Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 11
Глава 2. Природно-климатические условия и лесной фонд Удмуртской Республики 37
2.1. Географическое положение и климат 37
2.2. Геологическое строение и рельеф 38
2.3. Почвы 43
2.4.Лесная растительность 47
2.5.Характеристика лесного фонда Удмуртской Республики 48
2.5.1. Распределение лесопокрытой площади по преобладающим породам и состоянию насаждений 48
2.5.2. Породно-возрастная структура, состав и динамика насаждений 54
Выводы 60
Глава 3. Программа, основные положения методики исследований и объем выполненных работ 62
3.1. Район и программа исследований 62
3.2. Основные положения методики и состава работ 64
3.3. Характеристика объектов, объем выполненных работ 70
Глава 4. Естественный возобновительный процесс ели под пологом материнских и лиственных насаждений 76
4.1. Возобновительный процесс ели под пологом материнских насаждений 77
4.2. Возобновительный процесс ели под пологом лиственных насаждений 80
4.3. Возобновление ели при несплошных рубках 82
Выводы 91
Глава 5. Возобновительный процесс на вырубках 93
5.1. Возобновление ели при сплошнолесосечных рубках 93
5.2. Содействие естественному возобновлению ели 96
Выводы 103
Глава 6. Искусственное восстановление еловых насаждений на вырубках 105
6.1. Обработка почвы 105
6.1.1. Плужная обработка почвы 106
6.1.2. Минерализация полос тяжелыми орудиями 113
6.2. Живой напочвенный покров и его влияние на культуры 115
6.3.Поросль лиственных пород и ее влияние на развитие молодняков ели 117
6.4.Рост и формирование молодняков ели 121
6.4.1 .Приживаемость и сохранность культур 122
6.4.2.Ход роста ели и формирование насаждений 126
Выводы 135
Глава 7. Еловые насаждения в условиях интенсификации лесовыращивания 137
7.1. Основные критерии интенсификации выращивания ели 138
7.2. Опытно-производственные объекты и их характеристика 142
7.2.1. Насаждения ели в зоне южной тайги 144
7.2.2.Насаждения ели в зоне смешанных лесов 146
7.3. Оценка и прогнозирование продуктивности еловых насаждений в условиях интенсификации 148
Выводы 153
Выводы 154
Рекомендации 156
Список литературы 158
Приложения 178
- Состояние вопроса
- Породно-возрастная структура, состав и динамика насаждений
- Содействие естественному возобновлению ели
- Оценка и прогнозирование продуктивности еловых насаждений в условиях интенсификации
Введение к работе
Актуальность темы. В лесах Удмуртской Республики происходит истощгние ресурсов хвойных насаждений с преобладанием еловых древо-стоев [Буераков, Петров, 2006) Это снижает общий лесосырьевой потенциал региона и требует целенаправленного восстановления ельников (Ту-ганаев, 1997) Очевидна в связи с этим актуальность исследований, направленных на повышение лесоводственной эффективности возобновительно го процесса лесов с преобладанием в составе ели - важнейшего ле-сообрг зователя темнохвойной тайги Прикамья.
Цель и задачи исследований: Цель исследований — дать лесово-дственную оценку естественного и искусственного лесовосстановительно-го процесса в еловых насаждениях и на вырубках в условиях южной тайги и севера смешанных лесов Удмуртской Республики, на основе полученных данные определить пути повышения его эффективности
Ладачи исследований предусматривали
Выявить особенности естественного возобновления ели под пологом мггеринских пород и в лиственных насаждениях, на лесосеках несплошных и сплошнолесосечных рубок
? Оценить возобновительный процесс на площадях содействия естественному возобновлению (СЕВ) еловых лесов.
