Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 8
1.1. Естественно-исторические условия района исследования 8
1.2. Описание, характеристика и типология ельников 13
1.3 Ведение хозяйства в еловых лесах 21
Глава 2. Программа, методика и объем исследования . 35
2.1. Программа исследования 35
2.2. Методика исследования 38
2.3. Объем исследования 41
Глава 3. Объекты исследования 43
3.1. Схема подбора объектов исследования 43
3.2. Описание объектов исследования 44
3.3. Характеристика объектов исследования 49
Глава 4. Особеппостн происхождения, типологии, роста и продуктивности сложных ельников Ижорского (Силурийского) плато 74
4.1. Особенности происхождения 74
4.2. Лесотипологические особенности 80
4.3. Особенности роста и продуктивности изучаемых ельников, их отличие от преобладающих в южнотаежной подзоне древостоев.. 84
Глава 5. Особенности возобновления и восстаповлепия сложных ельников Ижорского (Силурийского) плато 104
5.1. Особенности лесовозобновительных процессов под пологом древостоев, на вырубках и пустошах 104
5.2. Эффективность лесовосстановительїіьіх мер и состояние лесных культур ели 109
5.3. Современная практика рубок главного пользования и ухода за лесом в изучаемых ельниках 113
5.4. Рекомендации по регламентации главных рубок, уходу за лесом и лесовосстановительным мерам в сложных ельниках данного ландшафтного района 116
Заключение 118
Библпографпческпп список 120
Приложения 133
- Описание, характеристика и типология ельников
- Описание объектов исследования
- Лесотипологические особенности
- Эффективность лесовосстановительїіьіх мер и состояние лесных культур ели
Введение к работе
Актуальность темы. Первостепенное значение для формирования высокопродуктивных устойчивых насаждений имеет успешность естественного возобновления. Вопросы возобновления вырубок и гарей достаточно широко изучены. Однако в научной литературе крайне ограничены сведения о ходе естественного возобновления на старопахотных землях.
В то же время начало применения сплошных рубок, как в России, так и в других странах, связано главным образом с расчисткой площадей для сельского хозяйства. В значительной мере такой расчистке Европа обязана снижением лесистости от 70-80% - в средние века до 30% - в настоящее время.
По данным А.И.Уткина и др. [118], все социальные потрясения типа эпидемий, войн, неурожаев и т.д. исторически сочетались в Нечерноземье с изменением землепользования вследствие миграции населения и оставления освоенных земель. В XX столетии в России неоднократно возникали периоды, сопровождающиеся изменением в структуре землепользования. Последнее связано с первой мировой и гражданской войнами, коллективизацией, Великой Отечественной войной, послевоенным оттоком сельского населения в города, ликвидацией неперспективных деревень и т.д. Почти во всех случаях результат был одинаков - восстановление лесной растительности в местах длительного (до нескольких столетий и дольше) аграрного использования земель.
В Нечерноземной зоне даже кратковременная (до 10-20 лет) приостановка в обработке почвы, сенокошении или пастьбе скота заканчивается захватом участков сельхшугодий древесно-кустарішковой растительностью. Особенно стремительно такой захват протекает на мелкоконтурных, вкрапленных в земли Гослесфонда полях и сенокосах.
Большие площади бывших сельскохозяйственных земель в настоящее время заняты лесом. Возобновление на этих землях хвойных и, в частности, ели является фактором, определяющим проектирование лесоводственных и лесо-культурных мероприятий. В целом леса в таежной зоне характеризуются интенсивной сменой хвойных пород мелколиственными. Березняки, осинники и ольшаники широко распространены на территории Нечерноземья, а во многих областях преобладают над хвойными в результате зарастания пашен, сенокосов и пастбищ. Это приводит к увеличению площадей малоценных лесов в лесном фонде, так как естественное возобновление ценных пород практически отсутствует [119,120].
В лесном фонде Волосовского лесхоза имеются сложные ельники, произрастающие на старопахотных почвах. По своему составу и структуре слагающих компонентов они являются уникальными для условий южной тайги. В настоящее время эти ельники активно вовлекаются в эксплуатацию. В процессе ведения лесного хозяйства установлено, что естественное возобновление данных ельников происходит крайне неудовлетворительно. Закономерно возникает вопрос об их происхождении и о том, как удалось сформировать такие высокопродуктивные насаждения.
