31 22 18 13 15 27

24 33 24 3 2 12 21

28 22 15 11 19

32 23 16 1 2

36 1 1

40

Всего 314 100 142 100 134 100 56 100

Ступень Количество деревьев Количество деревьев

толщи- на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

ны шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 11- 2

4 2 2

8 14 14 12 13

12 42 42 9 19 35 36 2 5

16 30 31 15 31 36 38 8 18

20 10 10 12 25 11 11 16 36

24 1 1 6 13 2 2 8 18

28 3 6 5 11

32 2 4 3 7

36 1 2 2 5

40

Всего 99 100 48 100 96 100 44 100

ничных влажных ПП серий 5 и 12

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 5-1

4

8 66 21 4 3 11 6

12 111 36 25 16 72 41

16 95 30 41 27 78 44 7 6

20 36 12 49 32 16 9 29 26

24 3 1 28 19 40 36

28 3 2 29 26

32 2 1 4 4

36 2 2

40

Всего 311 100 152 100 177 100 111 100

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 5-3

4 6 2

8 8 5 93 29

12 33 21 2 5 121 37 15 10

16 75 48 8 18 76 23 20 13

20 32 21 14 36 21 7 35 23

24 7 5 40 18 5 2 47 30

28 33 11 30 20

32 16 7 4 3

36 5 5 1 1

40

Всего 155 100 118 100 322 100 152 100

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

Щ 12-2

4

8 34 17 74 29

12 70 34 14 10 123 48 14 9

16 63 30 10 7 52 20 28 18

20 35 17 36 24 7 3 46 29

24 4 2 50 34 36 22

28 29 20 28 18

32 8 5 6 4

36

40

Всего 206 100 147 100 256 100 158 100

брусничных ПП серии 6

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 6-3

4

8 22 4

12 348 63 14 8

16 151 26 45 26

20 36 7 62 36

24 2 0 37 21

28 13 7

32 1 1

36 2 1

40

Всего 537 100 174 100

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 6-2

4

8 9 5

12 63 38 3 2 34 23

16 76 45 13 10 58 39 1 1

20 19 11 27 20 43 29 14 15

24 1 1 46 36 12 9 25 25

28 28 22 36 36

32 11 9 13 13

36 1 1 10 10

40

Всего 168 100 129 100 147 100 99 100

Ступень толщины Количество деревьев Количество деревьев

на начало опыта на конец опыта на начало опыта на конец опыта

шт. % шт. % шт. % шт. %

ПП 6-9

4

8 5 3

12 2 2 63 35

16 47 47 1 1 75 42 11 8

20 38 38 7 8 33 19 33 25

24 13 12 24 26 2 1 41 31

28 1 1 33 35 37 28

32 21 23 10 8

36 6 6

40 1 1

Всего 101 100 93 100 178 100 132 100

Таблица 4 - Распределение деревьев по категориям крупности, в %

1робная площадь Начало пе эиода наблюдений Конец периода наблюдений

Мел- Сред Круп- Средние и Мел- Сред Круп- Средние и

кие ние ные крупные кие ние ные крупные

Ельник черничный

10-1 (К) 27 37 36 73 38 28 34 62

10-2 (РУ) 16 72 12 84 34 50 16 66

10-3 (КУ) 27 42 31 73 22 46 32 78

Ельник кисличный

11-1 (К) 17 68 15 83 31 48 21 69

11-2 (РУ) 16 73 11 84 19 56 25 81

11-3 (КУ) 13 74 13 87 23 54 23 77

Сосняк черничный влажный

5-1 (К) 21 66 13 79 19 59 22 81

5-2 (РУ) 6 85 9 94 6 88 6 94

5-3 (КУ) 26 48 26 74 20 62 18 80

Сосняк черничный влажный

12-1 (К) 31 38 31 69 23 53 24 77

12-2 (РУ) 17 64 19 83 17 58 25 83

12-3 (КУ) 29 48 23 71 27 51 22 73

Сосняк брусничный

6-3 (К) 4 89 7 96 34 57 9 66

6-2 (РУ) 5 83 12 95 12 78 10 88

6-6 (КУ) 23 68 9 77 15 75 10 85

6-9 (РУ) 2 85 13 98 9 84 7 91

6-5 (КУ) 38 42 20 62 8 84 8 92

Примечания:

1. Мелкие деревья - Д/Бср<0,8; средние деревья - 0,81<Д/Бср<1,20; крупные деревья -Ц/Бср >1,21

2. К - контрольные секции, РУ - секции с рубками ухода, КУ - секции с комплексным уходом.

