Анализ влияния основных факторов на естественное возобновление кедра сибирского в условиях Забайкальского края

Анализ влияния основных факторов на естественное возобновление кедра сибирского в условиях Забайкальского края

А.А. Захаров, н.с., ИПРЭК Сибирского отделения РАН

Основным лесообразователем темнохвойных лесов юго-западных районов Забайкальского края является долгоживущая сосна кедровая сибирская (Pinussibirica Du Tour), которая участвует в составе смешанных лесов по центральным и северным районам.

Материалом для работы послужили проведённые в 2001—2008 гг. в Хилокском, Красночи-койском и Ингодинском лесхозах маршрутные исследования протяжённостью в 107 км, четырнадцать пробных площадей (ПП) в кедровых лесах на хребте Малханский и две пробные площади на вырубках в потенциальных кедровниках (рис. 1). В кедровниках закладывались пробные площади по 0,34—1,14 га, а на старых вырубках — маршрутные профили. Перечёт подроста проводили по учётным площадкам общей площадью 150—500 м2, используя требования лесоустроительного отраслевого стандарта [1]. При оценке формирования древостоев опирались на данные анализа модельных деревьев по общепринятым методикам [2, 3].

Учёт подроста на учётных площадках, занимающих не менее 4% (150 м2) каждой ПП, показал преобладание в его составе кедра под

пологом древостоев, произрастающих в горнотаёжном поясе, начиная с абсолютной высоты 1230 м над ур. м. (табл. 1).

Пихта и ель занимают в кедровниках подчинённое положение и редко выходят в первый ярус из-за меньшей, в отличие от лиственницы, пластичности к произрастанию в условиях сурового континентального климата [4]. Отсутствует благонадёжный подрост в древостоях, расположенных на абсолютной высоте 1210 м над ур. м. в багульниковом типе леса (ПП № 10) и в бадановом (ПП № 14). Неудовлетворительное количество, определённое по шкале [5], в кедровниках на ПП № 5, 9, 11, 12 и слабое на ПП № 4 объясняется в основном удалённостью от высоты с оптимальными условиями произрастания подроста кедра и постпирогенными отрицательными последствиями. Так, после низовых пожаров в кедровниках брусничниково-зеленомошных на ПП №№ 4, 5 и в кедровнике багульниковом на ПП № 9 остались послепожарные подсушины на деревьях, просветы в пологе кедрового древостоя. Почва в таких местах часто подвергается водной эрозии и долгое время не восстанавливается. Динамика роста кедра и берёзы в древостое на ПП №9 с составом 3К (45 лет) 6Б1Л ед. К (90 лет) представлена двумя линиями поли-

191' 109' III- 113' 115- 117’ II*’ III Ш'

104 III- III 115' II?- 119- 121

Рис. 1 - Маршруты и пробные площади района изучения кедровников в Забайкальском крае

номинальных уравнений с достоверной величиной аппроксимации (рис. 2).

Приведённые выше графики отражают опережение прироста кедра над берёзой по диаметру с 35 лет, в высоту с 55 лет в кедровнике, нарушенном 90 лет назад низовым пожаром. Послепожарное возобновление протекает при временном количественном доминировании в древостое берёзы, но кедр начинает формировать полог из молодняка II класса возраста (40—80 лет). Современное неудовлетворительное количество подроста кедра (200 шт./га) вызвано его естественным отпадом под пологом древостоя. Молодняк кедра при переходе во II класс возраста начинает формировать жердняк и с большой достоверностью различия ^ф < Fst, Тф > Тst) опережает в приросте берёзу VI класса возраста (табл. 2).

Прирост кедра превышает прирост берёзы за весь изучаемый возрастной период, поэтому в та-

ких лесах кедровый подрост имеет преимущество в динамике формирования материнского полога и не требует лесохозяйственного вмешательства.

Известно, что кедр естественно произрастает в районах, где средняя влажность воздуха в 13 часов составляет в вегетационный период больше 50% [4]. Для условий Забайкальского края характерно расположение кедровников по вершинам и отрогам хребтов, где формируется темнохвойный пояс или отдельные таёжные массивы. Отсутствие благонадёжного подроста под пологом древостоев, расположенных ниже абсолютной высоты 1200 м над ур. м., объясняется уменьшением влажности воздуха в мае месяце до 43% и ниже [6]. Количество кедра максимальное на высоте 1360 м над ур. м. в кедровнике брусничниково-зеленомошном, что указывает на наличие здесь лучших условий для развития подроста.

Маршрутными исследованиями на северовосточных склонах отрогов хр. Малханский и Чикойский было выявлено удовлетворительное естественное возобновление после беглых пожаров на восстановившемся моховом покрове и перегнивших валежинах при хорошем урожае кедровых орехов на участках леса через 20 лет после низовых пожаров в кедровниках зеленомошном и брусничниковом (соответственно 3680 и 2720).