В целях правильного ведения лесного хозяйства необходимо всесторонне изучить особенности их происхождения, динамику и лесотипологические особенности, чтобы на основе полученных данных разработать комплекс ле-сохозяйственных мероприятий, включая уход за лесом и выбор наиболее рационального способа главного пользования.
Выбранная тема вполне актуальна, поскольку особенности роста и развития таких древостоев изучены недостаточно и остро возникает проблема их воспроизводства. Исследования в этом направлении имеют важное научное и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Целью исследования является выработка адекватных способов воспроизводства сложных ельников Ижорского плато. В соответствии с поставленной целью исследования предусматривалось решение следующих задач:
1) Изучить особенности роста продуктивности сложных ельников Ижор-ского плато.
2) Проанализировать лесотипологические характеристики дагашх насаждений, их отличие от преобладающих в южнотаежной подзоне древостоев сходной продуктивности.
3) Выявить особенности происхождения изучаемых древостоев.
4) Изучить особенности лесовозобновительного процесса и успешность лесовосстановительных мер на объектах главных рубок в данных ельниках.
5) Дать практические рекомендации по ведению хозяйства в сложных ельниках данного района.
Научная новизна Впервые для условий исследуемого района дается сравнительная оценка показателей роста и продуктивности исследуемых ельников, выявляются особенности их происхождения, лесотипологические характеристики, оценивается эффективность современной практики ведения хозяйства в сложных ельниках, предлагаются рекомендации по их воспроизводству.
Практическая значимость. Приводится информация об эффективности современной практики ведения хозяйства в исследуемых ельниках, технологиях главного пользования и ухода за лесом, дается их комплексная лесово-дственно-экологическая оценка, корректируются параметры главных рубок и режим ухода за лесом, рекомендуются меры воспроизводства уникальных ельников, выявляются оптимальные варианты хозяйственного воздействия на лес и условия данного воздействия. Подчеркиваются экологические, природоохранные и исторические аспекты проблемы сохранения ценных природных объектов и памятников хозяйственной деятельности в лесу. Результаты исследований могут использоваться на производстве, в научно-исследовательской работе и в практике преподавания лесоводственных дисциплин в вузах.
Результат данной научной работы.
Результаты проекта могут использоваться в области экологии, географии, охраны природы, экосистемного плштроваиия и природопользования; при организации экологической сертификации лесов и лесохозяйственной дея-тельносги; в практике преподавания лесоводственных дисциплин в вузах.
Обоснованность и достоверность результатов подтверждаются значительным объемом экспериментального материала, полученного на объектах с 20-летним сроком наблюдений и дополненных материалами наблюдений на постоянных пробных площадях серии 44 и 46 в Елизаветинском лесничестве Гатчинского лесхоза (культуры ели на старопахотных почвах). При этом использованы современные методы сбора и обработки экспериментальных данных, элементы системного подхода к решению конкретных задач исследования. Яолучешшй материал обрабатывался методами математической статистики с помощью приложения Microsoft Excel и пакета прикладных программ Statistika, достоверность различия между показателями определялась на 95-процентном доверительном уровне по критерию Сгьюдента.
Предметом защиты являются:
1) выявленные особенности происхождения сложных ельников Ижорского плато;
2) изученные и установлешпые лесотипологическая принадлежность, закономерности сукцессионной динамики, особенности структуры и продуктивности данных ельников;
3) особенности лесовозобновительного процесса и состояние лесных культур ели на объектах рубок главного пользования и землях, вышедших из под сельскохозяйственного пользования;
4) рекомендации производству по регламентации рубок, мерам содействия естественному лесовозобновлению и восстановлению коренных сложных ельников на объектах главного пользования.
Апробация диссертационной работы. По теме диссертации опубликовано 4 работы. Основные результаты диссертационной работы были отражены в докладах на научно-технических конференциях:
- Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, г. Санкт-Петербург, СПб ГЛТА, 2004,2005 гг.
- «Исследования молодежи - экономике, производству, образованию», г. Сыктывкар, 2004 г.
- «Проблемы и перспективы лесного комплекса», г. Воронеж. 2005 г. Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, включающего 153 наименования, из них 12 на иностранных языках. Общий объем работы - 157 машинописных страницы, включая 30 рисунков, 34 таблицы и 24 приложения.
