ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2014, № 4, с. 22-27
_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _
СТАТЬИ
УДК 630*651.74:630*561.21
ОЦЕНКА РЕАКЦИИ СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ НА РУБКУ УХОДА
© 2014 г. А. Н. Борисов, В. В. Иванов, А. Е. Петренко
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, 50 E-mail: alex_nik@ksc.krasn.ru Поступила в редакцию 10.01.2014 г.
Дана оценка эффективности рубок ухода в средневозрастном сосняке Красноярской лесостепи. Изучена динамика радиального прироста деревьев разного рангового положения после проведенной рубки ухода. Выявлено влияние увеличения площади роста деревьев после рубки на радиальный прирост. Установлены оптимальные параметры густоты для получения максимального прироста древесины.
Рубка ухода, древостой, прирост, площадь роста, запас, ранги деревьев.
Сосновые боры лесостепной зоны являются особо ценными лесными массивами, выполняющими защитные, средообразующие, рекреационные и другие функции. Повышение устойчивости и продуктивности лесостепных сосновых боров является важнейшей задачей лесного хозяйства. Большая роль в достижении поставленной задачи принадлежит рубкам ухода, своевременное и качественное выполнение которых повышает их эффективность. Рубки ухода за лесом проводятся с целью оптимизации видового состава, структуры древостоя и повышения его продуктивности. Они представляют собой систему мероприятий, определяющих поэтапный процесс формирования хозяйственно-ценных насаждений от момента смыкания молодняков до возраста технической спелости. При этом применяются разные методы рубок ухода: низовой, верховой и комбинированный. Отечественные методы рубок ухода сложились на основе учета разнообразия природных особенностей лесов, результатов обширных научно-исследовательских работ и обобщения производственного опыта [6, 10, 12, 13, 15, 18, 19].
По пространственному размещению на площади лесного участка применяются следующие способы рубок ухода за лесом: равномерная рубка (разреживания), неравномерная рубка (групповая, куртинная, коридорная), схематическая рубка (по определенной схеме, без учета признаков и качеств деревьев: коридорами, площадками, полосами) [11]. При этом не учитываются осо-
бенности размещения и условия роста деревьев, в большей степени определяющие их ресурсный потенциал. В конечном счете это отражается на общей производительности древостоев и снижает эффективность ухода за лесом. Поэтому необходима разработка научно-обоснованных рекомендаций по повышению эффективности рубок ухода и продуктивности лесов на основе оценки влияния разреживаний на структуру и рост дре-востоев.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в сосновом насаждении на территории экспериментального хозяйства Института леса "Погорельский бор", территориально входящего в Красноярскую островную лесостепь.
Объектом исследования являлось чистое по составу средневозрастное сосновое насаждение, сформированное на вырубке 1965 г. В 36 лет мо-лодняки характеризовались высокой полнотой, густотой и интенсивными процессами дифференциации деревьев. Отбор и назначение деревьев в рубку производились в соответствии с [6], при этом использовалась классификация Крафта: к лучшим относились деревья I—II классов, вспомогательным - III класса, нежелательным (подлежащим удалению) - IV-V классов.
Закладка пробных площадей (пр. пл.) была выполнена с учетом теоретических положений
Таблица 1. Таксационная характеристика древостоев
Пр. пл. Состояние Густота, шт. га-1 Ар, см Нсу м Сумма площадей поперечных сечений, м2 га-1 Полнота Запас, 3 -1 м3 га-1 Интенсивность рубки, %
по числу стволов по запасу, 3 -1 м3 га-1
1 До рубки 5460 11.8 16.7 45.2 1.3 369.6
После рубки 2727 13.9 18.0 36.9 1.0 320.3 50.0 13.0
Через 10 лет 2420 15.8 19.0 47.4 1.3 429.6
2 До рубки 4020 12.6 17.2 47.6 1.3 399.4
После рубки 2280 15.5 18.8 39.2 1.0 352.8 43.0 12.0
Через 10 лет 2073 17.1 19.6 50.5 1.3 469.4
3 До рубки 5593 10.8 16.0 50.5 1.5 398.9
После рубки 2487 14.3 18.2 38.1 1.0 334.5 56.0 16.0
Через 10 лет 2367 16.2 19.2 49.0 1.3 447.6
таксации согласно [7]. Для того, чтобы учесть вариабельность основных характеристик древостоя и интенсивности рубки, заложено три пробных площади размером 30*50 м каждая в пределах одного таксационного выдела сосняка зеленомошного, характеризующегося однородными условиями микрорельефа. Пробные площади разбивались на квадраты размером 5*5 м, где проводился сплошной перечет, нумерация деревьев и измерение их координат относительно угловой реперной точки пробной площади. Для определения рангового положения деревьев и их реакции на разреживание были взяты керны с 251 дерева на высоте 1.3 м.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Исследуемые участки соснового древостоя в 36-летнем возрасте характеризовались наличием значительной доли отставших в росте и угнетенных деревьев. Распределение по ступеням толщины показывает, что значение среднего диаметра ствола по сравнению с нормальным распределением смещено в сторону меньших диаметров. Наибольшее число (до 57.3%) деревьев было представлено диаметрами на высоте 1.3 м до 10 см, с явными признаками угнетения, что свидетельствует о высокой напряженности конкурентных отношений.