Неудовлетворительное количество возобновления кедра в багульниковом, рододендроновом, бадановом и лишайниковом типах леса отмечено в основном из-за того, что при повреждении пожаром напочвенного покрова и подстилки в кедровниках создаются благоприятные условия для прорастания семян лиственницы, сосны и берёзы, а появляющийся подрост кедра усыхает.

Древостои с преобладанием светлохвойных или лиственных пород, сформировавшиеся в границах темнохвойной тайги, относятся к потенциальным кедровым лесам, когда под их пологом имеется количество подроста кедра более 1500 шт./га. Нами продолжены исследования естественного возобновления кедра через 20 лет

1. Количество подроста под пологом кедровых древостоев, хребет Малханский

Забайкальского края, тыс. шт./га

№№ Абс. высота, м над ур. м Состав подроста Кол-во всего В том числе благонадёжный подрост

кедр берёза пихта и ель* лиственница

5 1210 8Б1К1Е 1,30 0,10±0,04 1,00±0,14 0,10±0,04* -

9 1230 4К4Лц2Б 0,50 0,20±0,05 0,10±0,04 - 0,20±0,05

11 1240 6К4Лц 2,00 0,80±0,24 - - 0,60±0,15

12 1250 10К 1,10 0,60±0,12 - - -

13 1270 8К1П1Б 6,30 3,90±0,29 0,70±0,14 0,35±0,04 -

6 1300 10К+П 4,10 3,90±0,54 - 0,20±0,08 -

2 1330 8К2Б 5,88 3,60±0,64 1,12±0,36 - -

3 1340 5К2П3Б 7,36 3,20±0,37 2,12±0,33 1,52±0,33 -

7 1355 9К1Б+П 2,70 2,40±0,26 0,20±0,08 0,10±0,04 -

8 1360 9К1Б+П 6,20 5,30±0,24 0,60±0,10 0,30±0,12 -

4 1370 5К3Лц2Б 3,28 1,40±0,20 0,56±0,12 - 0,96±0,32

1 1400 7К1Лц2Б 4,04 2,36±0,36 0,68±0,14 - 0,40±0,08

БК = 0,0045х2 - 0,0358х Я2 = 0,6104

БК = 0,0045х2 - 0,0358х Я = 0,6104

Й1-3, см ВБ = 0,0013х2 + 0,0721х Я2 = 0,8225 Й1-3, см Бб = 0,0013х2 + 0,0721х Я2 = 0,8225

20 -

16 -

12 -

8 -

0

0

ш

/ /

Г / / / /

/ /

//

* ¿г 1

20

40

60

80

100

А, лет

20 -16 -12 8

0

0

ш

/ /

' / / / /

/ /

//

" *— 1

20

40

60

-------Берёза

Рис. 2 - Ход роста по диаметру и высоте в кедровнике багульниковом полнотой 0,8

2. Прирост кедра и берёзы в древостое

80

Берёза

100

А, лет

Возраст, лет Прирост за последние 10 лет Критерий Процент текущего Т-критерий

Порода по диаметру (гД см в высоту (гь), м Фишера (Г2Ь) при Г0,05 = 4,6 прироста дерева по диаметру (Рм), % Уайта при Т0,05 = 36

Кедр 49±3 1,8±0,3 1,3±0,2 0,61 21,4 90

Берёза 63±7 1,1±0,1 1,1±0,1 14,8 46

3. Характеристика подроста на вырубке в потенциальном кедровнике предварительного

Год учёта Состав подроста Средний возраст кедра, лет Густота кедра, шт./га Сохранность кедров, % Встречаемость кедра, %

одиночных в группе

Безогневой способ очистки мест рубок на деляне № 1

1982* 8К1С1Б ед. Л 11 1 1865±265. 58±32 70 70 96 12

2002** 4К3Л1С2Б 34 8 1000±191 2163±511 57 89 88 69

Огневой способ очистки мест рубок на деляне № 2

1982 8К1С1Б ед. Л 11 1 1326±170. 58±32 52 52 81 12

2002 4С1Л1К4Б 25 5 192±92. 1885±502 12 45 19 46

* Полевые материалы учёта В.Ф. Рылкова

** В последующие годы исследования не проводились

после сплошной рубки в сосняке брусничнико-вом с количеством подроста до рубки 1,9 тыс. шт./га и его составом 8К1С1Б ед. Лц. На деляне №1 во время рубки были произведены сбор и укладка мелких порубочных остатков на волока с последующим их измельчением гусеницами трактора. Валы и кучи из крупных порубочных остатков собирались в местах, лишённых подроста. Обязательным требованием при этом без-огневом способе очистки мест рубок являлось создание окружных минерализованных полос и

разбивка ими места вырубки на изолированные участки. Слабая минерализация поверхности почвы на 30% площади способствовала хорошей сохранности подроста кедра в группах (гнёздах) и большому количеству всходов из орехов, запасённых кедровкой тонкоклювой в моховом покрове или на перегнивших после рубки порубочных остатках.

