Оценка влияния подсушки осины на возобновление ели европейской

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

мы показали, что данные факторы существенно изменяют температуру верхнего (30см) слоя почвы и воздуха, частоту и интенсивность заморозков, характер выпадения осадков и, как следствие, продуктивность биогеоценозов. Например, лесные насаждения, произрастающие в зонах с разной величиной КТП, хотя имеют сходный тип леса, возраст и состав древостоя, очень существенно отличаются по продуктивности (различия в запасах древесины достигают 70 м3 на 1га) [8]. При оценке влияния эндогенного тепла Земли на лесные экосистемы мы исходили из того, что в первую очередь его влияние должно проявиться через температурный режим почв. В период июль-сентябрь проводилось измерение температуры почвы на глубине 30 см и приземного слоя воздуха на территориях с повышенным и с пониженным КТП в пределах северной и средней подзон тайги. Их результаты показали достоверные различия в течение периода наблюдений.

*химические анализы почв выполнены в ЦКП «Арктика» САФУ им. М.В. Ломоносова

Библиографический список

1. Беляев, В.В. Особенности распространения высокопродуктивных хвойных лесов в таежных ландшафтах Европейского Севера / В.В. Беляев, П.С. Бурлаков // Вестн. Помор. ун-та. Сер. «Ес-теств. и точ. науки». - 2006. - № 1(9). - С. 49-53.

2. Беляев, В.В. Влияние узлов тектонических дис-клокаций на характер выпадения осадков в лесных экосистемах / В.В. Беляев, Ю.Г. Кутинов, З.Б. Чистова и др. // Вестн. Помор. ун-та. Сер. «Естественные и точные науки». - 2009. - № 2. - С. 45-50.

3. Грязкин, А.В. Недревесная продукция леса: Учебное пособие / А.В. Грязкин, А.Ф. Потокин. - СПб.: СПбГЛТА, 2005. - 152 с.

4. Демидова, Н.А. Значение недеревесной продукции леса в лесном секторе / Н.А. Демидова // Научнотехническая политика и развитие новых отраслей экономики Архангельской области. Тезисы докладов научно-практической конференции. - Архангельск, 1998. - С. 32-33.

5. Кутинов, Ю.Г. Разломно-блоковая тектоника и ее роль в эволюции литосферы / Ю.Г. Кутинов, З.Б. Чистова // Литосфера и гидросфера европейского Севера России. Геоэкологические проблемы. - Екатеринбург, 2001. - С. 68-113.

6. Телишевский, Д.А. Сокровища леса (Комплексное использование недревесной продукции леса) / Д.А. Телишевский. - Львов. Изд. объед. «Вища школа», 1974. - 488 с.

7. Беляев, В.В. Влияние конвективного теплового потока Земли на условия роста лесных и сельскохозяйственных растений Архангельской области / В.В. Беляев, С.И. Дровнина, А.В. Левачев. - Архангельск: Солти., 2007. - 176 с.

8. Цареградская, С.Ю. Влияние рекреационных нагрузок на состояние различных видов недревесных ресурсов леса / С.Ю. Цареградская, Л.Е. Кур-лович // Леса и лесное хозяйство в современных условиях: материалы Всерос. конф. с междунар. участием / отв. ред. А.П. Ковалев. - Хабаровск: ФГУ «ДальНИИИЛХ», 2011. - С. 204-205.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОДСУШКИ ОСИНЫ НА ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЕЛИ ЕВрОПЕЙСКОЙ

Н.В. БЕЛЯЕВА, доц. каф. лесоводств СПбГЛТУим. С.М. Кирова, канд. с.-х. наук, А.В. ГРЯЗЬКИН, проф. каф. лесоводства СПбГЛТУ им. С.М. Кирова, д-р биол. наук, Н.В. КОВАЛЕВ, асп. каф. лесоводства СПбГЛТУ им. С.М. Кирова,

А.А. ФЕТИСОВА, асп. каф. лесоводства СПбГЛТУ им. С.М. Кирова,

И.А. КАЗИ, асп. каф. лесоводства СПбГЛТУ им. С.М. Кирова

Основная тенденция возобновительного процесса на вырубках в условиях таежной зоны - смена пород, т.е. происходит трансформация хвойных в сообщества лиственных пород с преобладанием осины и березы. При проведении рубок в ельниках сохранение подроста ели как способ возобновления хвойных

galbel06@mail.ru, lesovod@bk.ru

пород в этих условиях себя в полной мере не оправдывает. Лишь в редких случаях на месте коренных древостоев формируются чистые ельники. Способствовать воспроизводству ели после сплошных рубок можно посредством проверенных на практике мер содействия естественному лесовозобновлению.

