Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Ретроспективный анализ лесокультурного районирования 8
1.2. Ландшафтные исследования в лесном хозяйстве 14
1.3. Лесорастительное районирование Архангельской области 19
1.4. Краткая история физико-географического районирования в России и СССР 23
Глава 2. Основные положения программы и методики исследований 37
2.1. Цель и программа исследований 37
2.2. Методологическая основа исследований 38
2.3. Методика лесокультурного районирования 44
2.4. Методика полевых исследований и обработки экспериментальных данных 47
2.5. Объем исследований 51
Глава 3. Естественно - историческая характеристика района исследований 53
3.1. Геологическое строение и рельеф 53
3.2. Климат 55
3.3. Внутренние воды 59
3.4. Почвы 60
3.5. Растительность и лесной фонд 64
3.6. Природно-территориальные комплексы 70
3.6.1. Зональные природно-территориальные комплексы 71
3.6.2. Азональные природно-территориальные комплексы 77
3.7. История рубок в лесах Архангельской области и искусственное лесовосстановление 83
Глава 4. Обоснование и выделение таксономических единиц лесокультурного районирования 93
4.1. Таксономические единицы лесокультурного районирования . 93
4.2. Характеристика лесокультурных районов 101
Глава 5. Особенности роста насаждений искусственного происхождения в Архангельской области 108
5.1. Особенности роста лесных культур в Архангельской области . 108
5.2. Сравнение роста сосняков искусственного и естественного происхождения 110
5.3. Сравнение роста лесных культур в разрезе выделенных лесокультурных районов 117
Выводы и практические рекомендации 124
Литература 125
Приложения 140
- Ландшафтные исследования в лесном хозяйстве
- Методика полевых исследований и обработки экспериментальных данных
- Зональные природно-территориальные комплексы
- Характеристика лесокультурных районов
Введение к работе
По концентрации лесных ресурсов и эксплуатационным запасам древесины Архангельская область представляет собой один из важнейших лесопромышленных районов России. До начала 90-х годов XX столетия здесь заготав-ливалось 20 - 25 млн. м древесины, сплошные рубки велись на площади до 150 тыс. га и более. В последнее десятилетие в связи со спадом в лесопромыш-ленном комплексе области вывозка древесины сократилась до 8,8 млн. м (Архангельская область в цифрах, 2000), а ллощади - до 47 тыс. га (Окружающая среда ..., 1998). Проблема возобновления леса на таких обширных площадях приобрела государственное значение, так как от стабильного и качественного лесовосстановления зависит экономическое благополучие региона и снабжение страны древесиной в будущем. Кроме того, сплошные рубки леса в течение длительного времени без его восстановления в необходимых объемах являются одной из экологических проблем Архангельской области (Миняев, Юдахин, 1996). Основным методом лесовосстановления на территории области является естественное возобновление. На него в настоящее время приходится 77% площади восстанавливаемых концентрированных вырубок (Леса Архангельской области, 1998). Однако оно имеет ряд недостатков: во-первых, не обеспечивает восстановления лесов хозяйственно ценными породами (Чибисов, 1992); во-вторых, лесовозобновительный процесс на гарях и вырубках длится 10-15 и даже 20 лет (Бабич, Барабин, Тутыгин, 1999). Поэтому важная роль отводится лесным культурам хвойных пород: сосны, ели, кедра и лиственницы, которые начинают продуцировать уже в первый год. В пределах Архангельской области на посадку приходится 12,4% площади восстанавливаемых вырубок и гарей, а на посев - 10,6%. До начала 90-х годов лесные культуры создавались примерно на 20 тыс. га, в настоящее время площади значительно снизились: до 5 тыс. га в 1998 году (Леса..., 1998).
Актуальность. Лесные культуры приходится создавать и выращивать в очень широком диапазоне как почвенных, так и климатических условий, что определяет необходимость дифференцированного подхода к решению важнейших вопросов лесокультурного дела. Ошибки в технологических мероприятиях могут привести к существенным потерям материальных средств и труда целых поколений людей.