.! Изучить особенности роста, развития и формирования еловых мо-лодняі ов при искусственном лесовосстановлении
4 Обосновать и дать прогноз повышения продуктивности еловых насаждении в условиях интенсификации восстановления
Научная новизна. Впервые в равнинном Прикамье на территории Удмуртской Республики проведено комплексное исследование и дана ле-соводственная оценка естественного и искусственного восстановительных процессов темнохвойных лесов с преобладанием ели в древесном ярусе. Выявлгны закономерности возобновления ели под пологом материнских древостоев и лиственных насаждений при проведении несплошных рубок, на еловых вырубках в условиях сплошнолесосечных рубок, обобщены результаты мер СЕВ и сделана их оценка, прослежены особенности формирован! я молодняков культур ели при произрастании с сопутствующими лиственными породами, исследован опыт выращивания ели по интенсивным технологиям
Практическая значимость. Результаты исследований дополняют процесс познания восстановительной динамики темнохвойных лесов в естественных ельниках, елово - лиственных и лиственных насаждениях, а также на вырубках и при искусственном выращивании созданием культур, в том числе по интенсивным технологиям Разработаны таблицы хода роста (ТХР) при выращивании ели в культурах (до 20 лет) и формировании насаждений по интенсивным технологиям (до 50 лет) Данные оценки эф-
фективности возобновительного процесса позволяют планировать оптимальное соотношение способов естественного, искусственного и комбинированного восстановления еловых насаждений
Основные научные положения, вынесенные на защиту:
причинно-следственные связи отрицательной динамики лесопо-крытой площади ельников Удмуртской Республики,
особенности естественных возобновительных процессов ели в насаждениях,
естественное возобновление ели на вырубках,
особенности искусственного лесовосстановления на еловых вырубках;
5) опыт выращивания ели по интенсивным технологиям
Обоснованность выводов обеспечена анализом большого объема
наблюдений на пробных площадях, применением научно-обоснованных методик, использованием современных методов обработки, анализа и оценки достоверности полученных результатов
Личный вклад автора Автором выполнены постановка проблемы, определение цели и задач исследований, разработка программы, выбор методик и объектов, осуществлен сбор экспериментального материала, проведен анализ данных, сделаны научные выводы и рекомендации
Апробация работы. Результаты исследований представлялись и докладывались на всероссийской научной конференции (Седьмые Вави-ловские чтения) "Глобализация и проблемы национальной безопасности России в XXI веке" (Йошкар-Ола, 2003), всероссийской научно-практической конференции "Адаптивные технологии в растениеводстве -итоги и перспективы" (Ижевск, 2003), региональной научно-практической конференции "Устойчивому развитию АПК - научное обеспечение" (Ижевск, 2004), научных чтениях к 75-летию А И Мурзова (Казань, 2004), научно-технической конференции к 160-летию Ф А Теплоухова "Проблемы озеленения городов и развития лесного комплекса" (Пермь, 2005); научных чтениях к 70-летию Ф В Аглиуллина "Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов" (Казань, 2005), всероссийской научно-практической конференции "Научное обеспечение реализации национальных проектов в сельском хозяйстве" (Ижевск, 2006), научной конференции "Современные проблемы почвоведения и экологии" (Йошкар-Ола, 2006)
Объем и структура диссертации. Диссертация общим объемом 204 страниц текста состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций, содержит 49 таблиц, 1 рисунок, 25 приложений Список литературы включает 214 наименований, втом числе 14 на иностранных языках
Состояние вопроса
Регион южнотаежных и смешанных лесов востока европейской части России, куда входит Среднее Предуралье, в лесоводственной литературе освещен достаточно полно (Курнаев, 1958; Карпов, 1969; Смирнов, 1971; Орлов и др., 1974; Чертовской и др., 1974; Алексеев, 1975; Чмыр, 1977). Физико - географические, зонально-типологические и лесорастительные особенности отдельных районов изложены в работах многих авторов при изучении Западного Приуралья и Среднего Урала (Чазов, 1953,1959; Фирсова, 1960; Каратаев, 1962; Прокаев, 1963; Чикишев, 1963; Шкляев, Балков, 1963; Зубарева, 1967; Колесников, Шиманюк, 1969; Широбоков, 1969;). На основании анализа и обобщения этих сведений, определены основные природно-климатические параметры и лесорастительный потенциал изученного региона:
