Повышение устойчивости хвойных древостоев лесохозяйственными мероприятиями

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ХВОЙНЫХ ДРЕВО-СТОЕВ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ МЕРОПРИЯТИЯМИ

Беляева Н.В.

The research results of influence of complex care after forest (the combination of cutting-offs and mineralizing) on forest stability are given. It is set that during rational regime of complex care after trees with use of spicy and kind of forest the stability of forest doesn't break and even increase comparing with cu t-ting-off.

Одной из центральных проблем в лесоводстве является проблема устойчивости насаждений в условиях антропогенного воздействия. Обычно имеют в виду устойчивость при конкретных воздействиях, предполагая, что система должна быть устойчивой к одному виду воздействия и неустойчивой - к другому. В нашем исследовании мы рассматривали устойчивость лесного биогеоценоза к разным режимам комплексного ухода. Наиболее ярко отражает устойчивость древостоя динамика текущего прироста, отпад и их соотношение. По этим показателям можно судить о скорости восстановления параметров древостоя после воздействия на него извне.

Исследования проводились на стационарных опытных объектах рубок ухода и комплексного ухода за лесом, заложенных в средневозрастных высокопродуктивных сосновых и еловых насаждениях преимущественно кисличных, черничных и брусничных типов леса на территории ГОЛС «Сиверский лес». Во всех случаях выделялись контрольные; разреженные рубками ухода; разреженные и удобренные варианты опыта.

В сосняках и ельниках на протяжении всего периода наблюдений (35 лет) величина текущего прироста в варианте с комплексным уходом в 1,5-2 раза выше по сравнению, как с контролем, так и с вариантом, где проводились рубки ухода (рис.).

Восстановление текущего прироста до уровня контроля (рис.) в сосняках и ельниках происходит в среднем за 5 лет при проведении комплексного ухода в период с благоприятными погодными условиями (1111 10-3, 5-3, 6-5, 6-6), что в 2 раза быстрее, чем при рубках ухода. Если уход начат в худших условиях, период восстановления текущего прироста растягивается на более длительное время - до 15 лет (1111 11-3, 12-3), но и это быстрее чем при рубках ухода.

Таким образом, исследования интенсивности восстановления текущего прироста показали, что удобрения, внесенные в разреженные насаждения, ускоряют восстановительные процессы в среднем в 1,5-2 раза и, соответственно, повышают устойчивость древостоя по сравнению, как с контролем, так и с рубками ухода.

Ельник черничный ПП 10

15 10

2 0

шИби

1 2 3 4 5 Пятилетие

Контроль  Рубка

Комплексный уход_

Ельник кисличный ПП 11

30 25

Ч

£2 20

2 15 10

2

5 0

ш

Контроль

Рубка

Комплексный уход

1 2 3 4 5 6 Пятилетие

Сосняк черничный ПП 5

15

з

2 10

т

га

Ъ: 5

<о

5

0

МММ

Контроль

Рубка

Комплексный уход_

2 3 4 5 Пятилетие

Сосняк брусничный ПП 6-3, 6-2, 6-6

15

ВИНУ

Контроль

Рубка

Комплексный уход

3 4 Пятилетие

Сосняк брусничный ПП 6-3, 6-9, 6-5

ч

о

15 10 5 0

Контроль

Рубка

Комплексный уход_

2 3 4 5 Пятилетие

Рисунок - Текущий прирост в еловых и сосновых древостоях по вариантам опыта

Судить о характере и напряженности конкурентных отношений в древостое, его устойчивости и, соответственно, успешности того или иного лесохо-зяйственного мероприятия позволяет также анализ величины и структуры отпада в насаждениях, пройденных рубками ухода и комплексным уходом за лесом (табл.).

Как показывают данные табл. отпад за 30 лет и в сосновых, и в еловых древостоях, пройденных комплексным уходом за лесом (ПП 10-3, 11-3, 53, 12-4, 6-5, 6-6), в 2-3 раза ниже, чем на контроле. В разреженных и удобренных высокопродуктивных древостоях (ПП 11-3, 6-6, 6-5) итоговый отпад за 30 лет оказался в среднем 1,5 раза выше, чем на участках, где проводились только рубки ухода (ПП 11-2, 6-2, 6-9), что обусловлено интенсификацией биокруговорота и продукционных процессов, следствием которых является незначительное увеличение естественного отпада для сохранения устойчивости системы. В древостоях меньшей продуктивности (ПП 10-3, 5-3, 12-3) отпад был ниже, чем в сопоставляемых вариантах с рубками ухода (ПП 10-2, 5-2, 12-2).

5

1

6

2 10--

5

0

1

6

1

2

5

6

Таблица - Отпад и текущий прирост в сосновых и еловых древостоях за 30 лет наблюдений

Отпад Текущий прирост 1роцент отпада от

1робная по вариантам опыта, м3/га за 30 лет по вариантам опыта, м3/га за 30 лет текущего прироста по

площадь вариантам опыта, %

К РУ КУ К РУ КУ К РУ КУ

11 серии 10 65 34 17 177 144 213 37 24 8

11 серии 11 165 74 84 268 228 280 62 32 30

11 серии 5 79 31 5 262 223 220 30 14 2

т серии 12 79 39 38 290 262 247 27 15 15

т 6-3, 6-2, 6-6 99 18 33 242 210 298 41 9 11

т 6-3, 6-9, 6-5 99 16 47 242 279 311 41 6 15

Примечание. К - контрольные участки; РУ - объекты исследования, пройденные рубками ухода; КУ - пробные площади после комплексного ухода за лесом.