Автор выражает глубокую признательность своему фактическому руководителю - проф. Е.С. Мельникову, без ценных советов и помощи со стороны которого, а также его настойчивости и всяческой поддержки эта работа вряд ли бы состоялась. Автор благодарит также тех сотрудников ЛТА и СПбНИ-ИЛХа, работников Бегуницкого лесничества Волосовского лесхоза и жителей д. Тешково, которые в разные годы оказали ему реальную помощь и сделали возможным появление этой диссертации: Аникина А.С., Кобрина Н.Ю., Беляеву Н.В., Тимофеева А.И., Леусского Г.Н., Леусскую К.Л., Егорова П.М., Егорова А.М., Соловьева В.А., Алферова О.В., Кукушкина ЮЛ., Гордееву Л. А., Петрова А.С и других.
Описание, характеристика и типология ельников
Ель - одна из главных лесообразующих пород на территории России. Леса с преобладанием ели занимают в нашей стране более 81 млн. га, или 12,2% лесопокрытой площади. В ряду древесных пород по распространению ель стоит на четвертом месте после лиственницы, сосны и березы. В настоящее время в еловых лесах страны ежегодно заготавливается 120-125 млн. м3 древесины, или 30-31% общего объема лесозаготовок. Значение ели в балансе лесовосстановления и лесопотребления в стране трудно переоценить, ее роль в современном производстве постоянно возрастает. Повышенное внимание потребителей к этой породе стимулировало научное изучение природы ело и вых лесов, поиск наиболее рациональных методов их использования и возобновления [42].
Ель формирует чистые и смешанные по составу насаждения. Благодаря высокой теневыносливости и способности мириться с недостатком почвенного питания, она произрастает в разнообразных условиях и образует часто смешанные леса. В составе насаждений ели встречаются в виде примеси, в зависимости от географических районов: сосна, пихта, кедр, лиственница, береза, осина, ольха, бук, дуб, ильм, клен, липа, ясень, граб, тополь, орех, каштан и другие породы [46,58,104,149]. В то же время и сама ель часто сопутствует этил! породам, участвуя в составе их фитоценозов. Трудно найти другую породу, которая так часто произрастала бы со столь многочисленными и различными по биологии лесообразователями. Биоэкологические особенности и большая продолжительность жизни позволяют ели успешно внедряться в другие лесные ассоциации и нередко надолго сменять их [31, 68, 98]. Ее справедливо относят к числу природно-прогрессивных и в то же время антропогенно-регрессивных эдификаторов.
Смешанные насаждения с преобладанием ели или с ее участием формируются обычно после сплошной рубки и ветровала разновозрастных ельников, в которых имелся достаточно крупный еловый подрост. Этот подрост при сильной освещенности начинает усиленно расти и, вместе с обильно возобновляющимися лиственными породами (осиной, березой и др.), образует общий полог леса [69, 135]. В дальнейшем ель, благодаря высокой теневыносливости, постепенно вытесняет лиственные породы и ее доля в составе древостоя непрерывно увеличивается. При значительном количестве сохранившегося подроста смешанные насаждения со временем становятся чистыми еловыми, при небольшой его численности - смешанными с преобладанием ели. Когда подрост сохраняется единично, древостой формируются с небольшим участием ели. Ель способна формировать чистые по составу насаждения и в раннем возрасте. Такие факты, хотя сравнительно и редко, отмеча 15 ются при поселении ели на гарях [113J. Часто ель в лиственных и хвойных насаждениях формирует 2-й ярус, представляющий собой начальный этап внедрения ели в другие фитоценозы, за которым может последовать постепенное вытеснение и даже полная смена основного лесообразователя.
Однако этот процесс не всегда бывает успешным для ели, особенно в сосновых насаждениях, подвергающихся пожарам [126]. При низовых пожарах в сосняках ель с ее тонкой корой обычно полностью погибает, а сосна, имеющая толстую кору, наоборот, большей частью сохраняется и выживает. Таким образом, пожары в решающей мере сдерживают распространение ели в местах обитания сосны и спасают ее от сильного конкурента. Поселение ели под пологом насаждений из мягколиственных пород заканчивается обычно полным вытеснением их. В этих насаждениях пожары редки, поэтому ель сохраняется многие десятилетия, и она как долгожитель после отмиршшя лиственных пород полностью распространяется по данной территории [19]. Последние исследования показывают, что вытеснение елью лиственных пород происходит далеко не так скоро (в возрасте до 100 лет), как считали старые лесоводы [72], а гораздо позднее и с большими потерями в продуктивности самой ели [100,103].
