Сравнительный анализ структуры и производительности древостоев, сформировавшихся из подроста

ВВЕДЕНИЕ

Вопрос о сохранении подроста и тонкомера при лесоразработках имеет давнюю историю и уходит своими корнями к временам Петра Великого, который, передав огромные площади лесов заводам Демидовых, предписал вести следующее хозяйство в них: «леса заводские велено разделить на участки; по вырубке лесосек оставлять их под поросль, при этом наблюдать за молодняком и особенно предохранять их от огня» [1, с. 56]. Впоследствии несколько поколений лесоводов России исследовали эту проблему (достаточно подробная хронология этого описана в [2]). На сегодняшний день общепринятым положением считается значительное сокращение сроков поспевания древостоев [3, 4]. Что касается исследования качества и производительности, в том числе сравнительного анализа с естественными насаждениями, то таких работ немного.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА

В связи с этим нами были проведены лесотаксационные работы в насаждениях, сформировавшихся из сохраненного подроста на вырубках 35–50-летней давности в пределах южной тайги Томской области. В 1969–1971 годах на территории Калтайского лесничества разрабатывались насаждения зеленомошных и разнотравных типов леса примерного состава 4П2Е1К2Б1Ос с запасами 260–380 м³/га по традиционной технологии узкопасечным методом (ручная валка бензопилой и трелевка трактором ТДТ-40 с чокерной оснасткой) с целью сбережения подпологового возобновления составом 7П2Е1К+Б.

В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП). В общей сложности заложена 21 ПП в пяти наиболее распространенных типах леса (мелкотравно-зеленомошный, зеленомошный, папоротниковый, травяно-болотный, разнотравный), где произведены соответствующие таксационные работы [5]. В том числе методом пропорционально-ступенчатого представительства отбирались модельные деревья в количестве 22–38 штук на пробную площадь, зависевшего от состава древостоя. Всего было спилено и обмерено по стандартной методике 617 модельных деревьев ели, пихты, кедра, осины и березы [6]. Объем ствола определялся по сложной формуле срединных сечений.

Сравнительный анализ производительности и других таксационных показателей изучаемых древостоев (таблица 1, рисунок 1) проведен по общим таблицам хода роста полных (нормальных) древостоев (ТХР), одобренных Федеральным агентством лесного хозяйства и рекомендованных для использования в практической лесохозяйственной деятельности [7].

Таблица 1

Лесотаксационная характеристика насаждений, сформировавшихся из предварительного возобновления

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Рассматривая высотную структуру темнохвойно-кедровых элементов насаждений мелкотравно-зеленомошного типа леса, можно констатировать тот факт, что средние высоты этих насаждений больше таковых по ТХР. Причем в среднем для ели превышение составляет 10%, пихты – 16% и кедра – 47%. Что касается лиственных пород, то четкой закономерности не наблюдается, и в среднем разницы практически нет. В отношении толщины древостоев ситуация несколько иная и динамика по породам различная: для ели разницы нет, для пихты есть тенденция некоторого снижения толщины по сравнению с табличными показателями – на 11%, а для кедра наоборот просматривается устойчивая тенденция превышения толщины (на 75%). У лиственных пород опять же существенных различий с ТХР не прослеживается. Также не просматривается различий в сумме площадей сечения и густоты древостоев с нормативными показателями.

Рис. 1 – Динамика производительности древостоев, сформировавшихся из предварительного возобновления

Похожая ситуация наблюдается в зеленомошном типе леса, где показатели темнохвойных пород по высоте выше табличных у пихты на 36%, ели – 19% и кедра – 41%. У березы также в среднем на 12% выше высоты древостоев по сравнению с ТХР. Средний диаметр елового, пихтового и березового элементов леса исследуемых насаждений не имеет различий с табличными значениями. А вот по кедру по-прежнему существует значительное превышение на 84%. Что касается суммы площадей сечения, то разницы нет, а вот густота ниже нормативной в среднем на 25%.

Интересная картина наблюдается в папоротниковом типе леса, где нет различий в высотах и по темнохвойным, и по лиственным элементам леса. Заниженные показатели по диаметру характерны для пихты (-17%) и березы (-9%). Аналогичная ситуация наблюдается в отношении густоты (-10%) и суммы площадей сечения (-23%).

В травяно-болотном типе леса высоты темнохвойно-кедрового элемента леса значительно превышают показатели ТХР: для ели на 22%, пихты – 32% и кедра –57%. По березе различий нет. Диаметр по всем породам, за исключением кедра, также соответствует табличным значениям. У кедра же стабильное завышение в среднем на 130%. Что касается суммы площадей сечения и густоты, то они тоже существенно ниже нормативных показателей (15 и 34% соответственно).

В разнотравном типе леса однозначно видимой закономерности не просматривается, однако, в целом показатели по высотам и диаметрам совпадают в среднем с табличными значениями. А вот сумма площадей сечения и густота существенно отличается от таковых по ТХР и совпадает с динамикой травяно-болотного типа леса (-16% и -34% соответственно).

