Оценка продуктивности молодняка ели европейской (Picea abies L.)

Введение. В условиях сложной экономической ситуации на предприятиях лесной отрасли важным вопросом является восстановление продуктивности лесных массивов способами, исключающими несоразмерные энергетические, трудовые и денежные затраты. Комплекс лесо- хозяйственных мероприятий, направленных на повышение продуктивности и устойчивости леса в современном лесном хозяйстве, должен базироваться на глубоких знаниях о динамике леса под влиянием антропогенных и природных факторов в разрезе лесорастительных и экономических районов.

Цель исследований. Оценка продуктивности молодого поколения леса, способного образовать основной полог, от качественного состояния которого зависит продуктивность основного компонента леса – древостоя.

Задачи : в районе проведения исследований произвести оценку влияния лесорастительных условий на качество молодого поколения ели, анализ подходов к проведению оценки качества древесины при лесовыращивании; определить качественную продуктивность молодого поколения леса на лесоводственной основе.

Объекты и методы исследований. Объектом исследования на данном этапе являются молодняки естественного происхождения и вырубки южнотаежного лесного района таежной зоны центра Русской равнины.

Экспериментальные работы по обследованию молодняков естественного и искусственного происхождения на постоянных и временных пробных площадях на лесных участках, пройденных сплошными рубками, осуществлялись по общепринятым в лесоводстве методам [1]. Основываясь на данных, полученных при перечете подроста под пологом древостоя, на учетных площадках произведена оценка естественного возобновления леса и лесоводственно-геоботаническое описание. В ходе исследований были определены основные показатели, характеризующие качество подроста на учетных площадках и в переводе на 1 га, такие как количество подроста с разбивкой на породы, возрастные категории, категории крупности, коэффициент встречаемости подроста, его качество и доля благонадежного подроста в процентах от общего числа. Коэффициент ( Q ), являющийся основным показателем качества подроста при оценке естественного возобновления с использованием дифференцированной шкалы, определялся по формуле

Q =

n • A a • N ’

где n – численность подроста главной породы на 1 га, шт..; А – средний возраст подроста, лет; N – общее количество благонадёжного подроста на 1 га, шт.; а – базисный возраст, в котором происходит смыкание полога (для сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) – 7–8 лет, для ели – 9–10 лет).

Подрост с коэффициентом Q = 0,7 и выше по составу качественно очень хороший, при 0,5–0,6 – хороший, 0,3–0,4 – удовлетворительный, 0,2 и ниже – неудовлетворительный, причем в этом случае при естественном лесовозобновлении происходит практически полная смена главной породы.

Для учета возобновления леса использовалась общепринятая методика с закладкой учетных площадок. На основании индивидуального перечета подроста, как под пологом леса, так и на вырубках, производилась его оценка.

Изучение напочвенного покрова проводилось маршрутным методом. Кроме метода закладки учетных площадок использовался глазомерный метод для общей характеристики подроста и напочвенного покрова.

Ключевые показатели продуктивности древостоев определялись методом модельных деревьев.

Количественная оценка качества насаждений выполнена на примере молодняка ели естественного и искусственного происхождения в условиях кисличного и черничного типов леса южнотаежного лесного района таежной зоны с преобладанием легкосуглинистых почв, сформированных путем сохранения подроста при сплошных рубках и созданных посадкой двухлетних сеянцев.

Результаты исследований и их обсуждение. Вопрос приоритета в выборе метода восстановления лесных участков, подвергшихся сплошной рубке деревьев, с учетом сохранности, роста и древесной продуктивности насаждений, широко освещен в лесоводственной литературе [2–12]. Эффективность применения того или иного метода обусловлена лесорастительной зоной, типом леса и вырубки, лесовод-ственными свойствами древесных пород, целевым назначением культур [11,13–16].

Исследования проводились на слабовсхолмленной местности с преобладанием дерновоподзолистых почв, которые по механическому составу неодинаковы: легкосуглинистые, супесчаные и песчаные.