Еловые леса в европейской части страны произрастают на самых разных по механическому составу почвах: грубых, скелетных и каменистых; крупно-и мелкозернистых песчаных, супесчаных, разной степегш суглинистых и глинистых. Большое разнообразие почв по механическому составу и сложению, на которых произрастает ель, еще не отражает особенностей ее экологии. Это свойство присуще многим древесным породам, в том числе сосне, лиственнице, березе и осине [38, 52]. Однако производительность ее насаждений, а следовательно и требовательность к почве тесно связаны с составом и строением почвы. Наиболее интенсивный рост насаждений наблюдается на супесчаных и суглинистых почвах, подстилаемых на глубине 1-1,5 м суглинками и глинами. Эти почвы характеризуются хорошим водно-воздушным режимом, что важно для влаголюбивой и требовательной к кислородному питанию ели. Оптимальный для ели механический состав почв несколько меняется по лесорастіїтельньш зонам, что связано с тепловым режимом территории. На севере, особенно в предтундровой зоне, при недостатке тепла и избытке влаги более производительные еловые леса произрастают на супесчаных и даже на тонкозернистых песчаных почвах, обладающих сравнительно высокой теплоемкостью [2J. В южных районах, где тепло не является лимитирующим фактором, лучший рост ели наблюдается на суглинках, подстилаемых глинами, отличающихся от супесей большей влагоемкостью. В центральной части зоны хвойно-пшроколиственных лесов оптимальный рост ели отмечается на супесях и легких суглинках на глинах, сочетающих в себе лучшие гидротермические условия и аэрацию (51, 133]. Ель обьпсновенная растет на почвах с широким диапазоном кислотности при колебании рН от 3,5 до 7,0. В лучших условиях местопроизрастания кислотность верхних слоев почвы в таежной зоне колеблется в пределах 4,6-5,0; в зоне хвойно-широколиственных лесов 4,8-5,3 и Карпатах 5,0-5,5. Хотя строгой зависимости производительности насаждений от кислотности почвы не наблюдается, но лучший рост ели отмечается на слабо- и среднекислых почвах при рН солевой вытяжки 5,0-6,0 [17,20]. Ель обыкновенная относительно требовательна к минеральному питанию. В среднетаежной зоне средневозрастные древостой ельника черничного с 1 га ежегодно выносят из почвы 36 кг азота и 86 кг зольных элементов, в том числе 38 кг кальция, 17 кг кремния и 15 кг калия. Основное количество элементов почвенного питания потребляется на формирование новой хвои [92, 115, 116, 131]. Молодняки, спелые и перестойные древостой ели потребляют значительно меньше элементов минерального питания, чем средневозрастные и приспевающие насаждения. Данное явление связано главным образом с более низким у этих древостоев текущим приростом фитомассы. Величина текущего прироста фитомассы в древостоях - определяющий момент в потреблении насаждениями мине 17 ральных веществ и азота [70, 71, 141]. В связи с этим годичный вынос элементов почвенного питания еловыми насаждениями колеблется в больших пределах по лесорастительным зонам, а в каждой зоне - в зависимости от плодородия почвы.
Описание объектов исследования
Объектами исследования являются приспевающие сложные ельники, произрасгающие в центральной части Ижорского плато на территории Моло-сковицкого лесничества Волосовского лесхоза. Данные насаждения находятся, как правило, в возрасте приспевання или спелости, для них характерны высокие полноты (чаще всего 1,0), хотя имеется незначительная доля изре-женных насаждений. Высота древостоев зачастую превышает 30 м, преобладают деревья с диаметром ствола не менее 32-36 см, что делает возможным и даже необходимым выращивание крупного пиловочника. Такая ориентация вполне оправдывается высокими показателями продуктивности насаждений. Древостой характеризуются высокой продуктивностью: класс бонитета варьирует от Га до П. Под пологом древостоя развит густой подлесок достаточно богатого видового состава. При этом следует отметить, что продуктивность насаждений лимитируется достаточно суровыми для юга Ленинградской области климатическими условиями. Последнее обусловлено относительно повышенным положением местности над уровнем моря и спецификой ландшафтных условий. В процессе исследования на подобранных объектах выявляются следы прошлой сельскохозяйственной практики (межевые полосы и кучи камней, заросшие дороги, остатки строений и сооружений, фрагменты культурной растительности).