В 2001 г. на площади 16.9 га в чистом по составу сосновом древостое в возрасте 36 лет проведено разреживание (прочистки по низовому методу) с интенсивностью по числу стволов 43-56%, по запасу - 12-16%. В результате проведенной рубки ухода относительная полнота снизилась с 1.5-1.3 до 1.0.
Исследованиями, проведенными через 10 лет после рубки ухода, установлено, что относитель-
ная полнота достигла значений дорубочного периода, значительно увеличились средние высота и диаметр древостоя. Средний текущий ежегодный прирост по запасу за 10-летний период после ухода составил около 11 м3 га-1. Количество сухостоя составило 3.3-4.5 м3 га-1. Характеристика древостоев до и после рубки на пробных площадях представлена в табл. 1. Различия таксационных показателей для пробных площадей обусловлены естественной вариацией в пределах однородного таксационного выдела. Точность оценки среднего диаметра ствола на 95%-м уровне достоверности составила 0.14-0.18 см, что говорит о достоверном отличии этого показателя на пробных площадях.
Сравнительный анализ динамики ежегодного радиального прироста деревьев до и после рубки показал их положительную реакцию на разреживание (рис. 1). Однако через 7-8 лет отмечается снижение среднего текущего ежегодного радиального прироста. Это указывает на то, что сохраненные в процессе рубки деревья за этот период полностью освоили дополнительный ресурс и этот показатель стал снижаться.
Существует значительное число публикаций об эффективности рубок ухода на основе анализа их влияния на текущий прирост деревьев и древо-стоев [2, 5, 10, 15, 17]. Некоторые авторы делают вывод, что "удаление соседних деревьев не способствует росту и выживаемости, а 70% вариации прироста обусловлено генотипическим фактором" ([14], с. 171). В этом случае не принимается во внимание фенотипическая изменчивость, формируемая в процессе онтогенеза под влиянием факторов среды. В связи с этим удаление из древостоя только отставших в росте деревьев не решает одной из основных задач при рубках
О
О I'......111......11 ' I ...... I ...... I
А Б В Г Д
Рис. 1. Относительные приросты (радиальный и по запасу) групп рангов (А-Д) после рубки.
ухода по отбору наиболее перспективных для выращивания деревьев. Поэтому представляется актуальным рассмотреть реакцию деревьев разного рангового положения и динамику структуры древостоя на разреживание при рубках ухода.
На основе анализа радиального прироста по кернам выделено 5 групп деревьев, имеющих разную динамику рангового положения. В группу "А" вошли деревья со стабильно низким рангом, в группу "Б" - деревья, уменьшающие ранг в процессе роста; группу "В" составляют деревья со стабильным ранговым положением, группу "Г" - деревья, увеличивающие ранг, группу "Д" -деревья со стабильно высоким рангом. Наиболее интересным представляется рассмотрение деревьев динамичной "средней" части рангового диапазона (группы Б, В, Г) [8, 9].
Самая выраженная реакция на проведенную рубку у деревьев группы "Г": радиальный прирост в ней сопоставим и даже превышает прирост у деревьев высших рангов. Обратная картина наблюдается у деревьев группы "Б": их годичный радиальный прирост не только меньше прироста деревьев низших рангов, но и реакция на рубку выражена слабее всего. Приросты стабильной и самой многочисленной группы "В" соответствуют усредненным данным по всем деревьям.
Относительные приросты по диаметру и запасу за период 2001-2012 гг. служат интегральным
выражением процесса дифференциации деревьев (рис. 1). Деревья группы "Г" имеют максимальный относительный прирост по диаметру и запасу, а группы "Б" - минимальный. Отметим, что в 2001 г. средние диаметры этих групп почти совпадали и были ниже среднего диаметра всего насаждения, в то время как к 2012 г. диаметр группы "Г" сравнялся со средним, а диаметр группы "Б" оказался существенно ниже.
В основе дифференциации деревьев в процессе роста лежат как генетические факторы, так и обеспеченность ресурсами. Исследуемые объекты являются насаждением, в котором генетический фон достаточно однороден. В связи с этим обеспеченность ресурсами здесь играет определяющую роль в дифференциации деревьев. Пробные площади заложены на равнинном участке, без явно выражено микрорельефа, что позволяет для оценки распределения ресурса между особями использовать площади роста (5роста), широко применяемые при изучении процессов роста и конкурентных взаимодействий деревьев в древостое [1, 3, 4]. В настоящей работе, для определения площади роста использовался метод Штера [19], в соответствии с которым площадью роста дерева считают полигон, образованный перпендикулярами к середине отрезков, соединяющих исследуемое дерево с ближайшими соседями; стороны полигонов смещаются к более тонкому дереву в соответствии с соотношением диаметра центрального дерева и рассматриваемого соседа. Определяемые таким образом площади роста
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.