12

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Характеристика объектов исследования до сплошной рубки

Номер объекта исследования Ярус Средние Относит. полнота Запас, м3/га Состав древостоя Класс бонитета Тип леса

высота, м диаметр, см

Рубка и подсушка осины не проводились

1 I 30 34 0,5 280 6Ос1202Б1201С1201Е120 II Ос.КС

2 I 28 33 0,7 350 5Ос1201Б1202С1302Е130 II Ос.ЧС

3 I 31 36 0,5 290 7Ос1202С1201Е120 I Ос.КС

Механическая подсушка осины п] роведена за 3 года до рубки

4 I 27 31 0,5 240 6Ос1103Б1101Е160 II Ос.КС

5 I 24 28 0,5 240 4Ос 1 ю2Б 1 ю2Е1202Е80+С II Ос.ЧС

Механическая подсушка осины проведена в год рубки

6 I 28 34 0,6 300 5Осш3Б1202С180 I Ос.КС

7 I 27 35 0,6 290 3Осп03Бп03С1401Е130+Е II Ос.ЧВ

Механическая подсушка осины проведена через 3 года после рубки

8 I 28 31 0,6 300 4Ос 1 ю2Б 1 ю2Е 1502Е70 I Ос.КС

9 I 27 32 0,6 290 6Ос1102Б1101С1401Е120 II Ос.КС

10 I 29 33 0,6 290 6Ос1202Б)203Е140 II Ос.ЧС

Химическая подсушка осины

11 I 27 32 0,80 430 7Лп3Е ед. Ильм, Кл, Ос I Лп.КС

II 11 14 0,1 12 9Ос1Е +Б

12 I 27 34 0,84 440 8Е1Лп1Кл ед. Ильм,Ос I Е.КС

II 13 15 0,2 40 7Е3Ос +Б

13 I 25 30 0,70 343 8Е2Б II Е.ЧС

II 16 14 0,1 13 5Б5Ос + Е ед. С, Олч

14 I 20 24 0,67 206 6Б4Е ед. Олч II Б. ХС

II 15 12 0,2 28 9Ос1Е +Б Олч

15 I 28 38 1,10 513 7Е2Б1Олч + Кл I Е.КС

II 17 16 0,3 90 7Лп3Е ед. Ильм, Кл, Ос

Примечание. КС - кисличный; ЧС - черничный свежий; ЧВ - черничный влажный; ХС - хвощево-сфаг-новый типы леса

Одной из эффективных мер содействия естественному возобновлению ели, на наш взгляд, является подсушка осины, которая рекомендуется обычно в ельниках с примесью осины, чаще всего зараженной стволовой гнилью. Различают механическую и химическую подсушку осины для подавления порослевой способности.

Целью исследования являлась оценка успешности естественного возобновления ели после сплошных рубок, проведенных в комплексе с механической или химической подсушкой осины.

Объектами изучения являлись молод-няки, сформировавшиеся на участках сплошных рубок в древостоях с предварительной, сопутствующей и последующей механической подсушкой перестойной осины («кольцеванием») в Лисинском и Перинском лесни-

чествах Лисинского учебно-опытного лесхоза (объекты 1-10) и 5 участков с химической подсушкой осины в опытном хозяйстве «Мо-гутовский лес» Псковской области (объекты

11-15). Характеристика объектов представлена в табл. 1.

Сплошные рубки осуществлены в спелых смешанных хвойно-лиственных и лиственно-хвойных насаждениях с участием осины в составе древостоев от 3 до 9 ед. Давность проведения рубки на момент исследовательских работ составляет 7-10 лет.

Механическая подсушка осины применялась за 3 года рубки - предварительная подсушка, в год рубки - сопутствующая и через 3 года после рубки - последующая. Во всех вариантах опыта применена одинаковая технология механической подсушки осины: в период весеннего сокодвижения по всей ок-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013