А.Р.Родин и Н.М.Набатов (1994) отмечают, что выращивание насаждений искусственного происхождения, обладающих высокой продуктивностью и качеством древесины, устойчивостью и долговечностью, возможно при учете всего комплекса факторов, обеспечивающих их оптимальный рост и развитие с момента подготовки лесокультурной площади, обработки почвы, посева или посадки до рубки главного пользования. Это может быть достигнуто при лесо-культурном районировании территории, под которым согласно ГОСТу 17559-82 понимается «разделение территории страны или ее регионов на части однородные по почвенно-климатическим условиям и требующие применения опреде-ленных типов лесных культур». Отсутствие цельного лесокультурного районирования России является предпосылкой для разработки схемы аналогичного районирования Архангельской области, тем более, что имеется опыт такого районирования в ряде регионов страны: республики Карелия и Удмуртия, Ленинградской и Пермской областей.
Наиболее перспективной основой такого районирования является ландшафтное районирование соответствующей территории, которое позволяет в полной мере учесть все многообразие природных условий. Изученность ландшафтной основы Архангельской области применительно к лесокультурному де-лу недостаточна, исследования в этом направлении актуальны и имеют большое практическое и научное значение.
Цель исследований. Разработка и обоснование схемы лесокультурного районирования территории Архангельской области на ландшафтной основе как теоретической основы повышения эффективности искусственного лесовосста-новления; разработка практических мероприятий по проведению лесокультур-ных мероприятий с целью внедрения их в лесохозяйственное производство.
В задачи исследования входило:
1. изучение физико-географических и эколого-лесоводственных условий Архангельской области;
2. анализ существующих схем физико-географического районирования исследуемой территории для обоснования и выделения лесокультурных районов;
3. изучение истории, опыта создания и современного состояния лесных культур в регионе по литературным данным, по материалам лесоустройства и по данным полевых исследований;
4. исследование роста и продуктивности лесных культур в пределах лесокультурных районов.
Научная новизна.
1. Впервые для территории Архангельркой области разработана методика и предложена схема лесокультурного районирования на ландшафтной основе.
2. Рассмотрены рост и продуктивность сосны обыкновенной в культурах разного возраста и возможность их использования для уточнения лесокультурного районирования.
3. Получены математические модели хода роста культур сосны в разрезе выделенных лесокультурных районов.
4. Обоснованы методические рекомендации по необходимому числу наблюдений при изучении биометрических показателей шишек с заданной точностью исследований.
Обоснованность и достоверность результатов исследований. Выводы и рекомендации диссертационной работы основаны на экспериментальном изучении лесных культур сосны обыкновенной на 39 пробных площадях, на которых проведен комплекс лесоводственно-таксационных и лесокультурных исследований.
Собранный экспериментальный материал обработан на компьютере с применением методов математической статистики.
Личный вклад. Экспериментальный материал собран при непосредственном участии автора в течение 1998-2003 г.г. Лично автором сформулированы цель и программные вопросы, выбран методический подход к их решению, вы
полнены полевые исследования, проанализированы результаты исследований, сделаны выводы и практические рекомендации.
Практическая значимость. Изучение многолетнего опыта выращивания лесных культур лесхозами Архангельской области и особенностей природных условий территории, а также анализ закономерностей роста и продуктивности лесных культур дает возможность разработать практические рекомендации по организации и проведению лесокультурных работ, позволяющие избежать негативных последствий и повысить эффективность искусственного лесовосста-новления.
• • Апробация работы. Основные положения и результаты по теме диссертационной работы представлены автором на конференции молодых ученых и специалистов «Экология-98» (Архангельск, 1998), на заседании НТС Госкомэкологии Архангельской области (Архангельск, 2000), на конференции ЛХФ АГТУ (Архангельск, 2000), на II Международных Мелеховских чтениях (Архангельск, 2000), на международной научной конференции (Курск, 2001).
По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы из 173 названий. Работа иллюстрирована 28 таблицами, 16 рисунками и фотографиями. Общий объем работы 143 страниц машинописного текста.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.А.Бабичу за методическую и организационную помощь; докторам сельскохозяйственных работ, профессорам СПбГЛТА Г.И.Редько и Д.М.Кирееву за консультативную помощь; кандидату географических наук Н.М.Бызовой за помощь в работе над диссертацией; а также выражает признательность кандидату сельскохозяйственных наук, доценту кафедры лесного хозяйства ВГМХА И.В.Евдокимову, студентам лесохо-зяйственного факультета АГТУ и работникам Архангельского управления лесами за помощь в сборе и обработке полевого материала.
