Оценка структуры березовых насаждений при организации выборочного хозяйства

Сельскохозяйственные науки

УДК 630.5-630.62

DOI 10.24411/2409-3203-2018-11659

ОЦЕНКА СТРУКТУРЫ БЕРЕЗОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ

ВЫБОРОЧНОГО ХОЗЯЙСТВА

Вайс Андрей Андреевич

д.с-х.н., профессор кафедры лесной таксации, лесоустройства и геодезии ФГБОУ ВО Сибирского государственного университета науки и технологий имени М.Ф. Решетнева Россия, г. Красноярск Кербис Екатерина Сергеевна магистрант кафедры лесной таксации, лесоустройства и геодезии ФГБОУ ВО Сибирского государственного университета науки и технологий имени М.Ф. Решетнева Россия, г. Красноярск

Аннотация: Объектом изучения структуры являлись березовые насаждения Чуноярского лесничества Красноярского края. Основным элементом леса являлся древостой березы, в составе древостоя её участие занимает 8-10 единиц. От 5 до 20% состава могут занимать осина, пихта, ель, лиственница, сосна и кедр. Возможно четыре варианта сукцессионного развития березовых насаждений. Наиболее распространенным является сценарий, когда под пологом березового насаждения формируются смешанные пихтачи с примесью ели, сосны, кедра и лиственницы. Второй вариант, когда подрост отсутствует и дальнейшее развитие возможно только после хозяйственного мероприятия в виде рубок, содействия возобновлению хвойных пород или посадки лесных культур. Третий вариант, когда под пологом березняков формируются чистые еловые насаждения. В четвертом сценарии под пологом березняков развиваются чистые сосновые насаждения. Определённо можно констатировать, что на смену лиственной приходит темнохвойная формация. После 40 лет в березовых насаждениях формируется подрост, и структура меняется от одновозрастной к разновозрастному типу. Можно констатировать, что в березняках данного района организация выборочного хозяйства возможна начиная с 35 лет, ограничением является только низкая полнота насаждения.

Ключевое слово: Структура, береза, выборочное хозяйство, возраст.

EVALUATION OF THE STRUCTURE BIRCH STANDS WITH THE ORGANIZATION

SELECTIVE AGRICULTURE

Vais Andrey Andreevich

doctor of agricultural Sciences, Professor of the Department of forest taxation, forest management and geodesy, Siberian state University of science and technology,

Russia, Krasnoyarsk

Kerbis Ekaterina Sergeevna

graduate student of the Department of forest taxation, forest management and geodesy of the Siberian state University of science and technology named after M. F. Reshetnev,

Russia, Krasnoyarsk

Abstract: the Object of study structure was birch stands Konarskiego forestry of the Krasnoyarsk territory. The main element of the forest was the birch forest, in the composition of the forest stand its participation takes 8-10 units. From 5 to 20% of the composition can take aspen, fir, spruce, larch, pine and cedar. There are four variants of succession development of birch stands. The most common scenario is when mixed firs with admixture of spruce, pine, cedar and larch are formed under the canopy of birch plantations. The second option is when there is no undergrowth and further development is possible only after economic activities in the form of logging, promoting the resumption of coniferous species or planting forest crops. The third option, when under the canopy of birch trees formed pure spruce plantations. In the fourth scenario, pure pine plantations develop under the canopy of birch forests. It can definitely be stated that the deciduous is replaced by the dark coniferous formation. After 40 years in birch plantations formed undergrowth, and the structure varies from the same age to different age type. It can be stated that in the birch forests of the area the organization of selective farming is possible since 35 years, the only limitation is the low completeness of the plantings.

Keyword: structure, Betulapendulla, selective economy, age

Введение. При изучении строения древостоев важны сочетания и характер взаимосвязи составляющих деревьев по основным таксационным показателям. Учеными накоплен определенный опыт по исследованию структуры насаждений и методов по её оценки [1,2,3], который необходимо использовать в практическом применении.