В качестве контрольных, были подобраны объекты, аналогичные по составу и типу леса, в Бегуницком лесничестве Волосовского лесхоза (Северная окраина этого плато). В обоих лесничествах было исследовано по 15 объектов (10 в древостоях и 5 на вырубках). По результатам исследований были определены средние значения таксационных показателей сравниваемых ельников (табл. Ї).
Часть исследований выполнена в молодняках, сформированных на сплошных вырубках, включая закультивированные площади. Большая часть формирующихся молодняков, преимущественно лесных культур, пройдена осветлениями и прочистками. Для изучения молодняков в обоих лесничествах было взято по 12 объектов (6 в возрасте осветлений, и 6 - в возрасте прочисток).
Кроме того, в обоих лесничествах было взято по 1 объекту на зарастающих сенокосах. Как видно из таблиц 1, 3 и 4, средний запас по 15 объектам составляет 480 м га, а максимальный - 820 м га (табл. 3). Аналогичные показатели по Бе-гуницкому лесничеству составляют 250 и 340 м3/га (табл. 4). Это означает практически двукратное превосходство по запасу над контрольными насаждениями. При этом возраст контрольных насаждеігий превышает возраст исследуемых в среднем на 39 лет (116 против 77). Продуктивность насаждений Молосковицкого лесничества имеет хорошо выраженную типологическую зависимость. Наибольшие запасы имеют кис-лично-разнотравные ельники - 400-820 м3/га, несколько меньшую - щитов-никово-разнотравные - 470-700 м га, далее следуют снытево-разнотравные -320-420 м3/га и гравилатово-разнотравные - 250-300 м3/га. Примечательным свойством исследуемых древостоев также является доля здоровых деревьев в составе древостоя, она составляет в Молосковицком лесничестве 97% (визуально это заметно по почти полному отсутствию ва-лежа и сухостоя в древостоях и гнилых пней на вырубках), а в Бегуницком -76%.
Таксационная характеристика исследуемых объектов приводится в таблицах 2-4. Ниже приводятся их характерные особенности. Объект № 1. Кв. 23, выд. 2. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза. Сплошная вырубка. Год рубки - 2001, площадь вырубки - 5,4 га В 2003 году- посадки лесных культур ели 3-х-летними саженцами в плужные борозды с шагом посадки 1м и густотой 3 тыс.шт./га. Подрост отсутствует. Подлесок: Ж, редкий. В напочвенном покрове преобладает сныть. Объект Afg 2. Кв. 28, выд. 6. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Площадь выдела - 7,2 га Древостой. Подрост- 10Е, 35 лет, 3,5 м, 0,158 тыс. шт/га Подлесок: Р, средней густоты. В напочвенном покрове преобладает кислица Объект № 3. Кв. 34, выд. 10. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Сплошная вырубка Год рубки - 2000, площадь вырубки - 4,1 га В 2002 году - посадки лесных культур ели 3-х-летними саженцами в плужные борозды с шагом посадки їм и густотой 3 тысштУга Подрост - ЮЕ, 30 лет, 3,0 м, 0,026 тыс. шт/га. Подлесок: Ж, ИВК, средней густоты. В напочвенном покрове преобладает сныть. Объект № 4. Кв. 35, выд. 22. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Площадь выдела-3,8 га Древостой. Подрост- 10Е, 30 лет, 3,0 м, 0,062 тыс. шт/га. Подлесок: Чр, Р, средней густоты. В напочвенном покрове преобладает кислица Объект № 5. Кв. 35, выд. 28. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Древостой. На краях участка обнаружены следы расчисток - кучи камней. Площадь выдела - 4,3 га. Подрост отсутствует. Подлесок: Р, густой. В напочвенном покрове преобладает щитовник. Объект М 6. Кв. 35, выд. 35. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Сплошная вырубка Год рубки - 2001, площадь вырубки - 2,5 га В 2003 году - посадки лесных культур ели 3-х-летними саженцами в плужные борозды с шагом посадки 1м и густотой 3 тысштУга Подрост отсутствует. Подлесок: Ж, густой. В напочвенном покрове преобладает гравилат. Объект № 7. Кв. 40, выд. 11. Молосковицкого лесничества Волосовского лесхоза Площадь выдела - 25,0 га Древостой. На краях участка обнаружены следы расчисток- кучи камней. Подрост- ЮЕ, 35 лет, 3,5 м, 0,14 тыс. шт/га Подлесок: Р, Чр, густой. В напочвенном покрове преобладает кислица.