Изучая проблему восстановления лесов региона следует прежде всего обратить внимание на способность их при определенном комплексе условий к самовосстановлению. Эта важная биологическая особенность лесных биогеоценозов может проявляться по разному: формированием нового поколения леса под пологом материнского древостоя, успешным возобновлением хвойных молодняков естественным путем на вырубках, содействием естественному возобновлению. В ряде типов леса естественное возобновление может дать высокий лесоводственный эффект и являться основным способом лесовосстановления. Подрост и молодое поколение разновозрастных ельников является потенциальным резервом по восстановлению леса на вырубках. Согласно «Руководству по проведению лесовосстановительных работ в государственном лесном фонде таежной зоны европейской части РСФСР» в поступающих в рубку насаждениях данного региона за счет сохранения подроста можно обеспечить возобновление леса почти на половине вырубаемых площадей. Многими исследователями на основании анализа хода естественного возобновления в лесах отдельных областей данного и прилегающих районов изучены состояние и перспективы использования этого процесса (Победин-ский, 1946; Юргенсон, 1958, 1960; Прокопьев, 1963, 1974; Марусов, 1966, 1970; Зубарева, 1967; Исаева, 1969; Коновалов, 1974; Луганский, 1974; Вахи-тов,1976; Писаренко, 1977; Шеванюк, 1977; Горев, 1978; Казимиров, 1978; Лютиков, 1978; Николаенко, 1978; Поликарпов, 1978; Дерябин, 1979; Шим-кевич, 1979; Львов, 1980; Духтанова, 2006). Из работ, относящихся к данному вопросу, следует, что проблема эта пока не имеет однозначного ответа для своего решения. Предстоит, в частности, определить возможности такой меры содействия лесовозобновлению, как сохранение подроста, выяснить степень и место использования предварительного возобновления ели при воспроизводстве лесов. При всем многообразии мнений и выводов о характере и степени использования естественного возобновления существует одно общее о том, что перспектива лесовыращивания за счет предварительного возобновления - сохранения подроста хозяйственно ценных пород — в настоящее время должна определяться исходя из технического уровня лесоэксплуатации. Между тем, по данным большинства авторов возможности естественного возобновления лесов региона с лесоводственных позиций достаточно благоприятны, хотя нельзя не отметить и противоречивость в ряде случаев. Юргенсон Е.И. (1960) характеризует этот процесс в ельниках Прикамья как «совершенно» неудовлетворительный. В то же время по его наблюдениям под пологом спелых насаждений почти всегда имеется самосев в достаточном количестве (табл. 1.1)
Однако с учетом существующей технологии лесозаготовок сохранение подпологового подроста автор считает трудно достижимым в виду полного, в большинстве случаев, его уничтожения. Рассчитывать же на последующее возобновление в южной тайге даже на 15-летних вырубках, где неизбежна смена пород на лиственные, практически не приходится. Возобновление хвойных здесь происходит лишь на 4-х% площади.
По исследованиям, проведенным в Удмуртии (Коновалов, 1974) возобновление хвойных под пологом леса в большей степени зависит от породного состава материнского древостоя, почвенно-гидрологических условий участка. Однако наиболее важна степень предварительной генерации хвойных. Устойчиво влажный гидрологический режим и богатство почвы снижают численность хвойного подроста на вырубках и способствуют увеличению количества лиственного возобновления.
Анализ лесовосстановительных процессов в лесах Урала (Николаенко, 1978) показал, что лучше всего они происходят на вырубках южной тайги в Предуралье. Однако на еловых вырубках здесь в составе резко увеличивается доля лиственных пород. В мягколиственных насаждениях ель восстанавливаются хуже, чем в хвойных; в составе повсеместно преобладают лиственные породы. Возобновительная способность елово-пихтовых насаждений под пологом спелого и перестойного леса ниже, чем сосновых, где подрост в достаточном количестве имеется в среднем на 69% площадей. На сплошных концентрированных вырубках южной тайги естественным путем при значительном участии в составе хвойных пород можно сформировать древостой только на 25-45% их общей площади, а под пологом материнских древостоев - на 2/3. Последнее, однако, возможно лишь при проведении рубок с сохранением подроста и тонкомера хвойных пород.