Материалы и методика исследований. Материалы лесоустройства в виде таксационных описаний позволяют выполнить оценку структуры (состав, густоту) насаждений с той или иной точностью в зависимости от стоящих задач.

Объектом изучения являлись березовые насаждения Чуноярского лесничества Красноярского края. Для каждого класса возраста случайным образом подбиралось по 2 лесных участка, что позволило установить возрастную картину роста и развития березовых насаждений. В общей сложности проанализировано 20 выделов.

С целью оценки густоты насаждений использовались стандартные формулы [4] :

2G = ;—,

(Яср+3)*/э ' v '

где М - запас древостоя, м3/га;

Нср - средняя высота, м;

fэ - эмпирическое видовое число (береза - 0,40).

N = — ,

дер

где N - густота древостоя, шт/га;

gср - средняя площадь сечения, м2/га.

^ = 40000 ,

где d - средний диаметр древостоя, см.

213

Результаты и их обсуждение. Важным аспектом исследования структуры насаждений является определение таксационной характеристики насаждений, а также состав и густота компонентов насаждений.

Основные таксационные показатели березовых насаждений Чунского лесничества сведены в таблицу 1.

Изучаемые насаждения представлены следующими древесными породами: береза повислая, осина обыкновенная, лиственница сибирская, пихта сибирская, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, сосна сибирская кедровая.

Основным элементом леса являлся древостой березы, в составе её участие занимает 8-10 единиц. От 5 до 20% состава могут занимать осина, пихта, ель,

Таблица 1 - Таксационная характеристика насаждений

Номер Состав Возраст, лет Средняя высота, Средний диаметр, Бонитет Полнота Тип леса ,с « и к ¡3 (•0 « Класс товар- Характеристика подроста

1 8Б2Ос 10 4 2 III 0,9 Бртос 20 - -

2 10Б 5 2 2 III 0,6 Бртос 5 - -

3 9Б1Ос 15 6 4 III 0,6 Бртос 25 - -

4 10Б 25 11 8 II 0,9 Босрт 80 2 -

5 10Б 20 7 8 V 0,6 Бртос 30 - -

6 8Б1С1П 35 13 12 III 0,8 Бртос 90 2 -

7 10Б 40 14 12 III 1,0 Бртос 130 2 8П1Е1Л(20) 2,0 м, 3,5 т.шт/га, благонадежный

8 9Б1Ос 45 12 10 IV 0,8 Бртос 90 2 6П3Е1С(15) 0,5 м, 8,0 т.шт/га, благонадежный

9 8Б1С1П 35 13 12 III 0,8 Бртос 90 2 -

10 8Б1С1Л 50 15 14 III 0,8 Босрт 120 2 -

11 9Б1П+Е,К 55 16 14 III 0,8 Бртос 130 2 3К5П2Е(30) 3,0 м, 2,5 т.шт/га, благонадежный

12 8Б1С1Л 55 17 16 III 0,8 Босрт 140 2 -

13 9Б1Е+П,Л,К 65 19 16 III 0,9 Бртос 190 2 6П2Е2К(30) 3,0 м, 2,0 т.шт/га, благонадежный

14 9Б1Е+П,К 85 22 16 III 0,7 Бртос 190 1 3К5П2Е(15) 1,0 м, 2,0 т.шт/га, благонадежный

15 10Б+Е 70 17 16 IV 0,5 Бхвзм 90 3 10Е(25) 1,0 м, 1,2 т.шт/га, благонадежный

16 10Б 70 18 20 III 0,3 Бос 60 1 10С(15) 2,0 м, 3,0 т.шт/га, благонадежный

17 8Б1Е1П+К 90 22 26 III 0,8 Босрт 200 2 6П4Е(20) 2,0 м, 5,0 т.шт/га, благонадежный

10П (25) 2,0 м,

18 9Б1К 85 22 16 III 0,7 Бртос 180 2 2,0 т.шт/га, благонадежный

8П1Е1К

19 8Б2П 100 21 24 III 0,8 Бртос 200 2 2,0 м, 10,0 т.шт/га, благонадежный

20 9Б1Л+К,Е,Ос 100 19 18 IV 0,9 Бртос 190 3 10Е(30) 1,0 м, 1,0 т.шт/га, благонадежный

лиственница, сосна и кедр.