Ландшафтные исследования в лесном хозяйстве
О целесообразности использования ландшафтной основы и перспективности изучения ландшафтных закономерностей структуры и динамики лесов для решения как теоретических, так и практических задач современного лесоведения свидетельствуют работы многих ученых.
Основоположник научного лесоведения и взгляда на лес как на «явление географическое» Г.Ф.Морозов указывал, что «лес нельзя понять ... вне изучения той внешней физико-географической обстановки, в которую леса погружены и с которой они составляют одно неотъемлемое целое» (1949) и считал конечной целью естественно-исторического исследования территории ее расчленение на «целую совокупность ландшафтов, или географических индивидуумов». Ландшафты, по его мнению, представляют собой «как бы фокусы, или узлы, в которых скрещиваются взаимные влияния общего и местного климата - с одной стороны; рельефа, геологических условий - с другой; растительности и животного мира - с третьей и т.д.» (1914).
Г.Н.Высоцкий (19 ) развивал представление о ландшафте, который называл термином «местность», или «естественный округ». Он считал, что различные местности должны отличаться характером внутренней пестроты или однообразия условий местопроизрастания и соответствующих этим условиям растительных сообществ. В этом заключается представление ученого о морфологии ландшафта, с одной стороны, и о ландшафте как начальной единице всей сие-темы районирования - с другой, которые получили свое развитие значительно позднее.
В.Н.Сукачев (1957), разрабатывая учение о лесных биогеоценозах, указывал на то, что классификация лесных биогеоценозов требует одинакового внимания как к однородности их биотических и абиотических компонентов, так и к закономерностям пространственного размещения единиц, при изучении последних он рекомендовал использовать разработки ландшафтоведения. В 70-80-ые годы появилось большое количество работ, в которых использовались элементы ландшафтного подхода к решению задач лесного хозяйства. Д.М.Киреев (1977) определил перспективы дистанционного изучения лесов на ландшафтно-географической основе. Он подчеркивал, что «аэрокосмическое изображение различного разрешения и визуальные дистанционные наблюдения при соответствующих методах интерпретации позволяют выявить объективно существующие на поверхности Земли природные территориальные комплексы, в пределах которых наблюдается однородный лесорастительный эффект и сходные динамические тенденции развития лесов». Методика ландшафтной интерпретации может быть использована в нескольких направлениях. Одно из них - лесоинвентаризация, лесоустройство и организация лесного хозяйства на ландшафтно-географической основе; другое - разнонаправленное тематическое изучение и сопряженное картографирование обширных территорий с последующим составлением достоверных тематических карт.
П.А.Кропов (1975) указывал на возможность применения ландшафтных методов в лесной таксации, в частности при таксационном дешифрировании аэроснимков. Она основывается на том, что «... ландшафтная единица - фация близко соответствует лесоводственной территориальной единице - тип леса». Если известны закономерности пространственной дифференциации того или иного урочища, то по аэроснимкам можно с большой достоверностью определить тип леса и класс бонитета (т.е. те таксационные показатели, которые наиболее трудно и с меньшей достоверностью дешифрируются по общепринятым морфологическим и цветовым признакам), а также другие показатели.
П.Н.Львов и Л.Ф.Ипатов (1976) предлагали использовать географическую основу в лесной типологии, т.к. «характер леса, своеобразие лесной растительности, ее видовой состав, морфология, количественные и качественные показатели определяются почвенно-гидрологическими и климатическими условиями, которые имеются на той или иной территории». На многочисленных примерах авторы показали четкие закономерности изменения всех основных таксационных показателей древостоев по мере продвижения с севера на юг.
В.В.Фуряев и Д.М.Киреев (1979) серьезное внимание уделяют изучению послепожарной динамики лесов на ландшафтной основе с использованием материалов аэрокосмической съемки, Дифференциация земной поверхности на ПТК различного ранга позволяет более строго «привязать» динамические ряды растительности к конкретному природному комплексу с характерным для него экологическим режимом, что обеспечивает уменьшение грубых ошибок при прогнозировании направления формирования растительности. Ландшафтная основа может быть использована для специальных районировании на региональном уровне.
Л.В.Столярчук (1974) провела ислледования по районированию территории Иркутской области для целей тушения лесных пожаров искусственно вызываемыми осадками на основе разделения области на 5 лесопожарных районов - Тунгусский, Момско-Бодайбинский, Приангарский, Прибайкальский и Лесостепной, которые в общих чертах согласуются со схемами климатического, ле-сорастительного и ландшафтного районировании соответствующей территории.