При рассмотрении динамики запасов древостоев по типам леса также были выявлены существенные расхождения с данными по ТХР. Для зеленомошной группы типов леса: мелкотравно-зеленомошного и зеленомошного типа леса, характерно превышение показателя производительности исследуемых насаждений в среднем на 15 и 24% соответственно. Противоположная тенденция складывается в травянистой группе типов леса: папоротниковом и разнотравном типах леса, где наблюдается уменьшение запасов древостоя по сравнению с нормативными значениями на 16% и 14% соответственно. Что касается травяно-болотного типа леса, то четкой закономерности не прослеживается, однако большая часть насаждений имеет более высокий показатель производительности (на 18%).

Для упрощения понимания зависимости производительности древостоев от различных факторов были рассчитаны коэффициенты корреляции для основных показателей, оказывающих ключевое влияние на формирование запаса древостоев (таблица 2).

Таблица 2

Корреляция между основными таксационными показателями древостоев, сформировавшихся из предварительного возобновления

В результате видно, что завышенные показателей производительности в мелкотравно-зеленомошном типе леса обусловлены существенно более высокими средними высотами и, отчасти диаметрами (у кедра), при равенстве остальных показателей. Несколько иная картина в зеленомошном типе леса, где также средние высоты всех пород выше табличных значений. Однако диаметры и сумма площадей сечения равны нормативным показателям, но снижена густота, что впрочем, не влияет на производительность, поскольку связь между густотой и запасом отрицательная средней тесноты (-0,68).

В разнотравной группе типов леса (разнотравный и папоротниковый тип леса) в силу сниженных высот, диаметров, густот и сумм площадей сечения наблюдается пониженная производительность относительно данных по ТХР. Для этих насаждений характерна тесная положительная связь между густотой, суммой площадей сечения и запасами древесины, т.е. чем гуще древостой, тем больше сумма площадей сечения и соответственно выше производительность насаждения. С одной стороны в этих типах леса темнохвойные породы испытывают жесткую конкуренцию со стороны лиственных пород, а с другой практически не происходит пополнения древесного яруса. Обусловлено это тем, что достаточно медленно протекают лесовосстановительные процессы под пологом леса.

В отношении насаждений травяно-болотного типа леса складывается аналогичная закономерность, как в мелкотравно-зеленомошном типе леса.

ВЫВОД

Таким образом, на вырубках 35–50-летней давности в пределах южной тайги Томской области формируются темнохвойные насаждения из подроста, которые имеют структуру и производительность отличную от ТХР. Такая детерминация обусловлена в большей степени типологической принадлежностью. При этом для темнохвойно-кедровых элементов леса насаждений всех основных типов леса характерны завышенные значения средних высот, однако наиболее существенные различия отмечены в древостоях мелкотравно-зеленомошного, зеленомошного и травяно-болотного типов леса. Что касается средних диаметров насаждений, то кроме папоротникового типа леса, разницы в сравнении с табличными показателями бывают как в сторону завышения, так и занижения, причем амплитуда небольшая. Для папоротникового типа леса характерны пониженные значения толщин изучаемых древостоев, что обусловлено сильной конкуренцией. Отдельно надо отметить, что как высота, так и диаметр кедрового элемента леса существенно превышает показатели таблиц хода роста нормальных (полных) древостоев. Необходимо отметить, что лиственные элементы леса по ходу роста практически не имеют отличий от нормативных значений. В целом для насаждений из подроста всех типов леса отмечено относительно низкая густота насаждений. Однако, несмотря на это обстоятельство, в зеленомошной группе типов леса не наблюдается снижение суммы площадей сечений и соответственно производительности. А вот в разнотравной группе типов леса запасы древесины ниже нормативных, как раз вследствие сниженной густоты, приводящей к падению сумм площадей сечения. В травяно-болотном типе леса проявляется закономерность аналогичная таковой в зеленомошных типах леса. Исходя из вышеприведенного анализа, для насаждений из подроста требуется разработать отдельные лесотаксационные нормативы.

Литература:

1. Шелгунов Н.В. История русского лесного законодательства / Н. В. Шелгунов. ­­– СПб, 1859. – 71 с.

2. Дебков Н.М. К истории вопроса о сохранении подроста / Н.М. Дебков, В.С. Паневин // Леса России в XXI веке: материалы 3-й международной научно-практической интернет-конференции. – Санкт-Петербург, 2010. – С. 85–88.

3. Моисеев Н.А. Результаты рубок с сохранением хвойного тонкомера и крупного подроста в лесах Севера / А.Н. Моисеев, И.В. Волосевич, Г.Н. Дядицын // Лесное хозяйство. – 1966. – № 5. – С. 6–10.

4. Vyalykh N.J. Final felling and reforestation system in the north of European Russia // Metsantuttimustaitoks. tiedonartola. – 2000. – № 790. – P. 23–28.

5. ОСТ 56-63-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. – М., 1983. – 60 с.

6. Таксация товарной структуры / А.Г. Мошкалев [и др.]. – М.: Лесн. пром-сть, 1982. – 160 с.

7. Швиденко А.З. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы) / А.З. Швиденко [и др.]. – М., 2008. – 886 с.