научная статья по теме НАПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ВОЗОБНОВЛЕНИЕ СОСНЫ ПОСЛЕ ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК В СОСНЯКАХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «НАПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ВОЗОБНОВЛЕНИЕ СОСНЫ ПОСЛЕ ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК В СОСНЯКАХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ»

ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2015, Ns 2, с. 105-112

_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _

СТАТЬИ

УДК 630*221.04

НАПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ВОЗОБНОВЛЕНИЕ СОСНЫ ПОСЛЕ ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК В СОСНЯКАХ КРАСНОЯРСКОЙ

ЛЕСОСТЕПИ

© 2015 г. Н. М. Ковалева, Р. С. Собачкин

Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28 E-mail: nk-75@mail.ru Поступила в редакцию 10.07.2013 г.

Дана характеристика живого напочвенного покрова и возобновления Pinus sylvestris через 4 года после выборочных рубок разной интенсивности (24 и 40% от общего запаса древостоя) в сосновых насаждениях. Показано, что при увеличении интенсивности рубки видовое разнообразие травя-но-кустарничкового яруса снижается (р = 0.007), проективное покрытие остается без изменений. Выборочные рубки древостоя привели к увеличению фитомассы травяно-кустарничкового яруса независимо от их интенсивности (р < 0.05) за счет увеличения доли трав (59-78%). Осветление древесного полога привело к усыханию мохового покрова и снижению его фитомассы (р = 0.006). При увеличении интенсивности рубки соснового полога возобновление увеличилось (р < 0.05). Возобновление сосны после выборочной рубки зависело от степени минерализации, захламленности поверхности почвы, а также проективного покрытия и фитомассы живого напочвенного покрова (р < 0.001).

Сосняки, выборочные рубки, напочвенный покров, возобновление.

Интенсивное ведение лесного хозяйства приводит к значительным нарушениям лесной экосистемы. В первую очередь оно представляет угрозу для видов нижних ярусов растительности, которым необходимо адаптироваться к изменившимся условиям среды в результате антропогенных нагрузок. При увеличении антропогенного влияния сохранение видового разнообразия становится важной исследовательской задачей (Torras, Saura, 2008). Отклику растительности на выборочные рубки посвящен ряд работ (Луганский и др., 1978; Metzger, Schultz, 1981; Collins, Pickett, 1987; Reader, 1987; Hammond, Brown, 1998; Götmark et al., 1984; 2005). Главной особенностью выборочных рубок является то, что после очередного приема рубки древостой способен выполнять во-доохранно-защитные функции, так как площадь всегда остается покрытой лесом (сомкнутость древесного полога составляет не менее 0.4-0.5) (Побединский, 1980).

Выборочные рубки в меньшей степени оказывают негативное влияние на растительность, в отличие от сплошных (Meier et al., 1995; Hammond, Brown, 1998; Fredericksen et al, 1999; Jalonen,

Vanha-Majamaa, 2001; 0klandetal., 2003; Zenner et al., 2006). Такие рубки не нарушают видового богатства и обилия нижних ярусов растительности (Deal, 2001). Однако неоднородность древесного полога, образовавшаяся после выборочной рубки, приводит к разрастанию травяной и злаковой растительности, а также внедрению новых (случайных) видов (MacLean, Wein, 1977; Roberts, Zhu, 2002). Это связано с изменениями в структуре древостоя, которая является наиболее важным фактором, влияющим на микроклиматические условия (освещенность, температурный и гидрологический режимы, физические и химические свойства почвы, микробиологическую активность и др.) (MacLean, Wein, 1977; Metzger, Schultz, 1981; Dey, Parker, 1996; Kim, 1996; Laporte et al., 2003).

Следует отметить, что вопросы экологии, структуры и динамики возобновления сосны под пологом древесных пород освещены достаточно широко (Писаренко, 1977; Санников, 1992), в том числе пирогенного происхождения (Санникова, 1977, 1981), а также после различных видов рубок (Луганский и др., 1978; Reader, 1987; 0kland

et al., 2003). В литературе нет единой модели отклика нижних ярусов растительности на рубки (Санников, 1968; Николаева, 1995; Рунова, Сав-ченкова, 2008), в частности разной интенсивности (Götmark et al., 2005). В результате возникает необходимость исследования данного вопроса. Цель нашего исследования - оценка влияния выборочных рубок на живой напочвенный покров и возобновление сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в сосновых насаждениях Красноярской лесостепи.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Сосновые насаждения экспериментального хозяйства Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН "Погорельский бор" территориально входят в Красноярскую островную лесостепь (56°22'с.ш., 92°57'в.д.). Абсолютные высоты колеблются в пределах 250-300 м. Климат резко континентальный, умеренно-прохладный, средняя годовая температура 1.7 °С. Продолжительность вегетационного периода 144 дня. Среднегодовое количество осадков 470 мм, с колебаниями в отдельные годы 320-630 мм (Агроклиматический справочник..., 1961). Растительный покров представлен сосняками бруснично-разнотравными и разнотравными на дерново-подзолистых почвах и березняками осочково-разнотравными на серых лесных почвах (Боболева, 1968).