А.В.Письмеров (1982) выделил на территории Костромской области 5 ле-сорастительных районов, наиболее увязанных с границами ландшафтно-геоморфологических комплексов: еловые леса северной части Галичско-Чухломской возвышенности; пихтово-еловые леса южных отрогов Северных Увалов; сосново-еловые южной части Галичско-Чухломской возвышенности; сосновые леса Унженской низменности; елово-сосновые леса Ветлужской низменности.
А.Д.Волков и соавторы (1990) на основе изучения ландшафтов средней тайги Карелии предложили 21 вид узкоспециальных районировании территории - рекреационное, пирологическое, лесотипологическое и т.д. Используя тот же методический подход, Н.А.Громцев (1993) разработал лесорастительное районирование средней подзоны тайги Карелии, было выделено 5 лесорасти-тельных районов, обособленных по природным особенностям структуры и закономерностям динамики лесного покрова в связи с ландшафтными особенностями и локальной спецификой климата. А.Н.Салтыков (1991) рассмотрел ландшафтные особенности формирования еловых типов леса Онего-Северодвинского водораздела, выделив 2 макрокомплекса еловых типов леса: влажных суборей и сураменей на ледниковых суглинках и влажных сураменей и раменей на водно-ледниковых суглинках.
Методика полевых исследований и обработки экспериментальных данных
В основу методики изучения лесных культур положен зонально-типологический и статико-динамический метод исследования по Н.П.Кобранову (1973), при котором производится изучение большого количества участков в разных фазах роста и развития, созданных разными методами при различных способах обработки почвы, разной густоте посевных и посадочных мест, в различных типах лесорастительных условий.
Изучение культур по намеченным программой вопросам проводилось с использованием методических указаний В.В.Огиевского, А.А.Хирова (1967), А.Р.Родина, М.Д.Мерзленко (1983). Натурному обследованию искусственных древостоев предшествовали работы по изучению истории их создания и выращивания. Сбор экспериментального материала проводился методом повторных перечетов на постоянных пробных площадях (пр.пл.), заложенных кафедрой лесных культур АГТУ и автором в пределах таксационного выдела с учетом основных положений и требований ОСТа 56-69-83, а также согласно методике Н.Н.Соколова (1978) в однородных по почвенному и живому напочвенному покрову и микрорельефу условиях. Размеры пр. пл. обусловлены наличием на них необходимого количества особей культивируемой породы, позволяющего определить важные таксономические показатели (высота, диаметр и др.) с точностью, принятой в лесоводстве - 2-5%. Они могут колебаться в зависимости от возраста, полноты, однородности насаждений и реальных возможностей объектов. Как правило, форма пр. пл. принималась прямоугольной (Моисеев, Мош-калев, Нахабцев, 1968; Василевич, 1969).
Перечет деревьев на пр. пл. проводился по элементам леса, ступеням толщины в разрезе отдельных посевных или посадочных мест. Шаг ступеней толщины дифференцировался в зависимости от возраста изучаемых культур, т.е. принимался во внимание визуально определяемый средний диаметр основного элемента леса - культивируемой породы. Диаметры стволов измерялся на высоте 1,3 м.
Для определения средней высоты элемента леса производились замеры диаметров и высот у 20-25 деревьев, распределенных пропорционально количеству наблюдений каждой ступени толщины. Измерение высот производилось высотомером Блюм-Лейсса. Средняя высота определялась графически, а диаметр статистически, непосредственным способом.
Возле каждой пр. пл. брались модельные деревья (10-20 штук по ступеням толщины) для определения основных таксационных показателей (запаса, текущего прироста и др.), в том числе 5 деревьев со средней ступени толщины для определения хода роста по высоте. Текущие приросты измерялись по мутовкам за все возможные годы.
Исследования запасов надземной фитомассы культур сосны проводились по методике, разработанной Н.А.Бабичем (1994). После валки 12-15 деревьев и их обмера по каждой модели на платформенных весах с точностью до 25 г определялась масса всех фракций: сухих сучьев, веток, древесной зелени, коры и древесины ствола. Под древесной зеленью понимаются охвоенные ветви с диаметром у основания не более 0,8 см (ГОСТ 21769-76).
При изучении лесовосстановительных процессов на участках культур руководствовались положениями ГОСТа 18486-73 и рекомендациями И.С.Мелехова (1954), А.В.Побединского (1962), С.В.Белова (1983). На середине каждой стороны пробы и в центре закладывались ленты размером 1x20 м. Описание подлеска проводилось с указанием его общего количества по породам и средней высоты.
Описание живого напочвенного покрова выполнялось по методике Л.Г.Раменского (1937) на площадях размером 0,5x0,5 м, при этом указывались видовой состав растений, основной фон, ярусность, обилие видов по шкале Друде, проективное покрытие. На каждой пробной площади закладывалось по 12 площадок На пр. пл. закладывались почвенные шурфы, место для которых выбиралось по результатам почвенных прикопок, чтобы обеспечить объективность заключения о почве. Работы по исследованию почв проводились по методике А.Л.Паршевникова (1974) с учетом ОСТа 56-81-84. Выполнялось описание прчвенного разреза по генетическим горизонтам с указанием морфологических признаков: окраски, структуры, сложения, механического состава и т.д.
Для уточнения схемы лесокультурного районирования проводилось исследование географической изменчивости размеров и массы шишек ели, а также массы 1000 семян ели. Исследования охватывали наиболее распространенный тип леса в Архангельской области - ельник черничник. Сбор шишек ели обыкновенной и ели сибирской урожая 2000 года производился в 10 лесхозах, расположенных в северной (Архангельский, Пинежский, Холмогорский) и средней (Березниковский, Вельский, Котласский, Каргопольский, Красноборский, Яренский, Плесецкий) подзонах тайги. Количество образцов - по 100 штук с каждого объекта. Всего было обмерено и взвешено 900 шишек ели обыкновенной и 400 - сибирской. Для каждой партии шишек определялась масса 1000 штук семян. Для возможности статистической обработки материала каждая из партий семян была разделена на 10 равных частей (по 100 штук) и проведено дополнительное взвешивание микропартий.
Исследования в естественных насаждениях проводились методом эталонирования, или подробного изучения типичных (ключевых) участков в сочетании с маршрутными наблюдениями на межключевых пространствах, достаточно хорошо рассмотренном в работах А.Г.Исаченко (1961) и А.А.Видиной (1962). Основной объем комплексных работ выполнен на профилях, вопрос о месте закладки, протяженности и числе которых решался в каждом конкретном случае, с тем чтобы наиболее полно отразить особенности структуры растительного покрова. Линии профилей проходили от тальвегов речных долин к водоразделам в районах наименее подверженных антропогенному воздействию. В результате протяженность профилей колебалась от 800 до 1500 м. Комплексное описание ключевых участков на линии ландшафтного профиля проводилось по следующему плану: номер и адрес точки; характеристика рельефа, условий увлажнения, почвенный и растительный покров.
При описании рельефа давалась общая характеристика мезоформы (моренный холм, речная долина, лощина и т.д.), ее морфологические и морфомет-рические показатели: относительная высота, ширина, длина, форма склонов; при наличии микроформ рельефа (воронок, западин, промоин и т.д.) отмечались их размеры и частота встречаемости.
Условия и степень увлажнения определялись в почвенном разрезе. Отмечался тип увлажнения (атмосферный, грунтовый, пойменный) и степень увлажнения (недостаточная - грунт пылит; нормальная - грунт свежий; сезонноповы-шенная - почва глееватая; постоянно повышенная - грунт липкий, почва глее-вая; постоянно избыточная - на поверхности вода).
Закладка почвенных шурфов и прикопок и описание почв осуществлялись аналогично соответствующим работам на участках лесных культур. При описании растительности устанавливалась ярусность леса и давалось видовое описание всех ярусов: древесного, подроста, подлеска и напочвенного (травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового) покрова. Характеристика древесного яруса начиналась с определения формулы древостоя, т.е. выявления количественного соотношения в лесу различных пород деревьев; далее проводился перечет деревьев по методике, разработанной Н.Н.Соколовым (1978). При характеристике подроста определялся видовой состав древесных пород; количество, средняя высота, господствующий возраст и интенсивность возобновления особей каждого вида.