13

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 2

Характеристика подроста на объектах исследования после сплошной рубки

Номер объекта исследования Состав подроста Численность, тыс. экз./га

Сплошная рубка и подсушка

осины не проводились

5,2Б 4,1 2,0 1,7 0,1 Е 7,9

i 2,7Е

2,0Ос

0,1С

4,1Е 3,8 3,4 2,3 0,2 Е 9,7

2 3,5Б

2,2Ос

0,2С

4,0Е 3.0 3.0 1,8 0,1 Е 7,9

3 4,0Б

2,0Ос

ед.С

Механическая подсушка осины проведена за 3 года до сплошной рубки

6,0Е 6,3 2,6 2,0 0,1 Е 11,0

4 2,0Ос

2,0Б

ед.С

4,9Е 2.5 2.5 0,2 Е 5,2

5 4,8Б

0,3Ос

Механическая подсушка осины проведена в год сплошной рубки

5,4Е 3,4 1.7 1.8 0,1 Е 7,0

6 2,3Б

2,2Ос

0,1С

4,7Е 3,5 2,8 1,1 0,3 0,1 Е 7,8

3,6Б

7 1,3Ос 0,3Олч

0,1С

Механическая подсушка осины

проведена через 3 года после сплошной рубки

8 4,1Е 3,8

2,8Ос 2,8

Номер объекта исследования Состав подроста Численность, тыс. экз./га

2,0Б 1,8 0,9 0,1 Е 9,4

8 1,0Олс

0,1С

3,8Е 3.2 2.2 1,6 1,6 0,1 Е 8,7

2,4Ос

9 1,9Б 1,7Олс

0,2С

3,5Б 4,5 4,2 3,7 1,0 0,1 Е 13,5

3,2Е

10 2,6Ос 0,7Олс

ед.С

Химическая подсушка осины

11 5,9Кл 2,1Лп 1,6Ос 3,0Е 1,0Вяз ед Б 5,2 1,8 1,4 0,3 0,062 0,031 Е 8,8

6,4Кл 4,8 1,7 0,5 0,4 0,03 Е 7,5

2,3Ос

12 7,0Е 6,0Лп Ед. Яс

5,4Е 8,6 4,5 2,7

13 2,8Ос 1,8Б

Е 15,8

7,6Е 6,1 1,1 0,9

14 1,3Ос 1,1Б ед. С

0,033 Е 8,1

6,1Е 3,2

1,6Кл 0,8

15 1,1Б 0,5

1,0Олч 0,5

2,0Ос 0,1

Е 5,1

ружности стволов, в их комлевой части, снята соба заключалась в том, что на нижней части кора при ширине ремня 50-70 см. ствола, на высоте, удобной для работающего,

При химической подсушке использо- наносились насечки, в которые вводился ар-вался способ инъекций. Сущность этого спо- борицид (раундап).

14

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

При изучении процесса естественного лесовозобновления определяли следующие показатели, позволяющие оценивать успешность возобновления леса: численность подроста на единице площади, его жизнеспособность и равномерность размещения подроста по площади (встречаемость).

Учет подроста осуществлялся на круговых площадках по 10 м2, закладываемых на одинаковом расстоянии друг от друга по свободному ходу. Учетные площадки закладывали при помощи шеста длиной 178,5 см. Центр очередной учетной площадки устанавливался при помощи этого же шеста, для чего его продвигали вперед по ходу на две длины. Этим достигалось непосредственное примыкание учетных площадок друг к другу. При этом центры смежных учетных площадок всегда были удалены друг от друга на одинаковое расстояние - 2 х 178,5 см [1]. Было заложено от 30 до 100 круговых площадок в зависимости от площади опытного участка. Полученные результаты приведены в табл. 2.

На объектах с механической подсушкой осины также был выполнен детальный учет жизнеспособности подроста ели. По состоянию подрост делили на три категории: жизнеспособный, нежизнеспособный и сухой. Жизнеспособность подроста определяли по методике А.В. Грязькина [2] по величине прироста за последние 3, 5 и 10 лет (Z3, Z5, Z ). Подрост считали жизнеспособным, если соотношение абсолютных значений указанных приростов подчиняется следующему неравенству: Z3 > Z5 > Z10. При обратных знаках такого неравенства: Z3 < Z5 < Z подрост относили к нежизнеспособному.

Для установления жизнеспособности подроста использовались и другие количественные и качественные показатели [2]: цвет хвои (насыщенный зеленый цвет - жизнеспособный подрост, желтой хвои более 1/3 - нежизнеспособный); протяженность кроны (до 1/3 - нежизнеспособный подрост, более 1/3 - жизнеспособный); доля сухих ветвей (отсутствует или единично - жизнеспособный подрост, более 1/3 от общего количества - нежизнеспособный). Результаты исследований показаны в табл. 3.

Проанализируем полученные результаты исследований.

На большинстве объектов исследования с механической подсушкой осины (объекты 1-10) формируются молодняки с заметным преобладанием в их составе ели. Исключение составляет объект 1 (контроль), где господствует подрост березы. Это объясняется преобладанием березы в составе материнского древостоя (5 единиц).

На объектах 4 и 5, где механическая подсушка осины проведена за 3 года до сплошной рубки, доля ели возрастает до 5-6 единиц, а на долю березы приходится 2 и 5 единицы соответственно. Доля осины снижается до 2 единиц на участке 4, а на объекте 5 осина встречается единично. Видимо, это можно объяснить следующими причинами. Во-первых, предварительная подсушка перестойной осины наиболее эффективна по сравнению с сопутствующей или последующей и, во-вторых, ельник травяно-таволжный - не самые благоприятные условия для возобновления осины.