Все это говорит о том, что возможности повышения устойчивости древостоя путем применения удобрений в системе комплексного ухода за лесом ограничены. И эти возможности тем ниже, чем лучше условия местопроизрастания для конкретной породы в данной лесоклиматической зоне.

Таким образом, анализ величины и структуры отпада не позволил нам сделать однозначно положительный вывод о возможности повышения устойчивости сосновых и еловых древостоев с помощью регулярного комплексного ухода за лесом. В то же время исследования интенсивности восстановления текущего прироста показали, что благодаря данному лесохо-зяйственному мероприятию текущий прирост древостоев и скорость его восстановления до уровня контроля в 1,5-2 раза выше по сравнению с пробными площадями, пройденными только рубками ухода.

В связи с этим для разрешения возникшего противоречия нами был введен такой показатель, который включал бы в себя одновременно и текущий прирост, и отпад. Таким показателем является соотношение величин отпада и текущего прироста в древостоях, пройденных рубками ухода и комплексным уходом за лесом. Результаты исследований представлены в табл.

Анализ результатов, приведенных в табл., показывает, что отпад в ельниках черничных (1111 10-3) и кисличных (1111 11-3), пройденных комплексным уходом за лесом, составляет соответственно 8 и 30% от текущего прироста, на контроле (1111 10-1 и 11-1) - 37 и 62% и на секциях, пройденных рубками ухода (ИИ 10-2 и 11-2) - 24 и 32%.

Сравнивая полученные данные, мы видим, что скорость возврата лесной экосистемы в состояние устойчивого равновесия на секциях с комплексным уходом (ММ 10-3 и 11-3) в 2-3 раза выше, чем на контроле (ММ 10-1 и 11-1). В ельниках (ЛЛ 10-2, 11-2), пройденных рубками ухода, этот показатель только в 1,5-3 раза выше по отношению к контролю (11 10-1,

11-1), что свидетельствует о большей возможности повышения устойчивости еловых древостоев с помощью комплексного ухода за лесом, нежели только с помощью рубок ухода.

На основании вышесказанного можно с уверенностью говорить о том, что комплексный уход в еловых древостоях повышает упругость лесной экосистемы и, соответственно, устойчивость данных древостоев.

Сходные закономерности наблюдаются и в сосновых древостоях. Дальнейший анализ табл. показывает, что отпад в сосняках черничных влажных (ПП 5-3, 12-3) и брусничных (ПП 6-6, 6-5), пройденных комплексным уходом за лесом, составляет соответственно 2, 15, 11 и 15% от текущего прироста, на контроле (ПП 5-1, 12-1, 6-3) - 30, 27 и 41% и на секциях, пройденных рубками ухода (ПП 5-2, 12-2, 6-2 и 6-9) - 14, 15, 9 и 6%.

Мы видим, что и в сосновых древостоях (ПП 5-3, 12-3, 6-6, 6-5) скорость возврата лесной экосистемы в состояние устойчивого равновесия на участках, пройденных комплексным уходом (ПП 5-3, 12-3, 6-6, 6-5) и рубками ухода (ПП 5-2, 12-2, 6-2 и 6-9), в 2-3 раза выше, чем на контроле (ПП 5-1, 12-1, 6-3).

Однако для сосняков следует отметить одну особенность, связанную, прежде всего, с биологией данной породы и лесорастительными условиями (табл.). В сосняках черничных влажных (ПП 5 -3 и 12-3), на избыточно увлажненных почвах, после комплексного ухода, процент отпада от текущего прироста значительно меньше, чем после рубок ухода, что объясняется повышением активности мелких корней деревьев после внесения минеральных удобрений в разреженные древостои.

В результате этого увеличивается всасывающая способность корней, что приводит к уменьшению степени увлажнения почвы. Благодаря данному явлению в сосняках черничных влажных (ПП 5-3 и 12-3) в дальнейшем создаются оптимальные условия для роста и развития сосны, повышается интенсивность биокруговорота и, соответственно, устойчивость сосняков на избыточно увлажненных почвах.

В сосняках же брусничных (ПП 6-6, 6-5), и на без того относительного сухих почвах, это приводит к обострению внутривидовой конкуренции в древостое и увеличению доли отпада в сосняках.

На основании вышесказанного в практических целях можно рекомендовать увеличить дозу вносимого удобрения в сосняках на избыточно увлажненных почвах и уменьшить на сухих.

Таким образом, наши исследования доказывают, что при рациональном режиме комплексного ухода за лесом с учетом породы и типа леса устойчивость лесных фитоценозов не нарушается, а по сравнению с рубками ухода даже повышается.