Комплексная оценка структуры еловых молодняков для улучшения их состояния и повышения производительности

УДК 630.53

Н.И. Шингарева, Е.А. Пономарева, В.М. Соловьев

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СТРУКТУРЫ ЕЛОВЫХ МОЛОДНЯКОВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ИХ СОСТОЯНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Ключевые слова: еловые молодняки, строение, формирование, производительность, методы оценки.

Введение

При современных методах оценки естественного возобновления и строения молодого поколения леса недостаточно полно учитываются особенности пространственного размещения, роста и дифференциации совместно произрастающих древесных растений, а составляемые морфометрические характеристики молодняков не отражают специфику их структуры, поэтому в нужной мере не могут быть использованы для формирования высокопродуктивных древостоев. Между тем именно в молодом возрасте лучше проявляются основные свойства и признаки древесных растений и возможно наиболее эффективное управление их развитием. К тому же на этапах возобновления и формирования молодняков легче изменять сложившуюся структуру и улучшать состояние естественных группировок древесных растений. О важности для науки и практики глубоких исследований лесовосстановительного процесса именно в период возобновления леса и формирования молодняков свидетельствуют итоги фундаментальных работ этого направления на Урале и за его пределами [1-5].

Цель работы — на примере молодня-ков ели сибирской естественного происхождения показать необходимость всесторонней оценки особенностей их строения и состояния для совершенствования

методов изучения, таксации и формирования древостоев.

Методика исследований

Еловые молодняки нами изучались в подзонах южной тайги Предуралья и Зауралья. В данной работе рассматриваются еловые молодняки, формирующиеся на вырубках древостоев ельников липняково-го (Е.лп.) и разнотравного (Е.ртр.). Для выражения строения молодняков нами использованы методы: процентного распределения особей по условным и естественным ступеням толщины, относительных значений признаков по рангам и комбинированный по частям молодняков, включающий элементы того и другого методов. Метод рядов распределения особей по условным ступеням и комбинированный по частям молодняков в сочетании применяются впервые. Учет ели на пробных площадях сопровождался измерением у каждого экземпляра высоты мерным шестом и диаметра штангенциркулем на ее половине. При статистической обработке рядов распределения особей по ступеням толщины и высоты вычислялись не только все общепринятые статистические показатели, но некоторые новые, такие, например, как условные средние значения и коэффициенты дифференциации [6]. В работе статистические характеристики одновременно рассматриваются как показатели дифференциации древесных растений, составляющей эко-лого-биологическую основу последующего формирования древостоев.

Результаты исследования

Таксационная характеристика сравниваемых вариантов еловых молодняков представлена в таблице 1.

В таблице 1 приведены не только общепринятые средние значения признаков всех елочек в целом (А+Б), но и по частям молодняков: медленнорастущей (А) и быстрорастущей (Б) с указанием (в скобках) для средних значений диаметров и высот соответствующих показателей рангов в процентах. Разделение особей по частям проведено их среднеарифметическими диаметрами на 0,5 высоты. Кроме того, в ней представлены минимальные и максимальные значения показателей для того, чтобы можно было воспроизвести всю структуру молодого поколения леса.

Из табличных данных следует, что размерная и ранговая структура еловых мо-лодняков в том и другом типе леса по высоте и диаметру особей различны. Различия наглядно подтверждаются многоугольниками и показателями формы распределения елочек по ступеням признаков (рис. 1, табл. 2).

Близкие к симметричным распределения ели по ступеням высоты при отрицательных эксцессах (рис. 1) подтверждаются недостоверными мерами косости и положением средних условных значений около середины рядов (табл. 2). По ступеням же диаметра распределения отличаются правой асимметрией и высокой положительной крутостью.

Таблица 1

Таксационная характеристика 10-летних еловых молодняков на вырубках древостоев различных типов

Количественные признаки в переводе на 1 га Показатели Значение показателей абсолютные (числитель) и относительные (знаменатель) по элементам и частям древостоев

Порода Число растущих особей, тыс. на 1 га Сумма площадей сечений на 1/2И, см2 на 1 га и ранги их средних

Запас см3 на 1 га значений (г, %) мин. А А+Б Б макс.

Вариант 1 — Е. лп. Состав: 84Е16Пх

К м Rh г, % 0,23 0,188 0 0,73 0,606 29,5 1,20 1,00 52,2 1,60 1,399 79,9 2,30 1,916 100

Е 2,94 58,8 7056 d0 5, см Rd г, % 0,36 0,240 0 1,29 0,674 35,0 1,48 1,00 63,8 2,02 1,367 87,8 3,87 2,615 100

К м/^ц R Ь/ d0,5 0,64 0,727 0,57 0,648 0,88 1,00 0,80 0,909 0,600 0,682

Пх 0,56 11,2 1490 Н, м d0|5, см Ь, м^0.5 1,33 1,55 0,86

Вариант 2 — Е.| этр. Состав: 85Е14Пх

82Е18Пх

Ь. м Rh г, % 0,23 0,192 0 0,63 0,534 27,5 1,17 1,00 55,5 1,64 1,394 83,0 2,48 2,110 100

Е 2,58 51,6 6037 do_5. см Rd г, % 0,31 0,230 0 0,59 0,437 24,5 1,35 1,00 61,5 1,75 1,302 83,2 4,09 3,039 100

К м/^ц R Ь/ d0,5 0,74 0,862 1,07 1,227 0,87 1,00 0,93 1,069 0,60 0,606

Пх 0,42 8,40 1168 Н, м d0|5, см Ь, м^0 5 1,39 1,66 0,84

условные ступени толщины

Рис. 1. Многоугольники процентного распределения числа особей ели

по условным ступеням толщины

в молодняках ельников липнякового

Таблица 2

Статистические характеристики рядов распределения елочек по ступеням толщины и высоты

Варианты молодняков (тип леса) и л е т а (0 а * о С Статистические характеристики

Среднее значение — X ±сгх (условное среднее) Основное отклонение (0") Точность опыта (Р, %) Коэффициенты Меры

изменчивости (V, %) "0 >, л а и ц) 1 чР <и д4 р е ф ф и * в? 8 +1 ° 5. £+1 а — к(

1 Е.лп. ^0 5, см 1,5+0,036 (3,9) 0,67 2,4 44,3 45,3 0,761+0,131 1,005+0,262

К м 1,2+0,029 (5,2) 0,53 2,4 43,8 44,0 0,189+0,131 -0,88+0,262

2 Е.РтР ^5, СМ 1,4+0,040 (3,5) 0,76 3,0 52,5 56,5 1,017+0,128 1,500+0,256

К М 1,2+0,031(4,8) 0,57 2,6 47,6 48,6 0,085+0,128 -0,88+0,256

От ельника липнякового к ельнику разнотравному несколько повышаются коэффициенты изменчивости и дифференциации по тому и другому признакам, причем дифференциация по высоте и диаметру в первом типе сходная, а во втором она по диаметру выше, чем по высоте. О более высокой дифференциации особей ели по толщине на вырубках ельника разнотравного можно судить и по амплитудам относительных значений диаметров, которая здесь составляет 0,865, а в ельнике липняковом — 0,693.

Таким образом, структура молодняков по диаметру и высоте елочек различна как в пределах каждого варианта, так и по типам леса, что связано с неодинаковыми условиями естественного возобновления и роста молодого поколения леса. Распределение елочек по диаметру существенно отличается от их распределения по высоте, что обязывает выявлять закономерные соотношения в рядах строения молодняков по разным показателям.

ы

т

о

с

ы

в

ы

н

.й

л

е

т

и

с

о

н

Условные ступени толщины

Рис. 2. Кривые эндогенной дифференциации ели по высоте и диаметру на вырубках ельников липнякового

При просмотре данных таблицы 1 можно установить, что по уровню эндогенной дифференциации, оцениваемому соотношением h/d0,5, вырубки ельника разнотравного стоят на первом месте, а вырубки ельника липнякового — на втором. В частях А и Б относительные высоты сравниваемых вариантов, соответственно, составляют 1,06 и 0,57; 0,93 и

0,80. О более высоком напряжении роста ели по этим признакам (о более непропорциональном ее росте в высоту и по диаметру) на вырубках ельника разнотравного, чем на вырубках ельника липня-кового, свидетельствуют кривые обратной связи h/d0,5 по ступеням толщины

(рис. 2).

Во всех ступенях толщины h/d0,5 у ели в Е.ртр. выше, чем в Е.лп. У пихты до середины ряда h/d0,5 в Е.лп. ниже, а во второй половине выше, чем в Е.ртр.

Табличные данные позволяют оценивать эндогенную дифференциацию особей по высоте и диаметру в частях древостоев, требующие разных подходов к планированию и проведению рубок ухода за лесом.

Заключение

Для формирования еловых древостоев высокой производительности нужно с раннего возраста мерами содействия естественному возобновлению, созданием

лесных культур и лесовосстановительными уходами в молодняках обеспечивать оптимальные состав и структуру их древостоев. Но для этого необходимо уметь объективно и всесторонне оценивать особенности строения и состояния молодого поколения леса.

Предлагаемые в работе биометрические характеристики и методы оценки структуры молодняков обеспечивают комплексное решение этой задачи.

Дополнительно введенные в описание молодняков показатели позволяют судить не только о росте и размерах древесных растений, но и о их состоянии в разных частях группировок, а в сочетании дают возможность выявлять особенности их строения разными методами — рядами распределения и редукционными числами по рангам.

Оценку состояния древесных растений рекомендуется проводить по степени их межиндивидуальной и эндогенной дифференциации [7], а различия в размерах и росте устанавливать ранжированным способом с помощью критерия Стьюдента [8]. При этом в качестве показателей строения молодняков и дифференциации особей предлагается использовать в сочетании условные средние значения, коэффициенты изменчивости и дифференциации, меры косости и крутости.

Результаты проведенного сравнительного анализа еловых молодняков подтверждают зависимость от условий местопроизрастания, свойственных каждому типу леса, характера и успешности естественного возобновления, возрастной структуры, роста, дифференциации и выживаемости ели и пихты на вырубках.

Несоответствие в строении еловых молодняков по разным показателям обязывает в дальнейшем вести разработку типовых моделей строения и формирования древостоев на основе исходных различий в их морфометрических характеристиках.

Библиографический список

1. Цветков В.Ф. Сосняки Кольской лесорастительной области и ведение хозяйства в них. — Архангельск: Изд-во Архангельского гос. техн. ун-та, 2002. — 380 с.

2. Цветков В.Ф. Типы формирования насаждений на вырубках сосновых лесов Мурманской области // Лесоведение. — 1986. — № 3. — С. 3-18.

3. Санников С.Н., Санникова Н.С., Петрова И.В. Естественное лесовозобновление в Западной Сибири. — Екатеринбург: Ур. ОРАН, 2004. — 198 с.

4. Санников С.Н. Об экологических рядах возобновления и развития насаждений в пределах типа леса // Тр. Ин-та экологии растений и животных УНЦ АН СССР. — Вып. 67. — С. 175-181.

5. Маслаков Е.Л. Формирование сосновых молодняков. — М.: Лесн. пром-сть, 1984. — 163 с.

6. Макаренко А.А. Об оценке диффе-

ренциации деревьев в лесу // Вопросы таксации молодых древостоев: реф.

докл. — Алма-Ата: КазНИИЛХ, 1970. — С. 16-24.

7. Митропольский А.К. Элементы математической статистики: учебное пособие. — Л., 1969. — 69 с.

8. Соловьев В.М. Дифференциация де-

ревьев и строение сосновых молодняков / / Леса Урала и хозяйство в них. — Свердловск: Изд-во Уральского ун-та,

1988. — С. 35-42.

+ + +

УДК 630.525:574

В.В. Реуцкая

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ

Ключевые слова: биоразнообразие, интродуцированные древесные породы, Среднерусская лесостепь.

Введение

Принадлежность подзоны широколиственных лесов, выделяемой геоботаниками к лесостепной зоне, вытекает из ее географического положения к югу от основного, или главного, ландшафтного рубежа Русской равнины.

В растительном покрове, помимо отсутствия ели, появляется новое качество: сплошной лесной покров прерывается островами северных степей и остепненных лугов и луговых степей.

Средне-Русская возвышенность сильно расчленена оврагами и балками. Особен-

но много их на востоке, близ Дона, где длина овражной сети составляет 0,5-1,2 км на каждый километр площади. Это наиболее овражная возвышенность всего лесостепного и степного юга Русской равнины. Средне-Русская возвышенность

давно и очень густо заселена; степи ее полностью распаханы; леса большей частью вырублены.

Рассматриваемая провинция отличается более суровыми условиями климата и сравнительно ярко выраженной континен-тальностью. Кроме того, на климатические черты провинции заметный отпечаток накладывает характер рельефа — его территория представляет собой возвышенность, сильно расчлененную оврагами, балками и глубокими речными долинами.