На участках 6 и 7, где механическая подсушка осины проведена в год сплошной рубки, на ель приходится 5 единиц, доля березы возрастает до 2 и 4 единиц соответсвенно объекту исследования, а доля осины составляет 2 единицы. На указанных объектах единично встречается сосна. Во влажном ельнике долгомошнике в составе подроста появляется в незначительном количестве ольха черная.

Т а б л и ц а 3

Распределение подроста ели по категориям состояния, %

Номер пробной площади Жизнеспо- собный Нежизнеспо- собный Сухой

1 76,7 21,9 1,4

2 95,4 3,8 0,8

3 90,2 2,6 7,2

4 91,1 8,9 0

5 91,1 8,9 0

6 92,7 5 2,3

7 94 6 0

8 97,5 2,5 0

9 96,5 2,9 0,6

10 94,7 5,3 0

Итого 91,5 7,2 1,3

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013

15

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

На объектах 8-10, где механическая подсушка осины проведена через 3 года после рубки, доля ели составляет 3-4 единицы, березы - 2-4, ольхи серой - 1-2 и единично встречается сосна. Следует подчеркнуть, что при данном варианте опыта доля осины возрастает до 3 единиц.

Таким образом, механическая подсушка перестойной осины, проведенная за несколько лет до сплошной рубки или в год рубки, способствует увеличению доли ели в составе формирующихся молодняков до 5-6 единиц и снижает численность порослевой осины по сравнению с контролем в среднем 16-44 %, с последующей подсушкой осины доля осины увеличилась в среднем на 30 %.

На участках с химической подсушкой осины (объекты 11-15) большая численность подроста ели была зафиксирована на пробных площадях 13 (8,6 тыс. экз./га) и 14 (6,1 тыс. экз./га). На указанных объектах подрост ели в основном представлен генерацией предварительного возобновления и уже не испытывает конкурентного давления со стороны осины. Здесь можно ожидать формирования полноценного елового древостоя, так как численность подроста ели в несколько раз превышает численность подроста осины.

В достаточном количестве для формирования будущего елового древостоя (более 3 тыс. экз./га) подрост присутствует на участке 15. Другие породы здесь представлены меньше в связи с очень высокой полнотой 2-ярусного древостоя (относительная полнота первого яруса 1,1; второго - 0,3).

На богатых почвах (объекты 11 и 12) в подросте присутствуют широколиственные породы, причем численность клена составляет около 5 тыс. экз./га. В этих условиях подрост ели представлен слабо, что можно объяснить доминированием липы и клена, таких же теневыносливых пород, как и ель.

При изучении процесса естественного лесовозобновления кроме численности подроста на единице площади особое внимание уделялось надежности подроста (его состоянию). Именно этот показатель позволил дать оценку как успешности возобновления леса, так и качеству проводимых сплошных рубок

в комплексе с проводимыми мерами содействия естественному лесовозобновлению.

Как видно из табл. 3, количество жизнеспособного подроста ели варьирует от 77 до 98 % от общей численности елового подроста. Это связано, в первую очередь, с правильно подобранной технологией лесосечных работ, позволяющей сохранить большой процент имеющегося подроста, и с высокой квалификацией рабочих, которые проводили рубки. Это подтверждают и исследования, проведенные нами на других объектах [3, 4].

Наименьшее количество жизнеспособного подроста отмечено на контрольных участках, где механическая подсушка осины и сплошная рубка не проводились (объекты 1 и 3) - 76,7 и 80,2 % соответственно. Данное явление объясняется угнетением подроста ели под пологом материнского древостоя. На объектах, пройденных сплошными рубками в комплексе с механической подсушкой осины, независимо от варианта опыта количество жизнеспособного подроста превышает 90 %, что свидетельствует о высоком качестве проведения сплошных рубок и эффективности мер содействия естественному лесовозобновлению.

На долю нежизнеспособного подроста ели приходится от 2,3 до 21,9 % экземпляров, сухого - от 0,6 до 2,3 % (табл. 3). Наибольшее количество нежизнеспособного и сухого подроста зафиксировано на контрольных участках, а наименьшее - на участках с рубкой и подсушкой осины. О причинах таких закономерностей уже говорилось выше.

Для оценки влияния времени подсушки осины (за несколько лет до рубки, в год рубки и через несколько лет после рубки) нами была проанализирована жизнеспособность подроста по вариантам опыта (табл. 4).

Анализ данных табл. 4 позволяет выявить ряд закономерностей в распределении подроста ели по категориям состояния в зависимости от варианта опыта. Для данной породы на тех объектах исследования, где подсушка осины проводилась спустя 3 года после рубки, жизнеспособного подроста оказалось на 2,5-3 % больше, чем на других участках. Объясняется подобное явление наличием на

16

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013