При производстве лесосечных работ, к сожалению, не в полной мере учитываются лесоводственные требования, предъявляемые к машинам и механизмам при их конструировании. С приходом в лес современной лесозаготовительной техники увеличивается при разработке лесосек площадь волоков до 30 — 38% от площади вырубки (Шеванюк, 1977) возрастает повреждаемость оставляемых деревьев и послеуборочный отпад в 6-7 раз за первый же год после рубки в сравнении с традиционными методами лесозаготовок, ухудшается лесорастительная среда. Все это делает невозможным формирование будущих древостоев с преобладанием хвойных пород на местах рубок, разработанных с применением комплекса машин. В связи с этим определяющим в решении проблемы следует считать искусственное лесовосстановле-ние с максимальной механизацией всего технологического процесса и переходом на промышленные методы лесовыращивания.
На территории исследования покрытая лесом площадь представлена преимущественно естественными насаждениями. В то же время четверть всех лесов республики занимают лесные культуры.
Под пологом еловых насаждений к возрасту рубки накапливается в большинстве случаев достаточное количество подроста ели, способное сформировать после вырубки материнского древостоя полноценные насаждения. На такую возможность восстановления ельников на вырубках за,счет подроста, вышедшего из под полога, указывали многие исследователи (Крав-чинский, 1916; Морозов, 1927; Ткаченко, 1955; Касимов, 1960; Мелехов, 1962; Прокопьев, 1963; Тимофеев, 1965; Исаева, Луганский, 1975; Данилик, 1978; Чертовской, 1978; Ларин, Паутов, 1989; Степанов, 1989; Аглиуллин, 1991; Луганский и др., 1996; Бабич и др.,2000; Газизуллин и др., 2003 и др.). Полученные ими данные об особенностях возобновления свидетельствуют о том, что состояние подроста под пологом насаждений одного и того же типа леса в различных географических районах неодинаково и зависит от многих факторов. На ход естественного возобновления под пологом существенное влияние оказывают местные микроклиматические, почвенно-гидрологические условия, характер и степень развития подлеска, живого напочвенного покрова и т.д.
Породно-возрастная структура, состав и динамика насаждений
Породные и возрастные показатели лесных насаждений достаточно разнообразны. Согласно «Основным положениям организации и ведения лесного хозяйства Удмуртской АССР» (1976) средний состав лесного фонда по породам 30 лет назад был 38Е1Л18С27Б90с6ЛпЮл. Доминировали тогда такие породы, как ель, сосна, береза, осина, липа, местами незначительно присутствовали ольха, лиственница, пихта. На севере смешанных лесов в.составе древостоев встречались дуб, клен. Еловые древостой без примеси других пород в основном произрастали в подзоне южной тайги, хотя имели место они и в зоне смешанных лесов. В последней ель формировала древостой чаще с участием в составе лиственных пород: березы, осины, липы; из хвойных- местами с пихтой.
К концу прошлого столетия средний состав, лесного фонда по Республике соответствовал 34Е17С1П36Б60с5ЛпЮл (Итешина, 2004), а к началу текущего столетия породный состав лесов по занимаемой площади выразился следующим соотношением (Программа.. .2002): 36Е17СШ34Б60с5ЛпЮл. По-прежнему на территории Удмуртии как в зоне хвойных, так и смешанных лесов в составе насаждений из хвойных преобладающей породой является ель, а из лиственных — береза. Вместе с тем участие хвойных в целом уменьшилось преимущественно за счет вырубаемых ельников. Пропорционально увеличи-лась доля лиственных насаждений в основном с преобладанием березы.
Возрастная структура естественных лесов, в том числе и ельников, неодинакова (табл.2.8). Преобладают молодняки (46,4%), при этом их участие в;-сравнении с прошлым периодом (33,0%) значительно увеличилось, при одновременном снижении площади спелых и перестойных насаждений в на- ї стоящее время (22,6%) относительно показателя предыдущего (37%). Осталось практически неизменным распределение по площади насаждений средневозрастных (соответственно 14,0 и 13,6%) и приспевающих (16,0 и 17,5%).
Следует отметить, что ранее более половины (53,0%) площади с преобладанием ели было в приспевающих, спелых и перестойных насаждениях, однако в настоящее время такой повышенный показатель характерен для мо-лодняков и средневозрастных классов (60,0%). При этом, как уже отмечалось, прослеживается тенденция уменьшения процента площадей, занятых ельниками. За анализируемый период доля хвойных в лесопокрытой площади снизилась в среднем на 4 — 6% при соответствующем увеличении лиственных. В ближайшей перспективе после рубок главного пользования в спелых и перестойных ельниках эти вырубки войдут в лесокультурный фонд, а площади малоценных молодняков — в фонд реконструкции (табл. 2.9) По оценке, проведенной в результате анализа таксационных показателей насаждений за последний период (табл.2.10.) динамика их имела положительную направленность по производительности лесов, оставалась стабильной по полноте, а ухудшалась по возрастным показателям. Так, средний класс бонитета повысился с 11,6 до II, 1, полнота древостоев практически не менялась и составляла - 0,6-0,7, уменьшился средний возраст древостоев ели с 77 до 50 лет.
По тем же данным (Соколов, Петров, 2004) отрицательная динамика с тенденцией уменьшения площадей ельников характеризуется следующими цифрами (табл.2.11). Если в начале анализируемого периода доля еловых ле сов в общей лесопокрытой площади составляла 40%, то спустя три десятилетия лишь треть ее (33,8%).
Характеризуя процесс накопления биомассы насаждениями можно отметить, что среднегодичныи прирост типичен для лесорастительных условий рассматриваемого региона. По хвойным породам в лесном фонде республики он составляет 4,5м , по лиственным 3,7м (табл.2.12.)
Следствием продолжительных главных рубок и интенсивного лесопользования прошлых лет явилось значительное сокращение в лесном фонде Удмуртии площади хвойных лесов, и увеличение малоценных в хозяйственном отношении лиственных. Приведенные в табл. 2.13 показатели дают наглядную картину изменений, происходивших в течении» длительного периода нарастающей эксплуатации еловых лесов вплоть до середины и конца 70-х гг. прошлого столетия . До этого периода площадь, покрытая хвойными породами, планомерно снижалась и на их месте с нарастающим итогом появлялись лиственные. Из таблицы 2.13 в то же время следует, что общая лесопо- крытая площадь за анализируемый период в лесном фонде значительно увеличилась. Так, если в 1936 году она была около 1,3 млн.га, то к 2003 году уже, почти 1,5 млн.га. Абсолютный прирост площадей, покрытых лесом; таким образом, составил 0,2 млн.га или 13,3%.
В настоящее время в лесном фонде республики хвойные по площади преобладают, составляя 54,4%, т.е. более половины имеющихся древостоев. Тенденция нарастанияшлощад ей с преобладанием хвойных, началом которой были 80-е гг., сохраняется в значительной степени благодаря искусственному лесовосстановлению, содействию естественному возобновлению лесов, применению системы постепенных выборочных рубок, сохранению подроста при рубках главного пользования;
Еловые насаждения; занимающие более полумиллиона гектаров лесо-покрытой площади республики; по территории ее распределены неравномерно (табл.2! 14). Большая часть их находится на севере и северо-востоке, менее;. представлены они в центральных районах, незначительны в лесхозах юго — востока, юга и юго-запада республики. Данные площадей., где преобладающей в древостоях является ель - основная лесообразующая порода темно-хвойной тайги — приводятся с распределением по лесхозам Агентства лесно-го хозяйства УРМПР РФ. Из них следует, что в.подзоне южной тайги сосре- -доточены основные массивы ельников,- площадь которых составляет здесь около 400 тыс.га (79.,2%) или 4/5 всех лесов темнохвойной формации на территории республики; Остальные 20,8%) или около 105 тыс.га находятся на юге республики в зоне смешанных лесов в северной ее подзоне с преобладанием хвойных.
Лиственные2насаждения занимали в 1936 г. - 166,4 тыс.га, в 1956 г. -485,5 тыс.га, а к 2003 г. их площадь» значительно увеличилась и достигла 697,8тыс.га (табл. 2.13).
Приостановить смену пород в лесах позволили принятые меры по сохранению подроста и искусственному лесовосстановлению. Поисследовани ям В.Я. Колганова, а также по данным Воронежской экспедиции «Агролес-проекта», обследовавшей в 1956 г. около 185,5 тыс.га вырубок предыдущего десятилетия, было установлено, что 20,4% всех площадей возобновилось хвойными породами, 21,2% - с недостаточным количеством хвойных, 27% -лишь березой и осиной, 27,8% - либо не возобновилось вообще, или незначительно. В настоящее время коэффициент смены пород значительно уменьшился, что свидетельствует о тенденции к положительной смене пород в лесах республики
Содействие естественному возобновлению ели
Во всех случаях из мер содействия возобновлению ельников сохранению жизнеспособного подроста, имеющегося под пологом леса, отводится ведущая роль.
Говоря о характере, и возможности использования естественного возобновления леса следует признать, что перспектива лесовыращивания в этом отношении должна определяться исходя из технического уровня и культуры лесоэксплуатации. Разработка и внедрение прогрессивной технологии лесосечных работ на базе агрегатных комплексов остается актуальной. В этой связи хотелось бы отметить, что перспективы омоложения лесов, особенно перестойных I группы, которые в республике занимают пятую часть лесопокрытой площади, неизбежна. Отсюда очевидна и жизненность сплошных рубок (табл. 1.3), при которых в основном и применяются такие машины. Однако до этого и вместе с тем широкое внедрение должны найти рубки: добровольно — выборочные, постепенные, промежуточного пользования. По данным последнего лесоустройства в лесных предприятиях такими рубками лесозаготовки велись на трети площади расчетной лесосеки, а сплошнолесо-сечными — на остальной.
Программой «Леса Удмуртии» на 2002 - 2010 гг. (2002) рубки обновления и переформирования предусмотрены в среднем ежегодно на-площади до 1,8 тыс.га (табл.5.2). Следует отметить, что объемы проведения рубок промежуточного пользования недостаточны и часть площадей насаждений, нуждающихся в лесоводственных уходах, не охватывается ими; не всегда оказывается достигнутой ожидавшаяся эффективность; иногда состояние насаждений после прохождения рубками даже ухудшается в виду некачественного выполнения лесоводственных приемов в направленном изменении породной структуры лесов. В последнем нуждаются лесопокрытые площади, где типы лесорастительных условий, при доминирующих в целом в республике зеленомошных (46,9%) и липняково - широкотравных (37,7%) группах ассоциаций не всегда отвечают произрастающим здесь породам. Подлежат замене породы преимущественно лиственные — осина, липа на ель. Замена их может быть проведена одним из трех основных способов:
- удаление нежелательных пород сплошными рубками и созданием, на этих вырубках лесных культур;
- естественным заращиванием вырубок;
- комбинированным возобновлением.
Последнее - это способ, часто применяемый в условиях таежных вырубок. Здесь на участках созданных культур благодаря появлению естественного подроста хвойных и лиственных сопутствующих пород образуются фито-ценозы- антропогенно-природного происхождения (ФАПП) (Бабич, и др.-2000). Нередко имеет место комбинирование обратного порядка - подсевом семян, созданием частичных культур на свежих и старых вырубках, где уже происходит естественное возобновление. Применение в данном случае мер содействия возобновлению и частичных культур преследует цель улучшения породного состава естественных насаждений, увеличения их полноты. Такие насаждения по своей сути и по аналогии с предыдущим определением следует считать фитоценозами естественно- антропогенного происхождения (ФЕАП).
Анализируя по материалам лесоустройства степень возобновления хвойных пород и оценивая обеспеченность их подростом под пологом спелых и перестойных древостоев на ключевых объектах в северной подзоне смешанных лесов, можно отметить, что в преобладающих здесь группах типов леса (Е. змк.) перспективы лесовосстановления за счет сохранения являются обнадеживающими на 81%, т.е. на 4/5 таких площадей. В условиях Е. лп-штр. соответствующий показатель равен.64%, в Е. дмч. - 84%, в С. змк. — 43%, в С. тр-лп. - 75%. В-целом предварительное возобновление, казалось бы, обеспечивается на 66%. площадей потенциальных вырубок. Однако как уже ранее отмечалось такое возможно только при условии, что весь благонадежный подрост будет сохранен. На практике гибель подроста, особенно крупного, при лесозаготовках и затем на вырубке достигает 60 - 80%. Следовательно, реальные перспективы лесовосстановления за счет предварительного возобновления окажутся значительно ниже, чем это следует на основе данных лесоустройства. Наглядно это доказывается сводными показателями перевода в покрытые лесом земли молодняков хозяйственно - ценных пород, выращенных в результате мер содействия естественному возобновлению леса за период 1995 - 2005 гг. по предприятиям Агентства лесного хозяйства по Удмуртской Республике (табл.5.3; рис. 5.1). Из них следует, что доля площадей, с достаточным ЕВ хвойных пород в. среднем от общей площади возобновления леса составила.95,2%, а от общей площади с проведенными мерами содействия - 44,4%. В то же время, если средний показатель перевода в покрытые лесом земли в целом молодняков от общей площади СЕВ был 47,0%, то переведенных по хвойному хозяйству от того же объема оказалось лишь 11,0%. При этом от общей площади, переведенной в лесопокрытую, молодняков по хвойному хозяйству было 24,3%, т.е. четвертая часть вырубок естественным путем возобновилась хозяйственно - ценными породами, в том числе 45,3%, из них - благодаря проведенным мерам содействия, преимущественно в виде сохранения подроста.
Последующее возобновление на вырубках, как способ лесовосстановления за счет естественного заращивания без промежуточной смены ели на мягколи-ственные породы, также малонадежно, (табл.5.4). Из проведенных показателей полученной выборки общей площадью 7266 га (100%) следует, что на оставшихся на начало прошлого ревизионного периода 2,8 тыс.га непокрытых лесом земель, восстановление естественным путем произошло лишь на 7% (201 га), причем только 100 га из них с преобладанием хвойных пород. По данным той же табл. 5.4 на площади 922 га (32%) возобновление было не достаточное, а нередко отсутствовало вообще. К моменту нового лесоустройства показатели еще более ухудшились. По итогам анализа двух ревизи-онных периодов данные, характеризующие перевод в покрытые лесом земли, более предпочтительными оказались на площадях лесных культур (11%). Из земель не восстановившихся лесом наибольшая неудача постигла участки с проведенными мерами СЕВ; эффективность этих работ оказалась низкой.
Обследование результатов СЕВ за 10-летний период проводилось на общей площади 1910 га. В первое пятилетие было выполнено мер содействия на площади 968 га, из которых лишь 56 га впоследствии переведены в покрытую лесом площадь, а остальные 886 га (92%) списаны. Во второе пятилетие площади СЕВ составили 942 га. Результаты обследования сведены в табл. 5.5. Из представленных в ней данных видно, что хорошие показатели достигнуты лишь на 14,4% площади, т.е. в среднем на одном участке из одиннадцати обследованных. Общее количество сохраненного подроста и растений в частичных культурах здесь составило 4 тыс.шт./га.
Оценка и прогнозирование продуктивности еловых насаждений в условиях интенсификации
Основной целью интенсификации технологических приемов при искусственном восстановлении ельников является выращивание лесных культур с форсированным формированием древесного запаса. При-этом особое значение имеет исходная густота посадок и последующий режим ее во времени. Исследованиями отмечается, что решающий вклад в накопление запаса к возрасту главной рубки вносят наиболее быстро растущие «деревья-лидеры» (Маслаков, 1978). Своевременное их выявление и создание оптимальных условий роста путем разреживания насаждений за счет удаления отставших экземпляров (деревьев-аутсайдеров) является наиболее важным в системе реализуемых лесоводственных мер.
Выращиванию насаждений в разных режимах густоты посвящены многие исследования. Из них следует, что в древостоях, где исходная густота варьировала в пределах, превышающих необходимый минимум, запас растущих деревьев к возрасту главной рубки постепенно- выравнивается. Аналогично выравнивается (при прочих равных условиях) и число деревьев, хотя и с отставанием по времени от этого процесса в запасе. Доказано, что в относительно менее густых насаждениях деревья по накапливаемой биомассе превосходят особей загущенных древостоев.
В отличие от закономерностей процессов развития естественных лесов ельники искусственного происхождения имеют свои особенности, обуслов- ; ленные интенсивной технологией их создания и выращивания, рассчитанной на форсированный прирост и гарантированную сохранность, до возраста . главной рубки. В нашем случае эмпирически полученный материал ограничен невысоким возрастом культур - исследования проводились в I классе молодняков (прил. 24).
Поэтому закономерности дальнейшего роста, описывающие возрастную динамику основных и производных от них таксационных показателей более старших древостоев, можно прогнозировать лишь прибегая к моделированию (табл. 7.3).
Известно, что обобщенные модели в виде математических уравнений позволяют с достаточной степенью доверительности прогнозировать ход роста и развития лесных насаждений к определенному времени в зависимости от лесорастительных условий и первоначальной (исходной) густоты культур, агротехнических и лесоводственных уходов, промежуточного пользования, внесения удобрений и т.д. Моделирование позволяет выявить характер изменения показателей и отзывчивость насаждений на проводимые мероприятия, в т.ч. на разреживание, в результате чего можно получить данные о прогнозируемом объекте на любой период времени. При этом полученные аппроксимированные данные будут близки к реальным, если исходные материалы точно отражают ход предшествующего процесса роста и развития культур до начала и в период прогнозирования.
Нами ставилась задача моделирования роста и развития культур ели по высоте, диаметру и запасу исходя из поэтапного возрастного их разрежива- ния с учетом норм отпада для различных лесорастительных условий южной тайги и смешанных лесов (табл. 7.4). В методических рекомендациях, разработанных для использования при анализе хода роста и оценке качества хвойных культур в возрастной динамике, а также при прогнозных расчетах, рекомендован «бонитетный» принцип исследования (Маслаков 1993). Отмечается, что рост древостоя даже разных классов бонитета подчиняется одному общему закону. С ростом древостоя по высоте тесно связано изменение его запаса, а значит и продуктивности. При оценке лесных насаждений высота и ее изменение принимается в качестве главного элемента, отображающего рост древостоя. С этим показателем связаны и такие факторы, как оценка плодородия почвы, лесорастительных условий, производительности древостоя, в том числе и потенциальной. Тесная связь доказана многочисленными таксационными исследованиями между высотой древостоя и его запасом (Маслаков, Маркова, Жигунов, 1993).
Динамика и количество оставляемых деревьев-лидеров ели были приняты нами в соответствии с нормативами густоты, рекомендованными к двухприемным разреживаниям под заданные сортименты (балансы) низовым методом, с выборкой по запасу 30-40 %.
Высота и текущий прирост в высоту культур объективно характеризуют состояние насаждений и служат ведущими критериями их оценки. Статистический анализ эмпирических данных, оценивающий их по приросту центрального побега и общей высоте дает определенную информацию о прогнозируемой продуктивности и строении насаждений на весь заданный возрастной период. Закономерности динамики показателей (прил.25) фактических, графических и теоретических близки и с возрастом культур проявляют тенденцию к более тесной согласованности. Это свидетельствует о возможности надежной экстраполяции данных на последующий возрастной период вплоть до 50 лет при поэтапном разреживании культур ели (табл.7.5).
Применяемые интенсивные технологии позволяют в короткие сроки создавать высокопродуктивные насаждения с преобладанием ели и ускоренным оборотом рубки. Для этой цели необходимы исследования закономерностей процессов развития ельников искусственного происхождения, обусловлен ленные интенсивной технологией их создания и выращивания.
По материалам данной работы разработаны таблицы прогнозируемых морфометрических показателей культур ели первого класса возраста. Для более полной характеристики хода роста культур ели, созданных по интенсивным технологиям, необходимы дальнейшие исследования по оценке производительности насаждений темнохвойных формаций.
