Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Состояние проблемы
1.1.Смена сосновых лесов лиственными: масштабы, экономические и экологические последствия 8
1.2. Естественное возобновление 10
1.3,Содействие естественному возобновлению 17
1 АУход за самосевом сосны, применение гербицидов 21
Выводы 27
ГЛАВА 2. Природно-географическая характеристика района исследований 28
ГЛАВА 3. Состояние сосновых лесов в лесостепи тюменской области
3.1. Естественное и искусственное восстановление сосновых лесов в Тюменской области 36
3.2. Возрастная динамика сосняков 44
3.3. Выращивание сосны и березы в лесах Тюменской области 46
Выводы 54
ГЛАВА 4. Программа, методика и объекты исследований
4.1.Объекты исследований 56
4.2.Программа и методика исследований 57
ГЛАВА 5. Естественное возобновление сосны под пологом сосняков
5.1. Влияние условий обсеменения на численность самосева сосны 63
5.2. Накопление самосева сосны на неминерализованном субстрате 64
5.3. Рост самосева под пологом разреженных сосняков на лесной подстилке, выживание после рубки 72
Выводы 77
ГЛАВА 6. Влияние ширины чересполосных вырубок на развитие травяного покрова 79
Выводы 83
ГЛАВА 7. Эффективность различных способов обработки почвы при содействии естественному возобновлению сосны
7.1. Влияние почвенных субстратов на естественное возобновление сосны 84
7.2. Минерализация почвы под пологом сосняков 88
7.3. Накопляемость и сохранность самосева сосны на минерализованном субстрате 90
Выводы 98
ГЛАВА 8. Разработка способов ухода за самосевом сосны
8.1. Уход за самосевом сосны механизированным способом 99
8.2. Применение гербицидов для ухода за самосевом сосны 104
Выводы 116
ГЛАВА 9. Заключение и рекомендации производству
9.1.Заключение 117
9.2.Рекомендации по содействию естественному возобновлению сосны в северной лесостепи Тюменской области 121
Список использованных источников 126
- Естественное возобновление
- Возрастная динамика сосняков
- Накопление самосева сосны на неминерализованном субстрате
- Минерализация почвы под пологом сосняков
Введение к работе
Актуальность проблемы.
В современных условиях изменения в растительных сообществах, разрушенных по причине какого-либо антропогенного воздействия, касаются предпосылок естественного возобновления. Основным камнем преткновения здесь является взаимообусловленность развития напочвенного покрова и процесса возобновления хвойных лесов, а отсюда и смена хвойных пород на лиственные.
Способы лесовосстановления отличаются большим разнообразием и ориентированы на различия в природных и экономических условиях. В производственных условиях предпочтение отдается созданию лесных культур. Но создание культур не обеспечивает достаточно полного сохранения генофонда сосны, что достигается при естественном лесовосстановлении. Это является одним из чрезвычайно важных и неоспоримых преимуществ естественного лесовосстановления.
Несмотря на то, что уровень создания лесных культур в лесостепи Западной Сибири превышает расчетную величину, определяемую лесоустройством доля вырубаемых площадей, оставляемых без каких-либо лесовосстановительных мероприятий достигает 72 %.
В современных экономических условиях необходимо ориентировать производство на такие способы лесовосстановления, которые обеспечивают высокую эффективность при минимальных затратах труда, особенно, на вырубках, где естественное восстановление затруднено.
Поэтому разработка методов естественного лесовосстановления представляет актуальную научную и лесохозяйствениую проблему. Цель и задачи исследований. Основная цель работы состояла в разработке эффективных мер содействия естественному возобновлению сосны обыкновенной на основе подбора соответствующего способа рубок, обработки почвы и ухода за самосевом сосны для создания благоприятных условий прорастания семян, укоренения всходов и роста самосева сосны в северной лесостепи Тюменской области.