Рубка древостоя проведена в 2008 г. в спелом насаждении - сосняке бруснично-разнотравно-зе-леномошном на трех пробных площадях (пр.пл.) по 0.7 га каждая. Пр.пл. 1 принята в качестве контрольной, где рубка деревьев не проводилась. На пр.пл. 2 и 3 проведена рубка древостоя умеренной интенсивности (24% от общего запаса древесины), на пр.пл. 4 - умеренно-высокой интенсивности (40%). В 2001 г. пр.пл. 3 и 4 пройдены беглым низовым пожаром, не повредившим древостой. Рубка деревьев проводилась в весенне-летний период, с валкой деревьев бензомоторными пилами и трелевкой трактором МТЗ-82. Ширина пасек составляла 18-20 м, волоков- 4-5 м. Трелевка деревьев проводилась хлыстами, с укладыванием порубочных остатков на трелевочные волоки. Раскряжевка деревьев осуществлялась на специальных площадках.

Древостой на пробных площадях имел сходные таксационные характеристики. Состав древостоя ЮС, возраст- 100-110 лет, класс бонитета - I. Средний диаметр деревьев составлял 28.5 см на контрольном участке и 30.5-35.4 см (на пр.пл. 2—4), средняя высота древесного полога - 24 м. Полнота насаждения на пр.пл. 1 составляла 1.3, в

древостое, пройденном рубками, - 0.5-0.6. Минерализация поверхности почвы после заготовки древесины на пробных площадях в среднем составляла 28%. Захламленность трелевочных волоков - 13.2-23.3%.

На каждой пробной площади проведена оценка видового состава, проективного покрытия и фитомассы живого напочвенного покрова (на 30 площадках, 1 м2 каждая) по общепринятым методикам. Степень видового разнообразия оценена с помощью индекса Шеннона (Шмидт, 1984). Номенклатура сосудистых растений и мхов приведена согласно (The Plant List). Учет подроста осуществлялся способом закладки учетных лент на этих же площадках. В работе использована классификация возобновления, предусмотренная Правилами лесовосстановления (Правила лесо-восстановления ..., 2007). Закладка лент проводилась поперек трелевочных волоков. Всходы и самосев учитывались отдельно. Учет подроста осуществлялся по высотным группам с учетом категории жизненного состояния особи (здоровые, ослабленные, усыхающие и сухие) (Победин-ский, 1966; Побединский, 1986; Ильичев и др., 2009). На каждой учетной площадке оценивалась степень минерализации и захламленности почвы порубочными остатками. Для установления возможной связи между численностью естественного возобновления и захламленностью, минерализацией почвы, а также живым напочвенным покровом (проективным покрытием и фитомас-сой) проведен дисперсионный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В напочвенном покрове исследуемых сосняков до и после выборочных рубок (через 4 года) выявлено 54 вида сосудистых растений (исключая подлесок и подрост) и 6 видов мхов. Сосняк бруснично-разнотравно-зеленомошный (пр.пл. 1) характеризовался низким видовым разнообразием (35 видов травяно-кустарничкового яруса и 5 видов в моховом покрове). В травяно-кустар-ничковом ярусе доминировали Vaccinium vitis-idaea, Rubus saxatilis, Calamagrostis arundinacea, Carex macroura с общим проективным покрытием 37% и встречаемостью 88%. Такие виды, как Antennaria dioica, Polygonatum odoratum, Pteridium aquilinum, Lycopodium clavatum, Pleurospermum uralense, Trientalis europaea, были характерны только для контрольного участка. В моховом покрове доминировали Helocomium splendens (29%), Pleurozium schreberi (16%).

Показано, что при увеличении интенсивности рубки произошло снижение видового разнообра-

Пробная площадь

■ 1 02 ПЗ Hl П2 ИЗ 14 Ш5

Рис. 1. Видовое разнообразие (А) и фитомасса (Б) напочвенного покрова в сосновых насаждениях А - 1 - всего на пр.пл., 2 - на пасеке, 3 - на волоке.

Б - 1 - общая фитомасса живого напочвенного покрова, 2 - кустарнички, 3 - травы, 4 - злаки, 5 - мхи.

зия травяно-кустарничкового яруса (р = 0.007). Наибольшее число видов (39) выявлено после рубки умеренной интенсивности (пр.пл. 2), наименьшее (23) - при умеренно-высокой интенсивности рубки (пр.пл.4). Общими для всех участков, пройденных рубками, являлись 19 видов сосудистых растений. В напочвенном покрове нарушенных сосняков отмечены: Pimpinella saxífraga, Cirsium heterophyllum, Vicia sepium, Lilium martagón, Luzula pilosa, Leucanthemum vulgare, Lathyrus gmelinii, Athyrium fifix-femina, Fragaria vesca, Trifolium pretense, Pulmonaria mollis, Plantago media, Sonchus arvensis, Crepis lyrata, Aegopodium alpestre, Equisetum sylvaticum (с проективным покрытием < 1% и встречаемостью < 5%), не характерные для контрольного участка.

На 4-й год после рубки наибольшие различия с контролем выявлены на пр.пл. 4 (минимальный индекс Шеннона). Из напочвенного покрова после рубки умеренно-высокой интенсивности исчезли лесные и лесостепные виды, такие как Geranium pseudosibiricum, Pyrola rotundifolia, Scorzonera radiata, Mélica nutans, Saussurea controversa. После умеренно-интенсивной рубки (пр.пл. 2 и 3) видовое разнообразие травяно-кустарничкового яруса было выше, чем на контрольном участке (рис. 1 ,А).

Пасечные участки характеризовались наиболее высоким показателем видового богатства, чем трелевочные волоки (исключение составила пр.пл. 4) (рис. 1, А). После рубки умеренной интенсивности на пасечных участках отмечено 30 видов, на волоках - 22. Практически равное число видов травяно-кустарничкового яруса обнаружено на пасеке и волоке после рубки умеренно-высокой интенсивности (пр.пл. 4) (22 и 20

видов, соответственн

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком