Лесовосстановление вырубок липы мелколистной в лесах Среднего Предуралья Мартынова Мария Викторовна

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса 8

1.1 Эколого-лесоводственные особенности роста и развития липы мелколистной 8

1.2 Основные принципы формирования высокопродуктивных липняков 14

2 Природно-климатические условия района исследований 22

2.1 Географическое положение и климатические условия 22

2.2 Геологическое строение и рельеф 26

2.3 Почвообразующие породы и почвы 27

2.4 Гидрологические условия 30

2.5 Растительность 31

2.6 Лесной фонд 33

3 Программа, методика и объекты исследований 36

3.1 Программа и методика работ 36

3.2 Объекты исследований 40

4 Особенности лесообразовательного процесса в липняках и на их вырубках 42

4.1 Современное состояние и динамика площади липняков 42

4.2 Состояние подроста предварительной генерации в липняках 45

4.3 Формирование подроста последующей генерации после сплошных узколесосечных рубок в липовых лесах 51

5 Состояние нижних ярусов растительности в липовых лесах и на вырубках 68

5.1 Рост и развитие подлесочного яруса 68

5.2 Флористический состав и биомасса живого напочвенного покрова 73

6 Рост и развитие культур ели обыкновенной в липовых лесах среднего предуралья 87

6.1 Характеристика роста культур в первые годы после смыкания крон 89

6.2 Лесоводственно-таксационная оценка роста лесных культур 94

Общие выводы

Рекомендации производству библиографический список

• Основные принципы формирования высокопродуктивных липняков
• Почвообразующие породы и почвы
• Объекты исследований
• Формирование подроста последующей генерации после сплошных узколесосечных рубок в липовых лесах

Введение к работе

Актуальность темы исследований. Лесовосстановление вырубок коренными лесообразующими породами является одной из важнейших проблем лесоводства [Алексеев С.В., 1954; Мелехов И.С., 1962; Рябцев О.С., 2013], в том числе и для лесов Среднего Предуралья, где одним из главных лесообразо-вателей выступает липа мелколистная (Tilia cordata Mill). В лесном фонде липа занимает по площади второе место. И хотя ее площади с каждым годом увеличиваются (за 47-летний период в 2 раза), ввиду неполного освоения расчетной лесосеки, отсутствия своевременного лесоводственного ухода и рубок по заготовке древесины происходит накопление спелых и перестойных насаждений, запасы которых в Республике Башкортостан превышают 104,82 млн. м³, что влечет за собой снижение продуктивности, распад древостоя, потерю санитар-но-гигиенических функций и нежелательную смену пород. Наличие большого количества древостоев липы мелколистной старших возрастных групп, отсутствие под их пологом семенного возобновления вызывает необходимость решения вопросов целенаправленного лесовосстановления [Таран И.В., 1973; Соколов П.А., 1983; Павенин В.С., 1989; Султанова Р.Р., 2006]. Большая доля вырубок липовых лесов остается под естественное заращивание малоценными лиственными породами (клен, вяз), что также обуславливает необходимость изучения закономерностей возобновления и сохранения ценного генофонда липовых лесов.

Цель и задачи исследований. Цель работы – по результатам исследования лесообразовательного процесса в липовых лесах обосновать лесохозяй-ственные мероприятия, направленные на формирование на вырубках липы мелколистной молодняков ценных для Среднего Предуралья пород лесообразова-телей. В рамках поставленной цели обозначены и решены следующие задачи:

1. выявить особенности формирования подроста предварительной и последующей возрастной генерации;

2. определить видовой состав и биомассу живого напочвенного покрова под пологом липняков и на их вырубках;

3. дать оценку роста культур ели обыкновенной под пологом липняков и на их вырубках;

4) определить перспективы лесовосстановления вырубок липы мелко
листной естественным и искусственным способами.

На защиту выносятся:

1. Закономерности лесообразовательного процесса в липняках и после проведения сплошной узколесосечной рубки (зимний и летний сезон).

2. Динамика и продуктивность видового состава и биомассы живого напочвенного покрова под пологом липняков и на их вырубках.

3. Оценка роста культур ели обыкновенной в липовых насаждениях и на
их вырубках.

4. Перспективы естественного и искусственного лесовосстановления в
липняках Среднего Предуралья.

Степень разработанности темы исследования. Исследования, касающиеся рассматриваемой проблемы, ранее проводились Е.С. Мурахтановым

[1972, 1977, 1981], П.А. Соколовым [1975, 1978, 1983], Р.Г. Ситдиковым [1971, 1973, 1999], Б.Ф. Окишевым [1990, 1997], А.К. Габделхаковым [1997, 2009], Н.Н. Териновым [2003, 2009, 2011], Р.Р. Султановой [2006, 2012]. Безусловно, основные положения, выдвинутые исследователями, сохраняют свою значимость и на сегодняшний день.

Научная новизна. Дана оценка лесовосстановительных процессов в липняках Среднего Предуралья. Получены новые данные по возобновлению липы мелколистной на вырубках. Выявлены наиболее эффективные способы создания лесных культур ели обыкновенной под пологом, в коридорах расстроенных низкопродуктивных древостоев липы мелколистной и на ее вырубках вне зоны пчеловодческих пасек.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что научные и практические проблемы, решаемые в ней, непосредственно связаны с реализацией актуальной задачи лесовосстановления вырубок липы мелколистной в лесах Среднего Предуралья. Доказано, что с увеличением полноты древостоя количество подроста предварительной генерации уменьшается до 38 %. Определена роль сезона проведения рубки материнского полога в формировании подроста липы последующей возрастной генерации. Количество подроста на участке зимнего сезона сплошной узколесосечной рубки превосходит подрост на вырубке летнего сезона. Выявлены лимитирующие факторы роста подпологовых культур ели обыкновенной в насаждениях липы мелколистной: при относительной полноте материнского полога 0,3-0,5 рост культур ели характеризуется лучшими показателями, чем культур, созданных при полноте древостоя 0,7 и выше; наиболее высокие показатели роста характерны для культур, созданных на площадках и в коридорах. Получены новые сведения об эффективных способах лесовосстановления, на основе чего разработаны рекомендации для липняков Среднего Предуралья.

Практическая значимость работы обосновывается возможностью использования выводов и рекомендаций в ведении лесного хозяйства в липняках Среднего Предуралья. Результаты исследований применимы при планировании и проведении лесовосстановительных мероприятий, направлены на уменьшение сроков лесовыращивания, предупреждение нежелательной смены пород. Опытные участки являются научно-практической базой при обучении студентов и аспирантов кафедры лесоводства и ландшафтного дизайна ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ.

Методология и методы исследования базируются на работах отечественных лесоводов: М.Е. Ткаченко [1931], И.С. Мелехов [1954], А.В. Побе-динский [1965], В.И. Обыденников [1990] и др. Исследования проведены по методу пробных площадей (ПП).

Личное участие автора состоит в разработке программы и методики исследования, планировании эксперимента. Полевые работы, камеральная обработка материалов, систематизация и обобщение данных, обоснование выводов и предложений проведены лично автором.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований определяется использованием научно-обоснованных и

современных методик, а также методов математической статистики при обработке результатов и возможностью воспроизведения экспериментального опыта.

Результаты исследования доложены и обсуждены на конференциях и семинарах: Всероссийская научно-практическая конференция в рамках ХХI-XXIV Международной специализированной выставки Агрокомплекс, (Уфа, 2011-2015 гг.); II международная научная конференция молодых ученых России и Германии (г. Уфа, 2012 г.); ХI международная научно-техническая конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы» (Брянск, 2012); VI Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых (Уфа, 2013-2014 гг.); Международная научно-практическая конференция, посвященная 70-летию ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА (Ижевск, 2013); Международный конкурс среди студентов и аспирантов высших учебных заведений на лучшую работу по вопросам правоприменения в сфере лесного законодательства (Москва, 2014); Международный молодежный научный аграрный форум «Наука, инновации и международное сотрудничество молодых ученых» (Москва-Ульяновск, 2014); Съезд совета молодых ученых и специалистов вузов МСХ РФ Приволжского федерального округа (Саратов, 2014).

Публикации. Основные положения изложены в 20 публикациях автора, в том числе в 4 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК, в 2 статьях в зарубежном издании и в учебном пособии.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, рекомендаций производству и 6 приложений. Библиографический список включает 215 наименований. Основной текст изложен на 127 страницах, иллюстрирован 33 таблицами и 49 рисунками.

Основные принципы формирования высокопродуктивных липняков

Одним из видов особо защитных участков леса являются насаждения медоносов (главным образом, липы) в местах расположения стационарных пасек, где сплошные рубки запрещены [Косицын В.Н., 2009]. Основной фактор поддержания ресурсного потенциала лесных медоносов – регламентация проведения рубок спелых и перестойных насаждений и рубок ухода за лесом, прежде всего в липняках, отнесенных к хозяйственной секции «липа нектарная» [«Правила рубок главного пользования в липняках…», 1994; «Правила ухода за лесами…», 2007; «Правила заготовки древесины…», 2011]. При этом основополагающим является сезон и интенсивность рубки, а также отбор в рубку деревьев с учетом периода цветения и полноты насаждений [Султанова Р.Р., 2006].

И.А. Ибрагимов [1962] выделяет четыре основных типа липовых лесов: снытьевый, широкотравный, злаковый и костяничный. Для Башкортостана А.Е. Рябчинский [1964] выделяет следующие типы липовых лесов: нагорные, остепненные, злаковые и вейниковые, кленово-снытьевые, широкотравные.

Биологические особенности, строение и структура насаждений липы, ее минеральное питание изучались целым рядом ученых [Черкашина А.Г., 1955; Чичин М.И., 1956; Ву A.B., 1961, 1972; Рахтеенко И.Н., 1963; Бурков В.Н., 1966; Тимофеев В.П., 1966; Колыбина М.Ф., 1970; Носова Л.М., 1970; Соколов П.А., 1975, 1978, 1983; Кем М.Н., 1978; Васильев Б.Р., 1979; Югай А.Н., 1980; Мурахтанов Е.С., 1972, 1981; Макарова З.Н., 1982; Карманова И.В., 1983; Мушинская Н.И., 1983; Баранецкий Г.Г., 1989]. Значительное количество работ посвящено анализу роста и формирования липы в условиях урбанизированной среды [Ву A.B., 1961, 1972; Грохольская B.C., 1950; Романова А.А., 1963; Фролов А.К., 1989; Габделхаков А.К., 1997; Султанова Р.Р., 2006].

Исследование и анализ экологических качеств липовых лесов, позволяет сделать вывод о ее теневыносливости и холодостойкости, но произрастание на открытых пространствах может привести к появлению морозобойных трещин в период крепких морозов. Наиболее полно оценить ее требовательность к температурным режимам можно во время цветения или в период активной вегетации [Гроздов Б.В., 1952; Ткаченко М.Е., 1952; Сукачев В.Н., 1965; Хлонов Ю.П., 1965; Рысин Л.П., 1983].

Липу можно определить в группу древесных видов со средними фитонцидными свойствами. Присутствие в ветвях, преимущественно тонких, значительного количества полезных витаминов позволяет применять их для веточного корма в зимний время года, либо в целях получения лиственно-витаминной муки [Васильев Б.Р., 1978; Мусиевский А.Л., 1993].

Мощная корневая система липы обуславливает устойчивость к ветру [Карандина С.Н., 1950]. Большая часть массы корней (около 97,4 %) сосредоточена в горизонте А, который характеризуется лучшими механическими свойствами и наличием основных элементов питания [Ву A.B., 1961]. Проводя исследования в данном направлении, подобное было зафиксировано Л.П. Рысиным [1983] в смешанном сосново-липовом насаждении, по его данным 75-85% корней липы с диаметром до 0,5 см сосредоточены в верхнем слое почвы шириной 50 см. Следующий слой в 0,5 м содержит 10-15% корней, а при 1, 0-1,5 м – 5-10%. Многие ученые-лесоводы полагают, что, обладая мощной и достаточно глубокой корневой системой, она может выдерживать периоды с периодическими засухами, но не выносит длительного затопления. Мощность корневой системы не единственный показатель, большое внимание уделяется ее пластичности, то есть способности поддерживать специфику почвенной среды, оказывая влияние на форму корневых систем древесных пород, совместно произрастающих с ней [Ву A.B., 1961]. При совместном произрастании, например с дубом, корни липы расположены в большей степени в горизонте А, формируя первый ярус корневой системы [Рахтеенко И.Н., 1983; Самойлова В.М., 1963]. Присутствие липы мелколистной в составе повышает устойчивость и комплексную продуктивность насаждений, кроме того улучшает качественные характеристики верхних слоев почвы за счет повышения качественных показателей подстилки [Сорокин А.Д., 2006].

Рассматривая реакцию липы на процессы дигрессии и деградации, ученые пока не пришли к единому мнению. Часть исследователей сходится на том, что уплотнение почвы негативно сказывается на ней [Рысин Л.П., 1983], другие утверждают, что липа устойчива к данному процессу [Славкина Т.И., 1986]. Исследования Г.А. Поляковой [1983] свидетельствуют о том, что липа угнетается лишь при плотности почвы 1,22-1,44 г/см2.

Опытным путем установлено, что продолжительное влияние СО2 на липу мелколистную вызывает прорастание почек [Антипов В.Г., 1970], кроме того ускоряются процессы фотосинтеза и рост [Воронков Е.Н., 1965], она очень стойка к пылевыделению [Крылов Г.В., Салатова Н.Г., 1955].

Высокие показатели относительного содержания воды в листьях липы могут свидетельствовать о таком качестве клеток, как эффективное удерживание влаги, препятствующее возникновению водного стресса. Данную способность можно рассматривать в качестве адаптационного механизма ассимиляционного аппарата к условиям урбанизированной среды [Сейдафаров P.A., 2013]. Повышенное содержание воды служит основой для эффективного протекания активных метаболических процессов. Поэтому липа мелколистная не испытывает дефицита водного насыщения. Отсутствие водного дефицита создает благоприятные условия для процессов фотосинтеза, дыхания, ферментативной активности растения и соотношения минеральных веществ. Периодические скачки данного показателя при изменении степени промышленного загрязнения и в суточной динамике не превышали 7%. Таким образом, в процессе адаптации к техногенным лесорастительным условиям водообмен ассимиляционного аппарата липы стабилизируется и поддерживается на достаточном уровне [Сейдафаров P.A., 2013].

Липнякам принадлежит ведущее место в обеспечении пчел необходимым кормом, на них приходится от 70 до 90% общего ежегодного медосбора. Это связано в первую очередь с периодом цветения (начало-середина июля) когда пчелиные семьи достигают оптимальной фазы развития, во-вторых, липовые насаждения отличаются высокой нектаропродуктивностью (500-1000 кг/га), в-третьих, липа имеет «открытый тип» цветка что дает возможность пчелам максимально использовать возможности по сбору нектара [Косицын В.Н., 2009].

Почвообразующие породы и почвы

На территории Предуралья расположены такие возвышенности как Бугульминско-Белебеевская, Уфимское плато, Общий Сырт. К увалисто-холмистым равнинам отнесены Камско-Бельская, Юрюзанско-Айская и Сакмаро-Уральская. Значительная часть лесных угодий отнесена к рангу равнинных лесов [Крашенинников И.М., 1941].

Геологическая структура складывается при участии пермских, триасовых, девонских и других пород [«Геология СССР», 1964; «Почвы…», 1995, 1997].

По условиям залегания карстующихся пород и характеру рельефа территория относится к карстовой стороне Восточно-Европейской равнины: равнинный карст в горизонтально и пологозалегающих слабодренированных породах Предуралья, состав карстующихся пород карбонатный. Поверхностные проявления карста поражают территорию менее чем на 1 %.

Карстующиеся породы выведены на дневную поверхность, с почвенно-растительным покровом или со слабым слоем современных элювиально-делювиальных отложений. Лимитирующими факторами, подчеркивающими сложность условий рельефа, являются: 1) смена поверхностных уклонов и расчлененность рельефа; 2) многообразие комплексов терригенно-карбонатных пород; 3) значительная распространенность болот и заболоченных мест в низменностях между горными образованиями. Зафиксировано чередование хребтов с межхребтовыми понижениями, освоенными долинами рек, в пределах средне- и низкогорных хребтов с превышением водораздельных поверхностей до 300-600 м. Основанием служат суглинки щебнистые, глины с дресвой и щебнем, встречаются россыпи глыб и щебня с наличием дресвяно-суглинистого материала и выступов коренных пород, собственно коренные породы различной степени выветрелости. Территории, с овражной эрозией сильной интенсивности, с проявлением эрозионных склоновых процессов: в южной части – 20-25 %, в северной – более 25 % занимают площади менее 1 % [Ханов Д.А., 2013].

Район исследований большей частью расположен в пределах лесостепной зоны с довольно однородными почвообразовательными процессами. Территория хорошо дренирована, почвенный покров характеризуется относительно сложным сочетанием типов и подтипов почв. Относительное почвенное разнообразие (темно-серые лесные, серые лесные, пойменные, черноземы выщелоченные) наблюдается в основном благодаря влиянию рельефа, растительности и хозяйственной деятельности человека [по данным «Почвы …», 1995, 1997; Хабиров И.К., 2001].

Лесные массивы в большей степени произрастают на серых и светло-серых лесных почвах. Как отмечает С.И. Федоров [2002], эти почвы характеризуются хорошими качественными характеристиками (содержание гумуса в пределах от 2,5 до 5% с мощностью гумусового горизонта - 15-30 см с кислой реакцией и значительной распыленностью пахотного слоя), но при ведении сельского хозяйства нуждаются во внесении органо-минеральных удобрений [Федоров, 2002]. Почвенный профиль содержит ореховатый горизонт, весьма неустойчивый к механическому влиянию и размыву [Хабиров И.К., 2001].

Некоторые лесные участки представлены черноземами типичными. Преимуществом такого типа почв выступает присутствие мощного гумусового горизонта, также очень хорошо видна зернистая структура.

Липа мелколистная относится к числу видов, предпочитающих влажные и богатые минеральными элементами почвы. Но ареал ее распространения (встречается как на бедных песках, так и на супесчано-суглинистых почвах) свидетельствует о том, что она может произрастать и в худших условиях [Хлонов Ю.П., 1965; Сукачев В.Н., 1965; Pigott C.D., 1989].

Как отмечает в своих трудах Г.В. Попов [1980], самые продуктивные липовые древостои произрастают на темно-серых влажных черноземовидных суглинистых почвах. В качестве одной из основных особенностей этих почв С.Ф. Курнаев [1968] выделяет большое участие липы мелколистной в насаждениях. Изучая продуктивность липовых насаждений Среднего Предуралья по классам бонитета, необходимо заключить, что наиболее продуктивные насаждения растут на самых плодородных почвах, таких как чернозем выщелоченный или темно-серые лесные почвы. Но на исследуемой территории их площади представлены незначительно.

При оценке воздействия почвенных условий на лесоводственно-таксационные показатели и продуктивность липняков II класса бонитета с полнотой 0,5-0,6 установлено, что характерной чертой таксационных показателей служит уменьшение их величин от черноземов оподзоленных к серым лесным почвам. Средний запас древостоя на черноземах оподзоленных равен 215,1 м/га, в то время как на почвах лесных он падает до 193,9 м/га. Лесорастительные свойства почв изменяют не только запас стволовой древесины, но и средние диаметр, высоту древостоев и их прирост. Высокими значениями прироста характеризуются липовые древостои темно-серых лесных почв, со средним приростом по высоте – 43 см в год, по диаметру – 0,46 см. С возрастом незначительно увеличивается разница в запасе на серых и темно-серых лесных почвах.

Темно-серые лесные почвы формируют высокопродуктивные липняки. При этом значительные расхождения в характеристиках почв ведут к формированию определенных лесорастительных условий для лесовозобновления [Будыко М.И., 1974; Гейгер Р., 1960]

Сильная расчлененность рельефа обуславливает ярко выраженную комплексность почвенного покрова. На выпуклых вершинах увалов и склонов водоразделов наибольшее распространение имеют светло-серые горнолесные почвы. Свойства этих почв значительно варьируют в зависимости от положения на склоне и его экспозиции, что связано, в основном, с глубиной залегания пород, богатых основаниями и микроклиматическим режимом местоположения [Смирнова О.В., 1994].

Объекты исследований

Результаты исследования показывают, что в составе подлеска доминируют лещина обыкновенная (Cоrylus avellna) и черёмуха обыкновенная (Prnus pdus). При этом на участке летнего сезона рубки отдельные экземпляры черемухи вышли в верхний ярус (таблица 20).

Подлесок на участках, пройденных рубкой, в особенности зимнего сезона, развит слабо (рисунок 31), это связано с интенсивным развитием поросли древесных пород верхнего яруса, недостаточным количеством поступающего света, а так же наличием большого количества отпавших порослевин, механически повреждающих подлесок. Таблица 20 – Распределение подлеска по категориям жизненности и крупности

Чр вышла в верхний ярус, Н=12 м, D=11 см Распределение подлеска по жизнеспособности (рисунок 32) говорит о незначительной доле отпада: 6,1% и 10,5% нежизнеспособного подлеска на летней и зимней рубке соответственно; 2,3 % нежизнеспособного и 11,3% сухого подлеска на контрольном участке.

Распределение по категориям крупности (рисунок 33) свидетельствует о преобладании крупного подлеска на зимней рубке (68,4%) и контрольном участке (56,9%) и среднего на летней (42,4%). 100

Распределение подлеска по категориям крупности Распределение количества подлеска по видовому составу представлено на рисунке 34: на всех ПП в подлеске преобладает черемуха обыкновенная: 0, 433 тыс. экз/га на зимней рубке; 0,563 тыс. экз/га (летняя рубка); 0,86 тыс. экз/га (контроль).

Необходимо отметить, что под пологом нетронутого рубкой древостоя наблюдается увеличение высоты подлеска и его густоты. Густота подлеска на всех исследуемых участках варьирует от 0,6 до 1,2 тыс.шт./га. Лесоводственная характеристика подлеска представлена в таблице 21.

При этом установлено, что существенные различия общего количества подлеска на различных участках вызваны обильным развитием порослевых экземпляров липы мелколистной на вырубке зимнего сезона, затрудняющих рост подлеска. Жизненность подлеска, варьируя в пределах от 92 до 99 %, говорит о хорошем состоянии данного компонента леса.

Травяной покров считается индикатором лесорастительных условий, имея не значительную массу в общих запасах лесного биогеоценоза, но обладая большой зольностью, способен регулировать микроклиматические процессы в лесу, оказывать влияние на температуру, распределение осадков, испарение влаги и на жизненные процессы древесных растений [Мелехов И.С., 1980].

Состав напочвенного покрова в лесном массиве определяется главным образом фитогенными процессами – эдификаторным влиянием древесно-кустарниковых видов. Всякое нарушение пространственной и временной организации древесной растительности меняет и функциональную безупречность биоценоза [Смирнова О.В., 1994]. На территории, находящихся под влиянием антропогенных факторов, происходит непрерывная замена характерных видов лесных трав сорными и луговыми. Уплотнение почвенных горизонтов, изменение физических характеристик негативно влияет на структуру живого напочвенного покрова. Изначально данную закономерность установил П.П. Фальковский [1928]. Далее отношение разнообразных видов трав к изменению среды изучали в своих исследованиях П.М. Горчаковский [1972], Н.С. Казанская [1971], Л.П. Рысин [1970] и другие исследователи. Но эти данные относятся в основном к динамическим процессам ЖНП под пологом леса в условиях рекреационного воздействия и не всякий раз позволяют полно и обоснованно заключить о структуре ярусов травянистой растительности нарушенного рубками. Исследование динамики ЖНП на участках пройденных рубками несет как большой научный, так и практический интерес, так как травяной покров формирует среду для лесовозобновления.

Анализ флористического состава и количественного соотношения видов антропогенных лесных фитоценозов, к которым могут быть отнесены и вырубки, позволяют, прежде всего, установить их сходство и различие по видовому богатству и количественным соотношениям со структурными показателями живого напочвенного покрова ненарушенного леса. Чем больше в составе сообщества видов с разным обилием и выше видовое разнообразие, тем устойчивее сообщество. Несмотря на значительные площади липняков, в фитоценотическом отношении они довольно однородны, флористический состав травостоя относительно беден и унифицирован, благодаря сильному средообразующему воздействию тенистого полога липы [Горчаковский П.М., 1972]. Исследования выполнены в липовых насаждениях Нурлинского участкового лесничества Уфимского лесничества Республики Башкортостан. До проведения рубки древостой характеризовался следующими показателями: состав насаждения– 10Лп, возраст – 70 лет, бонитет – II, полнота – 0,7. В исследуемых липняках в 1993 г. проведена сплошная узколесосечная рубка на двух участках площадью по 0,25 га: летний сезон (пробная площадь ПП№2, состав производного древостоя через 20 лет после рубки – 1Лп9В+Кл) и в зимний сезон (ПП№3, состав – 6Лп4В+Кл, возраст – 20 лет). На контрольном участке под пологом (ПП№1) и на каждой рубке (ПП№2 и №3) по диагонали участка заложено по 20 учетных площадок размером 1010 м, на которых определялись состав растений по видам и их проективное покрытие (учет 1993, 1995 и 2013 гг.). Обилие видов на пробных площадках определяли по шкале Друде, в которой различные степени обилия обозначаются баллами на основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости. Оценка обилия проводилась на учетных площадках 10х10 м, в результате были полученные данные, занесенные в таблицу 22. Установлено, что травянистый покров в ненарушенном рубками липовом насаждении представлен 20 видами трав и включает пять подъярусов. Богатство видов не выходит за пределы 17 семейств [Мартынова М.В., 2014].

Формирование подроста последующей генерации после сплошных узколесосечных рубок в липовых лесах

Формирование лесных культур на местах вырубок представляет собой действенный механизм восстановления качественного состояния эксплуатационных лесов [Рунова Е.М., Чжан С.А., 2013]. Изучение и анализ закономерностей формирования лесных культур, с учетом всех процессов, протекающих в них определяет возможность предопределить их последующее развитие и разработать систему лесохозяйственных мероприятий с целью повышения их продуктивности [Пигарев Ф.Т., 1979; Беляев В.В., 1986].

В ходе выполнения исследований изучены культуры ели обыкновенной, созданные посадкой 2-летних сеянцев в 1975-1991 гг. Под пологом липы типы условий местопроизрастаний пробных площадей соответствуют С2 и относятся к снытьевой группе типов леса. Краткая таксационная характеристика древостоев приведена в таблице 27.

Древостои на исследуемых площадях вторичного происхождения, сформированны на вырубках. Древесный ярус порослевого происхождения, одноярусный, одновозрастный, бонитет - III, полнота 0,3 - 0,7. В составе доминирует липа мелколистная (TiliacordataMill.), незначительно представлены дуб черешчатый (Quercusrobur L.), вяз гладкий (UlmuslaevisPall.), клен остролистный (Acerplatanoides L.) [Мартынова М.В., 2014].

Культуры ели обыкновенной сформированы на участках, где были проведены различные варианты рубок. Так на ПП №1 и №2 проведена добровольно-выборочная рубка, с интенсивностью 30 и 15% соответственно, после чего были созданы рядовые культуры с шириной между рядами 5 и 7 м соответственно; на ПП №3 - выборочная санитарная рубка (ввиду усыхания дубовых древостоев) также с созданием рядовых культур через 3 м; на ПП №4 -полосно-постепенная рубка, с последующим созданием рядовых культур в коридорах шириной 25 м; ПП №5 и №6 – сплошная узколесосечная рубка, с формируемыми рядовыми культурами (0,75х3 м) и в площадках (2х2 м, площадки размещены через 5 м друг от друга).

Минимальные показатели приживаемости присущи культурам, сформированным на вырубке с размещением в площадках (86%) и в коридорах (81%). Минимальный процент у подпологовых культур с полнотой материнского полога 0,7 (53%). Статистическая обработка полученных лесоводственно-таксационных показателей представлена в таблице 29. нулевая гипотеза о равенстве средних не отвергается, т.к. = 2.02; Х среднее арифметическое; S2 выборочная дисперсия; S среднеквадратичное отклонение; m стандартная ошибка Cv коэффициента вариации; Cs точность опыта, t - критерий Стьюдента. Из таблицы 29 видно, что за шесть лет учета лучшие значения роста в высоту наблюдаются в культурах, созданных на коридорах. Затем следуют в убывающем порядке культуры, созданные на площадках на вырубке, рядовые культуры на вырубке, подпологовые культуры под пологом низкополнотного (Р=0,3) липняка, подпологовые культуры с полнотой 0,5, подпологовые культуры в липняке с полнотой 0,7.

Анализируя ход роста в высоту культур ели в период с 1990 по 1996 гг. (рисунок 38), следует отметить, что в более раннем возрасте заметных отличий в росте стволов ели, созданных под пологом и на вырубке, не наблюдалось. Но далее различие в годичных приростах посадок между различными вариантами посадки постепенно увеличиваться в пользу культур в коридорах (ПП№4) и на вырубке, созданных на площадках (ПП №7).

Наблюдается явная дифференциация в росте лесных культур в зависимости от способов их формирования. Рассчитанный критерий Стьюдента (t), подтверждает этот факт и показывает достоверность различий в приросте как по годам, так и в целом за учетный период. 6.2 Лесоводственно-таксационная оценка роста лесных культур

Рост культур ели обыкновенной под пологом липовых насаждений зависит от состава, возраста и полноты древостоя. Для определения продуктивности лесных культур необходимо учитывать основные лесоводственно-таксационные показатели, такие как диаметр, высота и годичный прирост.

В 2014 г. данные варианты созданных еловых культур исследованы нами. Перечетная ведомость представлена в приложении 6. На учетных площадках уже сформировался полноценный еловый ярус. Таксационные показатели культур представлены в таблице 30 [Мартынова М.В., 2014].

При сравнении приростов культур ели (рисунок 39, 40) установлено, что наибольший прирост по диаметру имеют посадки, созданные на площадках (0,29 см/год), а по высоте культуры, созданные в коридорах (0,27 м/год). Их преимущество над подпологовыми культурами составляет более 50 %.

Лучшие показатели роста в высоту характерны для культур, высаженных в коридорах (ПП№4). Далее культуры расположены нами в убывающем порядке по показателям роста в высоту: культуры, созданные на площадках (ПП№6), рядовые (ПП№5), культуры под пологом низкополнотного (Р=0,3) липняка (ПП№1), подпологовые культуры в дубово-липовом насаждении с полнотой 0,5 (ПП№3) и подпологовые культуры в липняке с полнотой 0,7 (ПП№2).В целом закономерности роста культур при различных способах посадки сходны, так на начальном этапе на формирование культур в наибольшей степени оказывает влияние внутривидовая конкуренция, далее рост определяется наличием и полнотой верхнего древесного яруса.