В соответствии с поставленной целью программа исследований направлена на решение следующих задач:
-определить экотопические и фитоценотические факторы, лимитирующие естественное возобновление сосны после рубок;
-определить эффективность изреживания сосняков рубками обновления для появления самосева сосны без радикального устранения лесной подстилки; -выявить способы обработки почвы благоприятные для прорастания семян, укоренения всходов и роста самосева сосны в разреженных древостоях и на чересполосных вырубках;
-изучить особенности естественного возобновления сосны в разреженных сосновых древостоях и на чересполосных вырубках;
-установить возраст самосева сосны, при котором замедляется его рост под пологом изреженных древостоев;
- уточнить типы леса, в которых содействие естественному возобновлению сосны эффективно без применения гербицидов.
Конечная задача работы состояла в разработке на основе оптимального сочетания способов рубки и мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению, эффективных технологических схем воспроизводства сосновых насаждений в типах леса, в которых естественное возобновление сосны чрезвычайно затруднено.
Защищаемые положения (предмет защиты):
В работе исследованы и обоснованы следующие положения, представленные к защите:
-закономерности естественного возобновления сосны обыкновенной в разреженных сосновых древостоях и на чересполосных вырубках;
-оптимальные способы обработки почвы при содействии естественному возобновлению сосны в разреженных сосновых древостоях и на чересполосных вырубках; -комплексный химический метод ухода за самосевом сосны обыкновенной на ранних этапах его развития, обеспечивающий одновременное подавление конкурентного травяного покрова, поросли березы и осины;
-технологические схемы естественного воспроизводства сосновых насаждений в зеленомошно-ягодниковом, разнотравном и черничном типах леса.
Научная новизна. Впервые в условиях северной лесостепи Тюменской области экспериментально изучены закономерности появления и накопления самосева сосны на чересполосных вырубках и под пологом разреженных сосновых древостоев в зависимости от параметров чересполосных вырубок, способа и глубины обработки почвы, а также степени изреживания материнского древостоя и степени развития травяного покрова.
Экспериментально обоснованы параметры чересполосных и равномерно-постепенных рубок, способы обработки почвы, периодичность повторных приемов изреживания, сроки полного удаления материнского древостоя.
Определены оптимальные дозы и сроки применения велпара для комплексного ухода за самосевом сосны 2-5-летнего возраста с целью освобождения его от угнетения травяным покровом и порослью лиственных пород.
Обоснованы оригинальные технологические схемы естественного возобновления сосны в типах леса, в которых традиционно создаются лесные культуры: сосняки зеленомошно-ягодниковый, разнотравный и черничный.
Обоснованность и достоверность. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов базируется на обширном экспериментальном материале и наблюдений в сосняках северной лесостепи Тюменской области, собранных с использованием научно-обоснованных методик. Результаты экспериментов обработаны общепринятыми методами математической статистики с определением точности и достоверности полученных данных на уровне вероятности не менее 95 %.
Практическая значимость. Материалы исследований могут служить основой для проектирования и выполнения рубок и мер содействия естественному лесовозобновлению в сосновых лесах северной лесостепи Тюменской области.
Разработанные технологические схемы обеспечивают естественное воспроизводство сосновых насаждений в типах леса, в которых после рубки в силу тенденции смены пород традиционно создаются лесные культуры.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на областном производственном совещании работников лесного хозяйства и лесной промышленности (Тюмень, 2006), 2-й научно-практической конференции, посвященной памяти А. А. Дунина-Горкавича (Ханты-Мансийск, 2006).
Личный вклад автора. Участие в постановке целей и задач, разработка и составление программы и методик, организация и проведение полевых работ на опытных и опытно-производственных объектах. Автором лично выполнена обработка, анализ и обобщение результатов исследований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, общих выводов и предложений производству, 9 приложений, а также списка литературы из 222 наименований, в том числе 9 иностранных. Работа изложена на 162 страницах, содержит 43 таблицы и 32 рисунка.
Естественное возобновление
Сосна обыкновенная - национальное богатство России. Ее естественное возобновление имеет четко выраженные географические особенности (Санников и др., 2004). Общее представление о ходе и географических особенностях естественного возобновления сосны в лесах Урала, Западной Сибири и Северного Казахстана складывается из многих работ (Симон, 1934; Санников, 1961,1962,1970,1978,1988,1998; Санников, Савинкова, 1985; Санников, Санникова, Петрова, 2004; Смолоногов, Никулина, 1963; Крылов, Таланцев, Куликов, 1975; Шиманюк, 1962; Клокова, 1960; Луганская, Луганский, 1978; Крылов, 1961; Крылов, Куликов, 1962; Положенцев, Зигангиров, 1961; Хлонов, 1965; Таран, 1973; Чижов, Харлов и др., 2006).
Установлено, что процесс естественного возобновления сосны имеет неравномерный во времени, импульсный или волновой характер. Пусковым механизмом являются сильные низовые пожары или минерализация почвы. Массовое поселение и накопление самосева сосны, наблюдаемое в первые 3-5 лет, затем, в результате ухудшения условий среды, сменяется фазой стабилизации его поселения, а в последующие годы - снижением численности.
С.Н.Санников (1961) в процессе появления самосева сосны на вырубках и гарях и его индивидуального роста и развития (с момента попадания семян на почву) выделяет 5 качественно обособленных возрастных этапов, характеризующихся отчетливыми морфолого-физиологическими различиями и сменой требований к условиям среды: I. Прорастание семян (до появления корешка длиной 3-5 мм). II. Образование проростка (до появления первых боковых корней и надсемядольной части стебля). III. Укоренение и приживаемость всходов (этап «неустойчивого самосева» или «всходов» 1-2 лет) с фазами: а) всходы первого года и б) всходы второго года жизни. IV. Начало прогрессирующего роста самосева (этап «окрепшего» самосева 3-5 лет). V. Прогрессирующий индивидуальный рост самосева (этап «устойчивого самосева старше 5 лет»), завершающийся смыканием его в биогруппы.
Многие исследователи указывают на групповое размещение самосева сосны (Попов, Марцинковский, 1960; Савин, Лоскутов, 1961; Савин, 1963; Побединский, 1965Д966; ЛащинскийД981), которое возникает благодаря неоднородности почвенного покрова и толщины лесной подстилки, являющихся ложем для семян, а также лимитируется корневой конкуренцией древостоя (Бузыкин, 5969; Злобин, 1972). Огромное количество всходов сосны погибает, не достигнув даже 5-10 лет (Санников, Санникова, 1985; Санников, Санникова, Петрова, 2004; Лащинский, 1981; Куликов и др., 2002). По данным С.НХанникова (1963, 1992) в условиях гарей подавляющая часть (свыше 90 %) всходов сосны убывает в течение первого года их жизни, а за 5 лет убыль составляет 90-99 %. Под пологом разреженного древостоя среди однолеток сосны % гибели составляет 49-68 %, а среди всходов - 69,5-90,1 % (Лащинский, 1973,1981). В дальнейшем, после укоренения самосева она резко сокращается. Максимальный возраст выживания самосева сосны под пологом леса в предлесостепи составляет 35-40 лет, в южной лесостепи - 3-7 лет (Грибанов, 1956,1960; Романов, 1967). Исследования, выполненные в северной лесостепи Западной Сибири, касаются, главным образом, качества, количества и характера распределения по площади подроста и самосева сосны (Вегерин, 1967; Куликов и др., 2002), Для разработки мер содействия естественному возобновлению сосны проведены многочисленные исследования факторов, оказывающих влияние на появление и выживание молодого поколения (Юркевич, 1939; Левин, 1954; Ткаченко, 1954; Пути лин, 1960; Санников, 1963; Виппер, 1965; Зворыкина, 1969; Рысин, 1970; Львов, 1980; Санников, Санникова, 1985; Шаргунова и др., 1990; Санников, 1992).
На основании исследований, выполненных в Зауралье и Западной Сибири, основными факторами, лимитирующими появление и выживание всходов сосны, являются: семеношение сосновых древостоев, тип напочвенного субстрата, дефицит фотосинтетически активной радиации, влажность почвы, особенно в «возобновительный период», конкуренция травяно-кустарничкового и древесного ярусов растительности (Санников, 1966,1992; Хлонов, 1965; Санников, Санникова, 1985).
Важнейшее влияние оказывают тип и влажность субстрата (Декатов, 1936,1961; Попов, 1954; Санников, 1966,1976; Карпов, 1969; Санникова, 1977). На дренированных почвах лесостепи и южной тайги Западной Сибири фактором, лимитирующим лесовосстановление, является не избыток, а дефицит влаги. Сохранить почвенный запас влаги можно только устранив дополнительных ее потребителей - поросль второстепенных лиственных древесных пород и травянистые растения, размещающиеся на площади почвенного питания самосева и саженцев главных лесообразующих пород. В этих условиях и обработка почвы и уходы за самосевом сосны направлены в сущности на решение одной задачи - ограничение конкурентной растительности.
Влияние состава подстилки на возобновительный процесс в разреженных сосновых древостоях прослежено Н.Н.Лащинским (1973,1981). Отрицательное влияние оказывает подстилка в состав которой входят: хвоя -20-30%; ветки и кора сосны - 20-35 %; отмершие части травянистых растений - 40-60 %. Наиболее высокая отрицательная связь: хвои -20%, коры и веток -20 %, опад трав - 60 %. Но это продолжается до тех пор, пока толщина подстилки не достигнет 2-2,5 см. Дальнейшее нарастание толщины подстилки ведет к резкому снижению численности самосева сосны (Санников, 1992; Санников, Санникова,1985; Лащинский, 1973, 1981). По другим данным удовлетворительное прорастание семян сосны и укоренение всходов наблюдается при толщине подстилки до 5 см - с ее увеличением процесс возобновления ухудшается (Воронкова и др., 1966; Луганская, Луганский, 1978; Телегин, 1979; Луганский, Земцов, 1968; Зябченко, Великайнен, 1974).
Возрастная динамика сосняков
Изучение хода роста наиболее распространенных типов березняков показывает, что в лесостепной зоне пионерные свойства березы, которые некоторые исследователи характеризуют как "агрессивные", проявляются слабо.
Семенным путем береза расселяется здесь исключительно редко, а одно вегетативное размножение не обеспечивает создание высокополнотных молодняков. Однако к возрасту спелости полнота растет во всех 4 типах исследуемых березняков. В 50-60 лет большая часть березовых насаждений является высокополнотными. По мере дальнейшего увеличения возраста прослеживается снижение полноты и запаса насаждений.
Ход роста сомкнутых березовых насаждений березняка разнотравного в Курганской области по запасу стволовой древесины в коре основной части насаждений, описанный В.Б. Козловским и В.М. Павловым (1967) совпадает с приведенным на рис. 4 графиком хода роста по запасу в березняке разнотравном лишь в стадии молодняков, в то время как высота и диаметр практически тождественны во всех возрастных категориях.
Большинство березняков предлесостепной и лесостепной зон в пределах Тюменской области характеризуются низкой товарностью, что отражает наличие в них большого количества перестойных насаждений. "Перестаивание" березы на корню снижает средний прирост. Но в тоже время, в течение года на каждом гектаре лесной площади, занятой березняками, прирост древесины выше, чем в сосняках. Деловой древесины здесь прирастает, наоборот, меньше.
Общий выход деловой древесины в березняках Исетского лесхоза обычно находится в пределах 50-55% (в 2002 г. - 52,4%). Низкой товарностью характеризуются большинство березняков предлесостепной и лесостепной зон Тюменской области, что отражает наличие в них большого количества перестойных насаждений (табл. 13).
Нами установлено, что в условиях местопроизрастания, в равной степени пригодных для сосны и березы, смена пород вызывает некоторое увеличение производительности древостоев. Так, лесные культуры сосны произрастают на вырубках в березняках разнотравных на 0,9 класса бонитета выше и накапливают к 40 годам на 53% больше стволовой древесины, чем естественные березняки (табл. 14).
Смена сосны березой также сопровождается повышением производительности древостоя. Даже лесные культуры, которые в силу упорядоченного пространственного размещения обычно имеют более высокую производительность, чем естественные молодняки, уступают производным березнякам по высоте, диаметру и классу бонитета (табл. 15). Лишь за счет повышенной полноты культуры обладают более высоким запасом.
Следует обратить внимание на значительную степень участия лиственных пород в составе культур и естественных молодняков. Возможно, это указывает на недостаточный объем рубок ухода в молодниках.
Экономические последствия смены пород можно оценить по среднему годичному приросту и его стоимости (табл. 16). В течение года на каждом гектаре лесной площади, занятом березняками, прирастает в среднем на 14,6% больше древесины, чем в сосняках. Деловой древесины здесь прирастает, наоборот, на 28,7% меньше. Выход деловой древесины определен по отчету Исетского лесхоза по отпуску леса за 2002 г.
"Перестаивание" березы на корню снижает средний прирост. Рубка насаждений березняка разнотравного в возрасте 55 лет позволила бы получить древесины на 36,4%, а деловой на 18,8% больше, При этом общий доход с одного гектара в ценах 01.01.04 г. был бы выше на 385руб. (на 71,3%).
Стоимость высококачественной березовой древесины иногда превышает в Тюменской области стоимость сосновой. К сожалению, высокая стоимость отражает скорее затраты лесозаготовителей, чем спрос потребителей.
Сырьевое значение березняков резко снижается из-за перестойности многих массивов. Реальный выход фанерного кряжа в большинстве древостоев не превышает 20% общего запаса древесины. Отсутствие спроса на пиловочник и другие деловые сортименты из лиственной древесины приводит к тому, что при переработке березовой древесины на фанерный кряж эффективность выращивания березы значительно снижается (табл. 17) При наличии хвойной древесины береза, как и осина, используется в основном на отопление.цен, так и низким использованием расчетной лесосеки здесь (Приложение 3).
В 2003 г. аукционные цены в хвойном хозяйстве держались на уровне 200 руб./м3, в то время как в лиственном цена немногих сделок не превышала 40 руб./м3.
Лесной доход, или лесные подати, получаемый при реализации березовой древесины на корню также значительно ниже, чем при реализации сосновой (Приложение 4). При отпуске древесины по аукционным ценам, которые наиболее полно отражают потребности рынка лесопродукции, доходы от березняков не достигают четвертой части доходов от сосняков. Наиболее продуктивными среди березняков являются насаждения березняка разнотравного, а среди сосняков - сосняка зелеиомошно-ягодникового.
В табл. 18 приведен расчет хозяйственной эффективности лесовосстаыовительных работ в Исетском лесхозе с применением "Нормативов затрат на восстановление лесов по Тюменской области на 2004 г.". В стоимость создания лесных культур включены затраты на заготовку семян и выращивание посадочного материала. Принят двукратный уход за лесными культурами. При 3-х процентной стоимости банковского кредита лесовладелец будет получать в Сбр и Сзмя незначительную прибыль, а в Срт - убытки в среднем по 1,42 тыс.руб./га за каждый год из 100 лет выращивания сосны.
Накопление самосева сосны на неминерализованном субстрате
Влияние фитомассы живого напочвенного покрова на накопляемость и рост самосева сосны в фазе "неустойчивого" самосева в возрасте до 3-х лет производилась методом скашивания. Многие исследователи считают, что удовлетворительная количественная характеристика живого напочвенного покрова на вырубках получается по данным 15-50 площадок размером 1x1 м (Понятовская, 1958,1964; Ипатов, 1964; Матвеева, 1967). В наших исследованиях, в экологически однородных условиях одного исходного типа леса, закладывалось по 25 учетных площадок размером 1x1 м. Участие растений в структуре живого напочвенного покрова определялось глазомерыо по проективному покрытию ими почвы (Раменский, 1971) и выражалось в процентах с точностью ±5 %.. Исследованиями B.C. Ипатова и Т.Н. Тарховой (1969) установлено, что при типологических исследованиях нет необходимости повышать точность определения проективного покрытия до 5 %, поскольку пространственная вариабельность растительного покрова и его разногодичная изменчивость значительно больше. На полосно-постепенных вырубках на трансектах при помощи шаблона размером 1x1 м закладывались по 25 учетных площадок с удалением от стен леса на расстоянии: 3, 6, 9 и 12 м. с последующей стрижкой живого напочвенного покрова. В качестве контроля учетные площадки закладывались под пологом разреженных, а также не тронутых рубкой материнских древостоев сосны. Затем скошенные травы сортировались по группам трав: злаки и широкотравные и производилось взвешивание трав с точностью до ±0,1 г. Одновременно со срезкой трав производился учет всходов и самосева сосны, березы и осины в возрасте до 3-х лет.
Выделено три срока обследований: - через 1-3 года после прокладки борозд (в период массового появления самосева, чтобы доказать, что самосев появляется, но позже погибает); -через 4-6 лет, в период накопления максимального количества самосева; - через 8-10 лет, чтобы охватить весь возможный период накопления самосева.
Для изучения состояния и хода роста самосева сосны на пробных площадях отобраны и описаны по общепринятым методикам (Алексеев,1973) 2786 экземпляров сосны от наиболее населенных высотных категорий.
Во все сроки учета на пробных площадях в бороздах закладывалось по 25 учетных площадок размером 1 м2 для обильного самосева или 20 учетных площадок по 2-4 м - для самосева густотой менее 1 экз./м . С таким расчетом, чтобы общее количество учтенного самосева составляло не менее 200 экз. в первый срок учета, 400 экз. - во второй и не менее 500 экз. спустя 5-Ю лет после обработки почвы.
С целью уточнения сроков повторяемости и количества приемов, а также условий назначения последующих приемов равномерно-постепенных рубок с мерами содействия последующему естественному возобновлению сосны был выполнен второй (окончательный) прием рубок в сосняке зеленомошно-ягодниковом с остаточной полнотой после первого приема рубок - 0,7 Б марте при средней глубине снежного покрова 40 см по среднепасечной технологии с шириной пасеки 40 м (Приложение 8). Технологический коридор был проложен посредине пасеки. Валка осуществлялась вершиной на волок (технологический коридор) под углом до 45 с обрубкой сучьев на месте. Трелевка осуществлялась на колесном тракторе МТЗ-82 за вершину с использованием трелевочного устройства «Муравей» на погрузочную площадку 1 -го приема рубки. Испытания гербицидов проводилось по методике разработанной Б.Е. Чижовым (1985) с учетом «Методики испытаний гербицидов и арборицидов в лесном хозяйстве» (Бельков и др., 1990).
При выборе к гербициду предъявлялись следующие требования: -высокая фитонцидная активность к нежелательным растениям; -безопасность для самосева сосны в ювенильном периоде; -токсикологическая безопасность; -отсутствие мутогенного, тератогенного и онкогенного эффекта; -экологическая безопасность; -экономическая целесообразность.
Предпочтение было отдано велпару (отечественный аналог -гексазинон). Опыты выполнялись на полосно-постепенных вырубках стационарных участков в Заводоуковском и Тюменском лесхозах, а также на участках, пройденных первым приемом равномерно-постепенных рубок в различных технологических элементах лесосек: пасека и погрузочная площадка (Приложение 9). На всех участках была применена доза велпара -5 кг/га. Норма расхода рабочей жидкости при пользовании наконечниками веерного типа составила 400-500 л/га. В качестве сравнения были заложены обработки сосновых вырубок глифосатом - 8 л/га.
Учет травяного покрова и поросли мягколиственных пород проводился: перед обработкой, в период наибольшего усыхания надземных частей, далее ежегодно в течение 3 лет. Общая сомкнутость травяного покрова и проективное покрытие отдельными видами растений определялись глазомерно с 20-40-кратной повторностью.
Обработки выполнялись в июне-августе. Учитывая мозаичность травяного покрова, площадки размещались, прежде всего, в местах, где были обильно представлены доминирующие в покрове виды. Изучение степени подавления травяного покрова и динамики его восстановления выполнялось на постоянных учетных площадках. Это позволило ограничиться обычной (трехкратной) повторностью опытов, свести к минимуму площадь контрольных делянок, повысить точность учетов.
Минерализация почвы под пологом сосняков
При полнотах 0,4-0,6 накопление самосева сосны происходит в первые 2-3 года после рубки, а при полноте 0,8 процесс накопления самосева распределён более равномерно на фоне более медленного нарастания проективного покрытия почвы травами (рис. 14). 70 к 5 И 40
В возрасте 6-Ю лет максимальная высота самосева сосны, поселившегося под пологом разреженных сосняков достигает 70 см (табл.23). В сосняках разнотравных высота самосева сосны значительно уступает на 58,6 % таковой в сосняках зеленомошно-ягодниковых.
Интенсивный рост самосева и культур сосны на сплошных вырубках по диаметру (рис.15) делает их в отличие от подпологового самосева более устойчивыми к заваливанию травами в зимний период. Поэтому, даже при высоте 40-50 см после заключительного приема рубки подпологовый самосев сосны требует ухода, как минимум, в течение 2-х лет, из-за буйного разрастания вейников и лиственных пород. Высота самосева сосны 8-летнего возраста: в разреженном древостое сосны до полноты 0,6 (1) и на полосно-постепенной вырубке шириной 12 м (2)
Гибель самосева сосны через 9 лет в сосняке зеленомошно-ягодниковом при выставлении на свет после окончательного (второго) приема равномерно-постепенной рубки составила 54,1 %. Доля погибшего самосева сосны высотой от 0,1 до 0,5 м составила 94,1 % (рис.17, 18). Самосев сосны высотой более 50 см составил 28,4 % от общего количества учтенного самосева. С учетом сохранности самосева сосны последующей генерации высотой до 0,5 м, появившегося под пологом разреженного сосняка зеленомошно-ягодникового в результате мероприятий по содействию естественному возобновлению, после окончательного приема рубки в расчет мы можем взять во внимание только третью его часть имевшегося под пологом на момент рубки, что с учетом коэффициента (Санников и др., 1999) составляет 11,8 тыс.шт/га при равномерном размещении (коэффициент встречаемости - 89,3 %). 2071,4
1. Ширина лесосек равная высоте древостоя вполне приемлема по уровню обсеменения даже от одной стены леса (65 %) и количеству самосева сосны (53 %), по сравнению с таковыми показателями под пологом оптимально изреженного древостоя.
2. Разреживание древостоев само по себе не приводит к появлению количества самосева сосны, достаточного для ее надежного возобновления. За 7-9 лет после рубки достаточное количество самосева на межволочных полосах появилось только в сосняке-брусничнике с живым напочвенным покровом и толщиной лесной подстилки 3-4 см. Рубки, проводимые в сосняках без мероприятий по содействию естественному возобновлению сосны, способствуют трансформации зеленомошных типов леса в вейниковые, что увеличивает их пожароопасность в весенний период, а также затрудняет естественное и искусственное лесовосстановление.
3. В сосняках разнотравных и черничных процесс накопления самосева сосны и лиственных пород последующей (послерубочной) генерации, идет неудовлетворительно. Доля участия самосева сосны в количественном соотношении значительно уступает березе.
4. Обеспеченность подростом сосны площадок с преобладанием ягодниковых кустарничков и мхов достоверно выше обеспеченности площадок с преобладанием злаков.
5. В возрасте от 4 до 10 лет самосев, поселившийся на площадках с преобладанием злаков, растет быстрее, чем на участках с кустарничково-моховым покровом, что объясняется, очевидно, занятием злаками наиболее освещенных микробиотопов.
6. Различия в высоте у самосева сосны на участках с различным составом живого напочвенного покрова достоверны при значении интеграла вероятностей Р 0,95.
7. При полнотах 0,4-0,6 накопление самосева сосны происходит в первые 2-3 года после рубки, а при полноте 0,8 процесс накопления самосева распределён более равномерно на фоне более медленного нарастания проективного покрытия почвы травами.
8. Под пологом сосняков, изреженных до полноты 0,6-0,7, для достижения самосевом сосны высоты 40-50 см, при которой он будет устойчив к заваливанию вейниковым покровом, требуется не менее 8 лет. На сплошных вырубках высота самосева и культур сосны к этому времени достигает высоты 0,9-1,2 м.
9. При высоте 40-50 см после заключительного приема рубки подпологовый самосев сосны требует ухода, как минимум, в течение 2-х лет, из-за буйного разрастания вейников и лиственных пород.
10. При выставлении самосева сосны высотой до 50 см, то есть в возрасте до 9 лет, погибает практически весь накопившийся самосев последующей генерации.
11. Одним из параметров назначения следующего приема рубки должна быть высота самосева сосны не менее 60 см, то есть не ранее чем через 10-12 лет после предыдущего приема.
12. Минимальное количество приемов при равномерно-постепенном способе рубки должно составлять не менее 3.
При разработке в России различных вариантов чересполосно-постепенных рубок ставились следующие задачи: упростить организацию работ, повысить производительность труда и снизить затраты на заготовку древесины по сравнению с равномерно-постепенными и выборочными рубками; обеспечить на вырубаемых полосах оптимальные условия для обсеменения, появления и выживания всходов главных лесообразующих пород (Алексеев, 1967; Помазнюк, Поздеев, 1987; Федорчук и др., 1989). Микроклиматические особенности чересполосных вырубок освещены В.Н. Федорчук и М.Л. Кузнецовой (1993). Влияние параметров вырубок на динамику развития травяного покрова, одного из важнейших факторов лимитирующих естественное возобновление хвойных пород, изучено недостаточно.
Установлено, что в течение первого вегетационного периода фитомасса трав на вырубленных осенью полосах по сравнению с таковой под пологом древостоя увеличивается в 2,1 - 2,9 раза (табл. 24), а к концу второго вегетационного периода - в 3,7 - 5,9 раза (табл. 25). Таким образом, даже в сосновом древостое полнотой 0,82 имеющийся запас вегетативных зачатков трав (корневищ и корней размножения) достаточен, чтобы в течение двух вегетационных периодов образовать травяной покров с проективным покрытием почвы 60-80 % и сухой фитомассой 310 - 396 т/и . В середине третьего вегетационного периода фитомасса трав на чересполосных и на узколесосечных вырубках шириной более 50 м практически не различались.
Четкой связи интенсивности накопления фитомассы трав с шириной вырубаемых полос не установлено. На 8-метровых вырубках фитомасса трав оказалась выше, чем на вырубках 15 и 25-метровой ширины. Следовательно, существенно регулировать конкуренцию травяного покрова шириной чересполосных вырубок не предоставляется возможным. В первые два вегетационных периода на вырубке быстрее наращивают фитомассу двудольные виды трав. Доля злаков на пробной площади № 1 сократилась с 44 % под пологом леса до 33 % на вырубке, на пробной площади № 2 - соответственно с 66 % до 47 % (табл. 26).
Похожие диссертации на Содействие естественному возобновлению сосны в лесостепных борах Тюменской области