Лесотипологические особенности
В напочвенном покрове древостоев Молосковицкого лесничества наряду с кислицей преобладают щитовник, сныть и гравилат городской (рис. 12 А, приложение 7-Ю). Следовательно, почвы там, преимущественно свежие слабокислые, а также богатые по флористическому разнообразию. Такой живой напочвенный покров, в составе которого сныть и гравилат городской не просто присутствуют, но и относятся к числу преобладающих, делает данные древостой похожими на городские парки, где сильно проявляется антропо 8ї генное влияние.
В ельниках Бегуницкого лесничества напочвенный покров представлен, в основном, кислицей (рис. 12 В, приложение 11-14), остальные растения составляют чуть больше одной трети. Такой состав ЖНП является вполне типичным для южнотаежной подзоны.
Типологически изучаемые ельники относятся к сложной группе типов леса (по классификации акад. В.Н. Сукачева), что и определяет их общее название. В пределах группы выделяются несколько наиболее характерных типов, занимающих промежуточное положение между ельниками кисличными и травяно-дубравными. При этом следует отметить, что для ельников Ижор-ского плато характерна ярко выраженная типологическая специфика
Анализ лесотипологических особенностей изучаемых ельников позволяет выделить 4 основных типа леса (или типологические разности), различия между которыми выражены настолько заметно, что могут, так или иначе, учитьшаться в лесохозяйственной практике. Если применить типологическую схему В.Н. Сукачева [110] и передвигаться по ряду справа от типичного кисличника, то выявленные типы леса выстраиваются в следующем порядке: кислично-разнотравный - гравилатово-разнотравный - щитовниково-разнотравный - снытево-разнотравный (Приложения 7-14). Для подтверждения обоснованности такого выделения во всех четырех типах растительных ассоциаций сделаны почвенные шурфы, в которых измерена толщина почвенных горизонтов (табл. 7-10).
Ельники кислично-разнотравные встречаются на слабокислых свежих почвах, сформированных на четвертичных моренных отложениях. Данные условия наиболее благоприятны для естественного возобновления ели, но даже здесь густота елового подроста редко превышает 200 штУга. Результаты обследования этих объектов, дополненные историческим поиском, позволяют сделать вывод о том, что ельники кислично-травяные сформированы на почвах, подвергшихся относительно меньшему хозяйственному воздействию, чем прочие. Здесь заметны элементы не только лесокультурно-го, но и естественного происхождения ельников: смешанный состав, разно-возрастность, многоярусность. Не исключено, что большая часть этих ельников была сформирована на вырубках, т.е. на «типично» лесных землях. Ельники гравилатово- я щитовниково-разнотравные представлены преимущест-венно насаждениями искусственного происхождения - лесными культурами на бывших сенокосах, переведенных из состава земель сельхозпользования в лесной фонд на рубеже 1920-1930-х гг., что было связано с начавшейся коллективизацией и укрупнением крестьянских хозяйств. Ельники снытево-разнотравные сформированы преимущественно на старопахотных землях или залежах. В первом случае это, как правило, лесные культуры, во втором - насаждения и естественного происхождения (обычно со значительной примесью или преобладанием лиственных) [5].
Сложные ельники Ижорского плато, а это, как правило, разрозненные лесные массивы небольшой площади, встречающиеся среди полей и пастбищ, представляют собой уникальные древостой [66,67]. Они произрастают на очень плодородных дренированных карбонатных почвах и поэтому имеют особенный состав древесной и травянистой растительности.
На исследуемых автором объектах были обнаружены несколько экземпляров рябины высотой 20-25 м и диаметром 32-40 см (рис. 14), в то время как в Бегуницком лесничестве максимальная высота рябины составляет 10-12 м, а максимальный диаметр 20-24 см. Такое двукратное превосходство по высоте и диаметру возможно только на очень плодородных почвах. Под пологом древостоя развит густой подлесок достаточно богатого видового состава.