Анализ табл.4 показывает, что в еловых древостоях, не подверженных хозяйственному воздействию 1111 10-1 и 11-1, на конец периода наблюдений доля мелких деревьев увеличилась на 11 и 14% соответственно. Произошло это, прежде всего, за счет снижения доли средних деревьев. Данное явление можно объяснить переходом деревьев из ранга в ранг и конкуренцией между ними.

Аналогичная ситуация наблюдается и в ельниках, пройденных рубками ухода, где снижение доли средних и крупных деревьев составило 18% в ельнике черничном 1111 10-2 и 3% в ельнике кисличном 1111 11-2, а доля мелких возросла на 18 и 3% соответственно (табл.4). Это свидетельствует о том, что только рубками ухода невозможно ослабить внутривидовую конкуренцию в данных насаждениях.

В еловых древостоях после комплексного ухода за лесом на конец опыта отмечается некоторое увеличение доли мелких деревьев. Возрастает также и доля крупных деревьев (табл.4).

Однако, в целом, доля средних и крупных деревьев через 30 лет после начала опыта с комплексным уходом в ельнике черничном увеличилась лишь на 5%, а в ельнике кисличном даже уменьшилась на 10%.

Данное явление, видимо, можно объяснить тем, что в ельнике кисличном, с повышенным почвенным плодородием, удобрения сначала стимулируют прирост крупных деревьев. При этом в дальнейшем неизбежно усиливается конкуренция между ними, вызывая их повышенный отпад, который, в свою очередь, компенсируется повышением устойчивости отставшей в росте части древостоя.

Несколько иная картина наблюдается в сосновых древостоях.

На контроле в сосняке черничном влажном ПП 5-1 и 12-1 доля средних и крупных деревьев на конец периода наблюдений увеличивается на 2 и 8% соответственно. В сосняке брусничном ПП 6-3 она снижается на 30%, что, вероятно, объясняется усиленной конкуренцией за влагу и элементы питания между крупными деревьями в данном типе леса.

После рубок ухода в сосняке черничном влажном ПП 5-2 и 12-2 доля мелких, средних и крупных деревьев на конец опыта не изменилась. Видимо в данном типе леса рубки ухода не вызывают ярко выраженных структурных изменений.

В сосняках брусничных (ПП 6-2 и 6-9) доля средних и крупных деревьев на конец период наблюдений уменьшилась на 7%, прежде всего, за счет увеличения доли мелких деревьев на 7%.

В сосновых древостоях черничного и брусничного типов леса после комплексного ухода (ПП 5-3, 12-3, 6-6, 6-5), доля средних и крупных деревьев на конец периода наблюдений возрастает по сравнению с началом опыта (табл.4). Однако здесь следует отметить, что достигается это за счет уменьшения доли мелких и увеличения доли средних деревьев. Это говорит о том, что удобрения в сосняках, в отличие от ельников, стимулируют отпад тонкомерных деревьев 8, 12, 16 ступеней толщины, что объясняется конкурентной стратегией формирования и развития сосняков.

Таким образом, в сосновых древостоях после комплексного ухода доля средних и крупных деревьев может увеличиться до 1,5 раз. В еловых насаждениях также возрастает доля крупных деревьев, но при этом сохраняется значительное количество мелких экземпляров. Такая реакция дает основание более обоснованно ориентировать лесовыращивание в ельниках на балансы, в сосняках - преимущественно на получение пиловочника.