Возраст древостоев был представлен от 5 до 100 лет. Средний диаметр древостоев изменялся от 2 до 26 см, средняя высота от 2 до 22 м. Запас варьировал от 5 до 200 м3/га.

Один из двадцати выделов является низкополнотным (0,3) насаждением. Остальные имеют относительную полноту - 0,5-1,0. Наиболее распространенный III класс бонитета (75%) насаждений.

На 11 из 20 выделов произрастает подрост высотой от 0,5 до 3,0 м. Возраст подроста изменялся от 15 до 30 лет. Количество подроста подвержено значительному варьированию, его количество менялось от 1 до 10 т.шт на 1 га. Весь подрост благонадежный, равномерного размещения. Состав подроста преимущественно пихтовый (8 выделов), в двух выделах чистый еловый подрост и на одном выделе чистый сосновый подрост. Сопутствующими породами являлись кедр, ель, сосна, лиственница.

Березняки характеризовались следующими типами леса: осочково-разнотравный, разнотравно-осочковый, осочковый, хвощево-зеленомошный. Наиболее представлены березняки разнотравно-осочкового и осочково-разнотравного типов леса. Насаждения произрастают на дерново-слабоподзолистых, легко и среднесуглинистых, свежих по механическому составу почвах.

Хозяйственным мероприятиям выдела не подвергались.

Подлесок по составу был следующим: рябина, шиповник, ольха кустарниковая, ива кустарниковая, спирея.

Живой напочвенный покров это разнотравье, осочка, зеленые мхи и хвощи.

Территория произрастания насаждений это равнина с небольшими холмами.

Одним из основных показателей структуры насаждений является состав. Это таксационный показатель, выражающий долю участия той или иной породы в общем запасе или количестве деревьев древостоя. Компонентная и видовая представленность позволяет определить направление сукцессионного развития насаждений (таблица 2).