Анализ возрастных изменений среднего диаметра в исследуемых ельниках показывает, что оно происходило равномерно, и, что наибольшее его увеличение происходило в период с 17 до 54 лет (рис. IS А). Дальнейшее снижение, вероятно, связано с обильным плодоношением. В Бегушщах диаметр резко увеличивается с 37 лет (рис. 18 В). Максимальное увеличение диаметра наблюдается с 49 до 102 лет, а наибольшее значение в возрасте 78 лет. После 102-х лет рост деревьев в толщину стабильно низкий. Аналогичные наблюдения отмечены Сенновым С.Н. и Мельниковым Е.С. [64, 104]. Очевидно, что период максимального увеличения диаметра в Молосковицком лесничестве наступил раньше, чем в Бегуницком. Наиболее вероятное объяснение этому - благоприятные почвенные условия и отсутствие затенения. 7 1319 25313743 49 55 6167 73 Возраст, лет
Динамика прироста по диаметру в сравниваемых древостоях также сильно различается (рис. 19). В Молосковицком лесничестве до 9-летнего возраста деревья росли в свободном состоянии, затем произошло смыкание, отмеченное наибольшим приростом с 10 до 27 лет (что также подтверждает отсутствие затенения). Далее, после 31 года, начинается неуклонное снижение. А после 38 лет, и до конца жизни дерева (74 года) - прирост по диаметру стабильно низкий. Небольшие перепады указывают на годы обильного плодоношения, засухи и поздних весенних заморозков. После 31-го года жизни, дерево, по-видимому, вступило в возраст полного плодоношения, что, конечно, привело к снижению прироста по диаметру. А после 38 лет дерево обильно плодоносило, что, скорее всего, и послужило причиной постоянно низкого увеличения диаметра (рис. 19 А).
Эффективность лесовосстановительїіьіх мер и состояние лесных культур ели
Слабая возобновляемость данных ельников делает проблематичным назначение как способа главной рубки, так и мер содействия естественному лесовозобновлению. Постепенные рубки не дают нужных результатов вследствие активного разрастания подлеска, препятствующего появлению подроста. Сохранение подроста при проведении сплошной рубки дает хорошие результаты, но подроста ели предварительной генерации обычно явно не хватает (не более 0,2 тыс.шт/га), расчет же на последующее возобновление не оправдывается из-за слабой возобновляемости или заглушения всходов и самосева второстепенными породами и травами [8].
Остаются надежды на лесные культуры, но они могут оправдаться лишь при систематических и достаточно ранних уходах за ними. Посадка ели на очищенных от порубочных остатков лесосеках производится лесхозом в установленные сроки. Обычно ведется посадка 2-3-х-летними саженцами в пласт или борозду (иногда в склон борозды), подготовленную двухотваль-ным плугом. Схема посадки 3 1 м. Густота посадки варьирует в пределах 3-3,5 тыс. шт./га саженцев. Уже в первые 2-3 года 20-30% молодых растений погибает и затем их отпад не прекращается. Сначала отмечается заглушение посадок травами, затем - порослью лиственных пород. Особенностью молодой ели, растущей на богатых карбонатных суглинках, является ее слабая конкурентоспособность по отношению к мелколиственным быстрорастущим видам. При заглушении молодых культур второстепенными породами наблюдается необычно быстрое снижение темпов роста и выпадение ели т состава (табл. 32). Обследование заросших культур ели разных сроков посадки убедительно подтверждает этот факт. Пониженную толерантность молодой ели здесь можно связать с особенностями ее питания на карбонатных почвах, недостаточной кислотностью почвы, слабым развитием микоризы, что обусловливает специфику физиологических процессов, роста и устойчивости молодых растений. Возможно, оказывает влияние и весь, в целом, «культурный» фон почвы, не успевшей испытать, даже спустя 70 лет после сельхоз-пользования, необходимой для лесного компонента трансформации [67].
На бывших сельхозземлях лиственные породы после сплошных рубок появляются в среднем на год раїїьше, чем на месте коришых ельников (рис. 41, 42). Значительная перегущенность молодняков Молосковицкого лесничества приводит к сильному иссушению и без того сухих дерново-карбонатных почв (о чем свидетельствует значительное количество гравилата городского в составе живого напочвеїшого покрова, табл. 10). Это, в свою очередь, приводит к замедленному росту ели и лиственных пород (табл. 31), а также к более быстрому выпадению ели из состава (табл. 32).
В тех немногих случаях, когда ширина выдела, и соответственно, лесосеки составляет 50 метров, ситуация выглядит более оптимистично: доля ели в составе молодняков в 4-5 раз больше, чем при ширине лесосеки 100 метров (табл. 33).
В целом, говоря об объемах и эффективности воспроизводственных мер, следует отметить, что подрост сохраняется лишь на незначительной площади лесосек (в 2000 году на 70 га из 1300 га). Лесными культурами засаживается примерно 60% площадей, но при отсутствии своевременных и качественных уходов они уже в ближайшие годы погибают.