Зональные природно-территориальные комплексы
Ряд ученых (Львов, 1971; Загреев, 1978; Чертовской, 1978; Поляков, Платов, Успенский, 1986) отмечают, что между таксационной характеристикой насаждений и районом их расположения, характеризуемым климатическими условиями, наблюдается тесная связь. Наиболее ярко она проявляется в величинах средней высоты и среднего диаметра (табл. 12). При продвижении к северу на 1 географической широты средняя высота уменьшается на 1,5 м, а средний диаметр - на 1,7 см (Львов, Платов, 1973). Также наблюдается снижение в величине среднего класса бонитета и относительной полноте насаждений. Уменьшение высоты, диаметра и полноты в конечном итоге определяет значительное снижение запаса стволовой древесины на 1 га. На 1 широты оно составляет почти 30 м3.
Н.П.Львов, Л.Ф.Ипатов (1975) рассмотрели изменение основных таксационных показателей древостоев в наиболее распространенных типах лесов разных подзон тайги европейского Севера, показали существенное возрастание продуктивности одноименных типов леса по мере продвижения с севера на юг.
Наряду с изменением таксационных показателей существенно изменяются семенная продуктивность древесных пород (табл. 14), размеры шишек (табл. 15), а также наблюдаются существенные различия в биометрических показателях посадочного материала, выращенного в теплицах по одинаковой технологии (табл. 16)
Южно-Карельская северотаежная подпровинция расположена на северо-западе Архангельской области, включает Онежский административный район (Онежский лесхоз и Водлозерский национальный парк) и незначительную часть Плесецкого административного района (в пределах Водлозерского парка).
Подпровинция расположена на востоке Фенноскандии в пределах Балтийского кристаллического щита. Древние породы фундамента выходят на поверхность или перекрыты маломощными четвертичными отложениями ледникового происхождения. Рельеф представлен холмистой равниной с многочисленными озерами. Вдоль берега Белого моря простирается заболоченная низменность. Южнее расположена возвышенность Ветреный Пояс с наибольшей высотой 344 м.
Климат территории умеренно континентальный. Зима продолжительная, довольно снежная. Летом преобладает пасмурная погода. Средняя температура воздуха в январе -10-12С, июля +13-15С. В год выпадает 450-500 мм осадков. Мощность снежного покрова 50-60 см, продолжительность его залегания 160-180 дней. Речная сеть густая, представлена нижним течением р. Онега и ее притоками. Среди озер выделяется Кожозеро, площадь которого 97 км2. Растительность представлена сосновыми и еловыми лесами, под которыми образуются подзолистые и глеево-подзолистые почвы. На вершинах холмов, на бедных и сухих почвах растут сосняки лишайниковые и кустарничковые. В понижениях рельефа и на низменной равнине вдоль Белого моря встречаются сосняки сфагновые и долгомошные. Ельники в основном зеленомошные и травя-но-болотные с примесью березы. Леса отличаются большой разреженностью и низким качеством древесины.
Северо-западная северо-таежная подпровинция занимает северную часть Северо-Двинской низменности, Онежский полуостров и Беломорско-Кулойское плато. Рельеф территории моренный, равнинно-холмистый. На западе поднимается Онежская гряда с высотами до 120 м, на востоке - Беломорско-Кулойское плато, для которого характерно близкое залегание карбонатных пород и широкое распространение карстовых форм рельефа. Возвышенные участки подпровинций разделены обширными низменностями, по которым протекают крупные реки: Северная Двина, Пинега и Кулой.
Климат подпровинций умеренно континентальный с большой повторяемостью арктических воздушных масс и атлантических циклонов. Средняя температура воздуха в январе -11, июля 10С. В год выпадает 400-500 мм осадков. Мощность снежного покрова составляет 50-55 см, продолжительность его залегания 185-200 дней.
Растительность представлена еловыми, елово-сосновыми и сосновыми лесами с примесью березы. Преобладают зеленомошные и сфагновые типы леса на глеево-подзолистых почвах. Большинство лесов низкорослые, с низким качеством древесины.
Северо-западная среднетаежная подпровинция занимает обширное междуречье Онеги, Ваги и Северной Двины. По характеру рельефа представляет собой холмистую равнину с общим уклоном на север. В западной части поднимается Обозерско-Лепшинская (146 м) и Коношско-Няндомская (291 м) возвышенности с моренными холмами и грядами. Восточную часть занимают плоскохолмистые Северо-Двинская и Двино-Важская равнины. В строении территории принимают участие преимущественно песчано-глинистые, карбонатные и сульфатные породы пермского возраста. На западе развиты также терриген-ные и карбонатные отложения кембрия, девона и карбона. В районах выхода на поверхность карбонатных пород широко распространены карстовые формы рельефа.