Таблица 2 - Состав древесных компонентов березовых насаждений

№ Компонент Состав Анализ

п/п насаждения

1 2 3 4

Древостой 8Б2Ос Простое смешанное березовое

1 насаждение

Подлесок шп спр средний Шиповник, спирея

Подрост отсутствует _

Древостой 10Б Простое чистое березовое насаждение

2 Подлесок шп спр средний Шиповник, спирея

Подрост отсутствует -

Древостой 9Б1Ос Простое смешанное березовое

3 насаждение

Подлесок спр средний Спирея

Подрост отсутствует -

Древостой 10Б Простое чистое березовое насаждение

4 Подлесок отсутствует -

Подрост отсутствует -

Древостой 10Б Простое чистое березовое насаждение

5 Подлесок шп р средний Шиповник, рябина

Подрост отсутствует -

Древостой 8Б1С1П Простое смешанное березовое

6 насаждение

Подлесок р шп ивк редкий Рябина, шиповник, ива кустарниковая

Подрост отсутствует -

Древостой 10Б Простое чистое березовое насаждение

7 Подлесок отсутствует -

Подрост 8П1Е1Л 80% пихта, 10% ель, 10% лиственница

Древостой 9Б1Ос Простое смешанное березовое

8 насаждение

Подлесок шп редкий Шиповник

Подрост 6П3Е1С 60% пихта, 30% ель, 10% сосна

Древостой 8Б1С1П Простое смешанное березовое

9 насаждение

Подлесок р шп ивк редкий Рябина, шиповник, ива кустарниковая

Подрост отсутствует -

Окончание таблицы 2

1 2 3 4

Древостой 8Б1С1Л Простое смешанное березовое

10 насаждение

Подлесок шп спр средний Шиповник, спирея

Подрост отсутствует -

Древостой 9Б1П+Е,К Простое смешанное березовое

11 насаждение

Подлесок шп спр редкий Шиповник, спирея

Подрост 3К5П2Е 30% кедр, 50% пихта, 20% ель

Древостой 8Б1С1Л Простое смешанное березовое

12 насаждение

Подлесок шп р средний Шиповник, рябина

Подрост отсутствует -

Древостой 9Б1Е+П,Л,К Простое смешанное березовое

13 насаждение

Подлесок спр редкий Спирея

Подрост 6П2Е2К 60% пихта, 20% ель, 20% кедр

Древостой 9Б1Е+П,К Простое смешанное березовое

14 насаждение

Подлесок р редкий Рябина

Подрост 3К5П2Е 30% кедр, 50% пихта, 20% ель

Древостой 10Б+Е Простое чистое березовое насаждение

15 Подлесок шп редкий Шиповник

Подрост 10Е 100% ель

Древостой 10Б Простое чистое березовое насаждение

16 Подлесок ивк средний Ива кустарниковая

Подрост 10С 100% сосна

Древостой 8Б1Е1П+К Простое смешанное березовое

17 насаждение

Подлесок шп спр р редкий Шиповник, спирея, рябина

Подрост 6П4Е 60% пихта, 40% ель

Древостой 9Б1К Простое смешанное березовое

18 насаждение

Подлесок отсутствует -

Подрост 10П 100% пихта

Древостой 8Б2П Простое смешанное березовое

19 насаждение

Подлесок шп олк спр средний Шиповник, ольха кустарниковая спирея

Подрост 8П1Е1К 80% пихта 10% ель 10% кедр

Древостой 9Б1Л+К,Е,Ос Простое смешанное березовое

20 насаждение

Подлесок спр средний Спирея

Подрост 10Е 100% ель

Возможно четыре варианта сукцессионного развития березовых насаждений. Наиболее распространенным является сценарий, когда под пологом березового насаждения формируются смешанные пихтачи с примесью ели, сосны, кедра и лиственницы. Второй вариант, когда подрост отсутствует и дальнейшее развитие возможно только после хозяйственного мероприятия в виде рубок, содействия возобновлению хвойных пород или посадки лесных культур. Третий вариант, когда под пологом березняков формируются чистые еловые насаждения. В четвертом сценарии под пологом березняков развиваются чистые сосновые насаждения. Определённо можно констатировать, что на смену лиственной приходит темнохвойная формация.

Важным аспектом структуры насаждений является определение возрастной структуры. Этот показатель определяет процесс развития данного насаждения. В классической таксации если разница в возрасте деревьев не превышает один класс, то данное насаждение является одновозрастным.

С точки зрения устойчивого лесопользования большое значение имеет организация выборочного хозяйства. Н.П. Анучин [5] отмечал, что подрост крайне неоднороден как по размерам деревьев, так и по возрасту. Ученый предлагал в выборочном лесу выделять два поколения подроста: первого и второго класса возраста. Однако при этом не указывалось, достаточно ли количества подроста для успешного восстановления будущего поколения? Лесоустроительная инструкция не считает подрост отдельным поколением леса, а принимает его как отдельный компонент насаждения. Но с биологической точки зрения наличие подроста уже указывает на разновозрастность исходного насаждения. Компромиссом можно считать учет подроста, начиная со второго класса возраста, делая исключение для кедра (подрост второго поколения с 10 лет).

Второй фактор, который необходимо учитывать при оценке разновозрастности насаждения, это количество естественного возобновления. Согласно «Правилам лесовосстановления» [6] для исследуемого района считается достаточным сосны, лиственницы - 3 т.шт/га; ели, пихты - 2,5 т.шт/га; кедра - 1,5 т.шт/га.

Для представленных березняков была установлена возрастная структура в случае организации выборочного хозяйства (таблица 3).

