Фитомасса сосны в насаждениях разного породного состава в северной подзоне тайги Архангельской области

Материалы и методы исследований. Для получения данных по фитомассе были заложены 2 пробные площади в чистых или с небольшой примесью лиственных пород и смешанных естественных сосновых насаждениях, находящихся на территории Емцовского учебно-опытного участкового лесничества Обозерско-го лесничества. Выбранные насаждения произрастают в черничных лесорастительных условиях.

Полевые исследования и сбор данных проводились на изучаемых пробных площадях с использованием общепринятых методик [3, 4, 7].

Для определения фитомассы взяты 6–7 модельных деревьев из разных ступеней толщины. Всего было обмеряно и взвешено 19 модельных деревьев. После валки у этих деревьев замеряли диаметр на высоте 1,3 м, длину ствола, расстояние от комля до первого сухого и живого сучков, протяжённость кроны. По- сле чего каждая модель детально исследовалась по элементам фитомассы путём прямого взвешивания по фракциям. Фитомассу изучали только у надземной части древесного яруса сосняков естественного происхождения в сыром виде. В своей работе выделяли пять фракций фитомассы деревьев: ствол, кора, ветви, древесная зелень (охвоенные побеги с диаметром у основания не более 8 мм) и сухие сучья. Взвешивание проводилось с точностью ± 100 грамм.

В работе использовали регрессионный анализ. При оценке фитомассы с его использованием на точность результатов не влияет ни метод отбора модельных деревьев (систематическая или случайная выборки, по ступеням толщины, или группам рангов), ни число отбираемых модельных деревьев в пределах от 5 до 20 [2, 5].

Результаты исследований и их обсуждение. Похожие данные по сосне нами были получены для естественных и искусственных насаждений в черничных лесорастительных условиях [6].

Анализ процессов накопления фитомассы различных фракций у деревьев в древостоях разного состава показывает следующее. В смешанных древостоях прирост древесины сосны более интенсивен по сравнению с чистыми, и эта фракция фитомассы накапливается заметно быстрее на каждый сантиметр диаметра (рис. 1). Для моделей каждого диаметра фракция древесины в смешанных насаждениях примерно на 18–20 кг больше, чем в чистых.

Для такой фракции, как древесная зелень, наблюдается примерно одинаковая картина как в чистых, так и в смешанных древостоях, интенсивность накапливается, массы этой фракции примерно одинаковые и разница между ними варьирует в пределах 1–2 кг (рис. 2).

Скорость накопления фракций ветвей для деревьев малых диаметров в чистых древостоях примерно равна этому в смешанных (до 12 см), а затем стремительно увеличивается в чистых насаждениях. Например, уже при диаметре 16 см в чистых древостоях масса ветвей больше, чем в смешанных, на 6 кг, и в дальнейшем увеличивается разрыв еще больше.

Накопление сухих сучьев также идет по-разному. Для небольших диаметров масса сухих сучьев в смешанных и чистых древостоях примерно равна, а для более крупных диаметров резко увеличивается в чистых насаждениях. Так, в смешанных древостоях масса сухих сучьев для диаметра 18 см примерно в 2 раза меньше, чем в чистых, то есть очищение стволов от сучьев в смешанных древостоях идет лучше.

Скорость накопления коры примерно одинакова как в смешанных, так и в чистых насаждениях, то есть породный состав не влияет на массу коры на деревьях.

Таким образом, в чистых древостоях у деревьев более интенсивно разрастается ассимиляционный аппарат (ветви, хвоя) по сравнению со смешанными. Создающиеся органические вещества идут на разрастание ветвей и хвои, а в смешанных – на построение древесины стволов.

а

Рис. 1. Математические модели зависимости массы древесины от диаметра ствола на высоте 1,3 м: а - для смешанных (пробная площадь №89); б - для чистых насаждений (пробная площадь №72)

б

а                                                 б

Рис. 2. Математические модели зависимости массы древесной зелени от диаметра ствола на высоте 1,3 м: а - для смешанных (пробная площадь №89); б - для чистых насаждений (пробная площадь №72)

В чистом насаждении запас фитомассы ниже, чем в смешанном. Наиболее значимым и показательным элементом фитомассы древостоев является масса стволовой древесины. В исследуемом возрастном интервале доля этой фракции в общей надземной фитомассе составляет 73–76 % (табл. 2). Второй по величине фракцией после древесины является древесная зелень, на ее долю приходится 10–12 % (табл. 2). Запас сухих сучьев и кроны (в целом) относительно всей массы дерева, их накопление выше в чистых сосняках, чем в смешанных. Очистка ствола от сухих сучьев лучше происходит в смешанных древостоях (табл. 2).

Чтобы исключить фактор влияния полноты, данные по массе фракций привели к полноте 1,0 (табл. 3). При полноте 1,0 в смешанном насаждении фитомасса ствола больше, чем в чистом, почти на 30 % (на 107 т/га) (табл. 3).

На долю коры приходится около 6 % как в чистых, так и в смешанных насаждениях (табл. 2 и 3).

Таксационные показатели пробных площадей

Наземная фитомасса сосны

Таблица 1

Номер пробной площади	Состав	Возраст	Средний		Полнота		Запас по сосне, м3/га
			D, см	H, м	абсолютная	относительная
89	7С2Б1Е+Лц	65	20	17,6	21,7	0,60	227
72	10С+ЕБ	65	17	16,6	22,2	0,68	190

Таблица 2

Номер пробной площади	Фракции фитомассы, т/га в числителе и % в знаменателе
	Ствол		Крона		Сухие сучья	Итого
	Древесина	Кора	Ветви	Древесная зелень
89	220,3	16,2	21,0	29,3	1,3	288,1
	76,5	5,6	7,3	10,2	0,4	100
72	176,9	14,2	18,0	29,8	3,3	242,2
	73,0	5,9	7,4	12,3	1,4	100

Таблица 3

Состав	Фракции фитомассы, т/га
	Ствол		Крона		Сухие сучья	Итого
	Древесина	Кора	Ветви	Древесная зелень
7С2Б1Е+Лц	367,2	27,0	35,0	48,8	2,2	480,2
10С+ЕБ	260,1	20,9	26,5	43,8	4,8	356,1

Наземная фитомасса сосны при полноте 1,0

Заключение. Запас фитомассы в смешанных насаждениях больше, чем в чистых. Наибольшую долю его составляет древесина стола. Запас сухих сучьев и кроны (в целом) относительно всей массы дерева выше в чистых сосняках, чем в смешанных. Масса коры примерно одинакова.