Климат подпровинций умеренно континентальный. Средняя температура января колеблется от -10С на западе до -16С на востоке. Средняя температура июля 16-17С. Продолжительность вегетационного периода увеличивается к югу от 90 до 150 дней, а сумма температур - от 1200 до 1600С. В течение года выпадает 450-650 мм осадков. Снежный покров высотой 60-70 см держится 170-180 дней. Реки Северная Двина, Онега и их многочисленные притоки хорошо дренируют большую часть подпровинции. Наиболее распространены подзолистые и болотные почвы различного механического состава. На слабо дренированных междуречьях под заболоченными еловыми и елово-сосновыми лесами развиваются торфяно-подзолистые и подзолисто-глеевые почвы. На юге, особенно под березовыми лесами, распространены дерново-подзолистые почвы. В местах с близким залеганием карбонатных пород встречаются дерново-карбонатные почвы. Для низин характерны дерново-глеевые, аллювиально-дерновые и аллювиальные почвы.
На территории подпровинции господствуют среднетаежные еловые, сосновые и елово-сосновые леса, чередующиеся с болотами и лугами. В их составе в качестве примеси обычно находятся пихта и береза. Преобладают ельники зеленомошные и, особенно, ельники черничные, приуроченные к ровным дренируемым пространствам. На более сухих и бедных почвах развиваются ельники брусничные. Понижения заняты ельниками долгомошными и сфагновыми. Последние, однако, не образуют больших массивов. В южной части встречаются ельники кисличные. Еловые леса III класса бонитета характеризуются значительными запасами древесины (300-400 м3/га). Заболоченные ельники отличаются худшим качеством - IV, V классы бонитета, запасы - 150-200 м3/га.
Онежская и Двинская низины заняты сосновыми, главным образом, зеле-номошными лесами. В условиях значительного заболачивания развиваются сосняки сфагновые, а на сухих возвышенных местах - сосняки лишайниковые. В южных районах встречаются сосняки травяные и кустарничковые. Нередко к сосне примешивается лиственница. Небольшие массивы сосново-лиственничных лесов известны, например, на Онего-Двинском междуречье, где они приурочены к карбонатной морене. На вырубках и гарях повсюду распространены вторичные березовые, бере-зово-осиновые насаждения. Береза часто выступает и в качестве примеси в еловых и сосновых лесах.
Характеристика лесокультурных районов
Притундровый лесокультурный район (ЛКР). Притундровые леса, расположенные на северном пределе распространения лесной растительности, играют важную средообразующую и средозащитную роль. Уничтожение их вызывает нарушение водного и теплового баланса территории, способствует развитию процессов эрозии почв, заболачивания, термокарста и оползней, ведет к гибели или миграции животных, создает неблагоприятные условия для жизни человека (Курлович, Спирина, 1999).
Изучением лесорастительных условий притундровых лесов занимаются многие ученые (Семенов, Цветков, 1997; Семенов, Цветков, Чибисов, Елизаров, 1998; Семенов, Цветков, Торхов, Чибисов, 2000). Ими дана подробная характеристика природных условий данной территории. Притундровые леса данной территории отнесены к Беломорско-Тиманской провинции Восточно-Европейской лесорастительной области, в пределах которой выделены Золо-тицкий, Соянский, Северо-западный и Мезенско-Пезенский округа (Семенов и др., 1998).