На соседней деляне №2, аналогичной по составу и возрасту, применили огневой способ очистки мест рубок с укладкой на волока и по-

4. Сравнение на вырубке сосняка брусничникового густоты подроста кедра одиночного

Способ очистки Генерация Густота по годам, шт./га Изменение Долевое распределение, %

мест рубок подроста 1982 г. 2002 г. густоты, % 1982 г. 2002 г.

Безогневой Предварительная 1830 35 176 31 -44 -11 98,7 1,9 97,1 2,9

Последующая 58 58 1673 - 100,0 77,3 22,7

Огневой Предварительная 1257 35 184 19 -97 -44 97,3 2,7 91,2 8,8

Последующая 38 1173 712 - 100,0 62,3 37,7

следующим сжиганием порубочных остатков в кучах. Поверхность почвы, минерализованная на 60% площади, заросла подростом берёзы, а на волоках — сосны, реже лиственницы, что ухудшило условия естественного возобновления и значительно уменьшило сохранность подроста кедра (табл. 3).

Подрост предварительной генерации при без-огневом методе очистки и групповом размещении кедров сохранился лучше, чем при огневом способе, по причине большей пластичности их корневой системы в отличие от одиночного подроста. Сохранность предварительного одиночного подроста на первой деляне больше, чем на второй, в 5 раз, а последующего возобновления в группах — в 2 раза (табл. 4).

Результаты наших исследований в сосняке брусничниковом сходны с проведёнными В.Ф. Рылковым [6] обследованиями сплошных рубок в сосняке рододендроново-брусничном с безогневой очисткой, где общее количество кедра 1,2—3 тыс. шт./га, период возобновления 2—4 года, а после огневой очистки мест рубок в рододендроново-вейниковых сосняках удовлетворительный подрост появился под пологом берёзового молодняка только через 20 лет.

В Забайкальском крае молодняки составляют 21% площади кедровых лесов [7], в них не требуется проведения мер содействия естественному возобновлению. Лесхозами бассейна оз. Байкал проводятся санитарные и санитарнореконструктивные рубки, работы по содействию естественному возобновлению кедра на площади 50—100 га/год, которые малоэффективны при назначении без учёта биологических особенностей кедра. Сокращение за последние 15 лет более чем в 2 раза площади спелых и перестойных кедровников Восточного Забайкалья при запрете главных рубок кедра вызвано в основном пожарами и естественным распадом древостоев с возрастом. На 20% таких площадей формирование кедровников удлинено на период 80 лет и более через производные смешанные леса. Когда подроста кедра недостаточно для естественного возобновления под пологом древостоев, нарушенных пожаром, насекомыми-вредителями,

ветровалом или на вырубках 8—10-летней давности, то эти площади нуждаются в мерах содействия возобновлению.

Таким образом, для условий Забайкальского края естественное возобновление кедра под пологом древостоев зависит в основном от высоты места произрастания и типа леса, на гарях — от типа леса, а на вырубках производных насаждений — от способа очистки мест рубок. Удовлетворительное возобновление и благонадёжность подроста кедра отмечены в формирующихся после пожаров зеленомошном и брусничниковом типах леса, неудовлетворительное — в лишайниковом, бадановом и рододендроновом кедровниках.

Перспективен безогневой метод очистки при рубках в потенциальных кедровниках.

Для сохранения и увеличения площади уникальных кедровых лесов рекомендуем проводить рациональные способы побочного пользования (сбор ореха, лек-, техсырья и пр.) и мероприятия содействия естественному возобновлению по оптимальным для формирования кедрового древостоя типам леса и абсолютным высотам. Так как оставленные одиночные кедры подвергаются ветровалу в ближайшие годы после рубки, то необходимо оставлять семенные куртины деревьев с высокой полнотой.

В смешанных лесах с благонадёжным кедровым молодняком необходимо назначать рубки обновления и переформирования насаждений и санитарно-реконструктивные рубки для его освобождения согласно нормативам Наставления по рубкам ухода [8].

Литература

1. ОСТ 56-69-83 Площади пробные лесоустроительные: [введены приказом Государственного комитета СССР по лесному хозяйству от 23.05.1983 г. № 72]. 60 с.

2. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная промышленность, 1982. 552 с.

3. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 349 с.

4. Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1986. 226 с.

5. Руководство по организации и ведению хозяйства в кедровых лесах / рук. А. С. Исаев, колл. авторов: В.Н. Воробьев и др. М.: ЦБНТИлесхоз, 1990. 120 с.

6. Рылков В.Ф. Рост и развитие подроста кедра в багульниковых типах вырубок. Чита: ЦНТИ, 1986. 4 с.

7. Захаров А.А. Состояние кедровых лесов Читинской области // Ресурсы Забайкалья. 2002. №1. С. 46-54.

8. Наставления по рубкам ухода в лесах Восточной Сибири. М.: Федеральная служба лесного хозяйства России, 1994. 96 с.