Большая часть исследуемых насаждений Молосковицкого лесничества достигла возраста технической спелости и стала активно вовлекаться в эксплуатацию. Преобладающей формой лесопользования являются сплошные рубки, которые без активных и усиленных мер лесовосстановления приведут уже в ближайшее десятилетие к резкому сокращению площадей этих уникальных ельников [7]. Возникает необходимость их скорейшего изучения, а также поиска баланса между потребностями лесоэксплуатации и природоохранными мерами.
Ежегодный объем рубок главного пользования в Волосовском лесхозе составляет от 566 га (1998 год) до 1048 га (1999 год). Большая часть лесосеки осваивается сплошными рубками (85 - 90% площади), остальное приходится на несплошные. Объемы несплошных рубок варьируют по годам, в последние годы наметилась тенденция к некоторому увеличению их объемов. В целом, план рубок по лесхозу выполняется и то же можно сказать о сложных ельниках, которые в своей массе приспели к возрасту главной рубки и активно осваиваются. В последнем случае заметно увлечение сплошными рубками и при таких темпах главного пользования в ближайшей перспективе встанет проблема сохранения уникальных лесных массивов.
Лесосеки, чаще всего, прямоугольной формы, шириной - 100 м. Преобладание западных ветров обусловливает направление лесосек с севера на юг. Срок примыкания - 4 года. Способ примыкания - непосредственное примыкание. Из мер содействия естественному возобновлению применяется сохранение подроста и подготовка почвы.
Применяется главным образом валка бензопилой и трелевка хлыстов гусеничными тракторами ТДТ-55 с чокерным оборудованием. Вывозка сортиментов с лесосеки осуществляется машинами «Урал», оснащёнными гидропогрузчиками. В последние годы все в большей мере происходит переход на сортиментные технологии, что вполне оправдано при большом объеме заготавливаемого хлыста
Очистка лесосеки осуществляется путем сбора порубочных остатков в кучи с последующим их сжиганием или оставлением на перегнивание, иногда производится сбор в валы. Укладка порубочных остатков на волоки, как правило, не производится, что обусловлено благоприятными почвенными условиями. Очистка лесосек выполняет свою роль, как средство подготовки лесосеки к закультивированию, но ее лесовозобновительная функция неясна и требует в этих условиях дополнительного изучения.
Ежегодный объем рубок ухода в Волосовском лесхозе составляет в среднем около 2000 га, при этом 1600 га составляют осветления и прочистки, а 400 га прореживания и проходные рубки.
Рубки ухода проводятся приблизительно на 90% от всей площади молод-няков. В их составе преобладают лиственные породы (табл. 30), поэтому метод используется верховой, способ, чаще всего, селекционный, изредка коридорный. В основном применяется ручная разрубка топором, в небольшом объеме - мотокусторезами импортного производства.
Регулярные рубки ухода существенно влияют на состав молоднясков, они позволяют сохранить в 4 раза больше экземпляров ели, чем в насаждениях, вообще не затронутых уходом (табл. 34). Но, тем не менее, совершенно очевидно, что существующая практика проведения рубок ухода не обесоечивает формирование нужного состава насаждений (ель только участвует, но далеко не преобладает в составе). Особенно это характерно для молодняков на
1. В гравилатово- и щитовниково-разнотравных ельниках, поскольку там нет надежды на подрост, создавать культуры ели с примесью сосны и широколиственных пород на ограниченных площадях с обязательным ранним и систематическим уходом за ними. Вместо разрубки топором необходимо применять мотокусторезы, их использовать непосредственно для срезания лиственной растительности вокруг ели. В междурядьях использовать тракторные кусторезы. Интенсивность должна быть такой, чтобы за 1-2 приема полностью убрать все малоценные породы.
2. В кислично- и снытево-разнотравных ельниках необходимо ориентироваться на естественное возобновление. Для этого целесообразно уменьшить ширину лесосеки до 50 м, применять сохранение подроста, оставление обсе П7 менителей и подсушку осины. Создание лесных культур также рекомендуется.
3. Проведение очень осторожных выборочных или постепенных рубок в тех насаждениях, где есть, надежда на естественное возобновление. К таким насаждениям можно отнести смешанные ельники кислично-разнотравные, реже другие типы, где отмечается естественный ход лесовозобновительных процессов под пологом древостоев.