Характеристика климатических условий приведена в таблице 22. Здесь преобладают слабосомкнутые, низкобонитетные, низкопродуктивные насаждения. Распространены редколесья. Анализ имеющихся данных позволяет сделать следующие выводы: 1. занимая большую по площади территорию (3599,4 тыс. га) притундровые леса обладают довольно однородными природными условиями, для которых характерны суровость климата, высокая заболоченность, повсеместное распространение многолетней мерзлоты, относительное однообразие растительного покрова; 2. для проведения лесокультурных мероприятий притундровые леса целесообразно рассматривать как единый лесокультурный район. До 50-х годов лесовосстановление вырубок и гарей в Мезенском лесхозе происходило исключительно естественным путем. Лесные культуры здесь на чали создавать с 1949 года в незначительных объемах (5-10 га в год). За период 1949-1960 г.г. было создано 80 га лесных культур, которые были списаны при лесоустройстве 1960 года из-за низкой приживаемости (от 16 до 52%) и малого количества посевных мест при создании. С 1961 по 1969 год производился посев культур сосны и ели, а с 1970 по 1990 год - посадка. Всего за период с 1961 по 1990 год было создано 1669 га лесных культур, из которых 786 га (47%) списано лесхозом и лесоустройством. Неудовлетворительное состояние имеют 379 га (22%). Основные причины низкого качества и гибели насаждений (69%) плохая подготовка почвы, низкое качество посадочного материала, недостаточное количество посевных мест и природные факторы (выжимание, вымерзание, высыхание культур).
В последнее десятилетие искусственное лесовосстановление проводится на гарях, вырубках и осушенных болотах с учетом лесорастительных условий. В качестве главных пород следует вводить в культуры сосну и лиственницу. Рекомендуемая первоначальная густота - 12-15 тыс. и более посадочных мест на 1 га. Обработка почвы должна заключаться в формировании тщательно фрезерованных микроповышений с элементами гидромелиорации. Создание культур на севере района, в первую очередь, необходимо приурочивать к насаждениям ели, сосны и лиственницы островного характера произрастания с тем, чтобы использовать их защитный эффект, распространяющийся на определенную территорию (Редько, Бабич, 1994).
Карельский северотаежный лесокультурный район расположен на северо-западе Архангельской области. Главной особенностью является положение территории в пределах кристаллического щита с близким залеганием коренных пород, что существенно влияет на состав и структуру насаждений. Наибольшее внимание при создании лесных культур должно отводится сосне как наименее требовательной к почвенно-гидрологическим условиям.
Северо-западный северотаежный лесокультурный район. Территория характеризуется наибольшей хозяйственной освоенностью: здесь располагаются крупные города Архангельской области (Архангельск, Новодвинск, Северодвинск); ведутся широкомасштабные лесозаготовки; заготовка древесины возрастает с увеличением объемов ее потребления лесодеревообрабаты-вающими и целлюлозно-бумажными предприятиями (АЦБК и СЦБК). В связи с этим в пределах района необходимо создавать плантационные культуры сосны и ели для последующих рубок, а также поддерживать удовлетворительное состояние пригородных лесов, имеющих большое средозащитное и рекреационное значение.
Двинско-Мезенский северотаежный лесокультурный район. Особенностью лесов данного района является появление в составе естественных насаждений кедра сибирского. Наличие карбонатных пород (известняков, доломитов и гипсов) определяет широкое распространение лиственницы.
Главными породами при создании лесных культур должны быть ель, лиственница, кедр сибирский. Первоначальная густота - 5 тыс. мест на 1 га. На более плодородных почвах культуры должны носить плантационный характер.
Северо-западный среднетаежный лесокультурный район. Учитывая большое распространение известняков, доломитов и гипсов, особое внимание должно быть уделено созданию культур лиственницы. В качестве главной породы следует рекомендовать также сосну. Первоначальная густота - 6-7 тыс. мест на 1 га.
Двинско-Мезенский среднетаежный лесокультурный район. Дендроф-лористической особенностью лесов района является постоянное участие пихты в составе еловых насаждений. Кроме того, по территории района проходит восточная граница естественного распространения кедра сибирского, что позволяет вводить его в состав лесных культур. В Красноборском лесничестве Красноборского лесхоза имеются культуры кедра, отнесенные к уникальным природным объектам природы. Одни были созданы в 1956 году на площади 4 га и, по данным лесоустройства 1985 года, к 30 годам характеризовались следующими показателями: состав - ЗК 1С IE 2Б ЗОс, средняя высота -7 м, средний диаметр - 8 см, относительная полнота - 0,8; класс бонитета -IV. Другие были созданы в 1961 году на площади 1 га. К 25 годам они достигли таких показателей: состав - 10К; средняя высота -7 м; средний диаметр - 8 см; полнота - 0,9; класс бонитета - V (по данным лесоустройства 1985 года).
Похожие диссертации на Лесокультурное районирование Архангельской области на ландшафтной основе