Таблица 3 - Тип возрастной структуры березовых насаждений

Номер Возраст Возраст Густота Тип возрастной

пробной древостоя, подроста, подроста, структуры

площади лет лет т.шт/га

1 10 - - одновозрастное

2 5 - - одновозрастное

3 15 - - одновозрастное

4 25 - - одновозрастное

5 20 - - одновозрастное

6 35 - - одновозрастное

7 40 Пихтовый 20 3,5 разновозрастное

8 45 Пихтовый 15 8,0 одновозрастное

9 35 - - одновозрастное

10 50 - - одновозрастное

11 55 Кедровый 30 3,5 разновозрастное

12 55 - - одновозрастное

13 65 Пихтовый 30 2,0 разновозрастное

14 85 Кедровый 15 2,0 разновозрастное

15 70 Еловый 25 1,2 одновозрастное

16 70 Сосновый 15 3,0 одновозрастное

17 90 Пихтовый 20 5,0 разновозрастное

18 85 Пихтовый 25 2,0 одновозрастное

19 100 Пихтовый 30 10,0 разновозрастное

20 100 Еловый 30 1,0 одновозрастное

После 40 лет в березовых насаждениях формируется подрост, и структура меняется от одновозрастной к разновозрастному типу.

Следующий показатель, имеющий большое значение при организации выборочного хозяйства густота древостоя. По формулам (1-3) были выполнены расчеты числа деревьев и в соответствии с «Правилами заготовки древесины» [7], представлена возможность организации выборочного хозяйства (таблица 4).

Можно констатировать, что в березняках данного района организация выборочного хозяйства возможна начиная с 35 лет, ограничением является только низкая полнота насаждения.

Таблица 4 - Показатели березовых насаждений для возможности организации выборочного хозяйства

Номер Средний Густота, Полнота Организация

выдела диаметр, см т.шт/га выборочного хозяйства

1 2 22748 0,9 нет

2 2 7962 0,6 нет

3 4 5529 0,6 нет

4 8 2843 0,9 нет

5 8 1493 0,6 нет

6 12 1244 0,8 да

7 12 1691 1,0 да

8 10 1911 0,8 да

9 12 1244 0,8 да

10 14 1083 0,8 да

11 14 1112 0,8 да

12 16 871 0,8 да

13 16 1074 0,9 да

14 16 945 0,7 да

15 16 560 0,5 нет

16 20 227 0,3 нет

17 26 377 0,8 да

18 16 896 0,7 да

19 24 461 0,8 да

20 18 849 0,9 да

Выводы. В результате проведенных исследований был получен ряд выводов:

- Изучение структуры насаждений позволяет в полной мере использовать результаты исследований при организации, в том числе выборочного хозяйства.

- Установлено четыре сценария развития березовых насаждений. При этом наблюдается смена лиственной формации на хвойную.

- При организации выборочного хозяйства подрост второго класса возраста целесообразно считать отдельным поколением.

- После 40 лет в березовых насаждениях Чуноярского лесничества формируется подрост, и структура меняется от одновозрастной к разновозрастному типу.

Таким образом в березняках исследуемого района возможна организация выборочного хозяйства, начиная с 35 лет.

Список литературы:

1. Третьяков Н.В., Горский П.В., Самойлович Г.Г. Справочник таксатора. - МЛ: Гослесбумиздат, 1952 - 862 с.

2. Лебков В.Ф. Типы строения древостоев // Лесоведение. - 1989. - №4. - с. 1221.

3. Вайс А.А. Научные основы оценки горизонтальной структуры древостоев для повышения их устойчивости и продуктивности (на примере насаждений Западной и Восточной Сибири): автореферат дис. ... доктора сельскохозяйственных наук. - Сиб. гос. технол. ун-т. - Красноярск, 2014. - 440 с.

4. Свалов Н.Н. Моделирование производительности древостоев и теория лесопользования. - М.: Лесн. пром-ть, 1979. - 216 с.

5. Анучин Н.П. Таксация и устройство разновозрастных лесов. - М.: Лесн. пром-ть, 1969. - 64 с.

6. Правила лесовосстановления / Утв. МПРиЭ РФ 29 июня 2016 г. - № 375. - 54

с.

7. Правила заготовки древесины / Утв. МПРиЭ РФ 13.09.2016 г. - № 474. - 54 с.