В районе исследования 1/3 площади занимают ельники зеленомошной группы, относящиеся к коренным типам леса. Насаждения с преобладанием березы занимают около 40 % от всей лесопокрытой площади, осинники – 17 %. Сосняки представлены сосняками сфагновыми и сосняками брусничными.

Травяной покров в насаждениях представлен разнотравьем. В подлеске встречаются представители семейства ивовых, рябина обыкновенная ( Sorbus aucuparia L.), можжевельник обыкновенный ( Juniperus communis L.) и другие породы.

Южнотаежный лесной район области отличается довольно высокой лесистостью – 47 %. При среднем классе бонитета района исследования 1,8 производительность лесов значительно колеблется – от 1,4 бонитета до 2,4.

Бонитет леса определяет потенциальную продуктивность насаждения и скорость роста деревьев.

Преимущественно продуктивность насаждения рассматривается как запас составляющих его компонентов, при рассмотрении которых чаще всего ограничиваются запасом древесины. Учитывая важность оздоровления экологической обстановки нашей страны, наиболее актуальную характеристику представил И.С. Мелехов [2], который дал определение фактической и потенциальной продуктивности лесов, выделив при этом древесную, биологическую, экологическую и комплексную.

Учитывая поставленную цель и влияние конкурентоспособности подроста на формирование состава и формы древостоя, основываясь на концепции М.Е. Ткаченко [4] и принимая во внимание предложенный В.Н. Даниликом [5] метод определения потенциальных возможностей подроста хвойных пород и формирования будущих древостоев, промежуточные результаты исследования авторы представили в таблице.

Формирование молодого поколения ели европейской ( Picea abies L.) на вырубках

Номер модели	Показатели подроста ели до рубки				Молодняк ели через 13 лет после рубки, м
	Возраст А, лет	Высота Н, м	Средний прирост по высоте до рубки ДН = — , А м/год	Показатель перспективности подроста н2 р = ~А	Ель предварительного возобновления	Береза последующего возобновления	Положение ели в насаждении
Искусственного происхождения
1	20	0,7	0,04	1,25	5,0	5,0	II
2	20	0,8	0,04	1,25	4,9	4,8	II
3	12	0,4	0,03	1,33	3,8	5,3	III
4	12	0,35	0,03	0,33	4,15	5,7	III
5	20	0,85	0,04	1,8	5,9	5,5	II
6	8	0,4	0,05	0,5	2,3	4,8	III
7	6	0,3	0,05	0,04	1,6	4,8	III
8	6	0,25	0,04	0,04	1,1	4,5	III
9	13	0,5	0,04	0,31	4,2	4,9	III
10	13	0,6	0,05	1,92	4,1	5,6	II
11	15	0,75	0,05	0,6	3,4	5	III
12	13	0,65	0,05	1,23	3,5	4,3	II
13	19	0,8	0,04	1,32	6,4	7,3	II
14	10	0,5	0,05	0,9	4,6	7,0	III
Естественного происхождения
15	20	1,1	0,06	2,45	7,0	5,0	I
16	15	0,8	0,05	2,40	6,6	5,6	I
17	15	0,9	0,06	1,67	5,4	6,0	II
18	20	1,2	0,06	2,45	7,6	6,0	I
19	20	1,25	0,06	4,05	8,4	7,3	I
20	30	1,7	0,06	3,33	9,0	7,3	I
21	15	0,9	0,06	17,07	7,8	7,5	I
22	20	1,2	0,06	1,25	4,85	6,0	II

Комплексный показатель, предложенный В.Н. Даниликом [5], служит не только критерием перспективности, но и конкурентоспособности и жизнеспособности подроста.

Сравнение показаний высоты елового молодняка до рубки и спустя 13 лет позволяет сделать вывод, что модели № 2, 5, 15–16, 18–21 наиболее конкурентоспособны и перспективны. Наибольшую вероятность выхода в первый ярус формирующегося насаждения имеет еловый молодняк с наибольшими высотой и средним приростом. Поэтому произведение этих показателей будет иметь повышенное значение у наиболее перспективного елового молодняка.

При среднем значении показателя перспективности елового молодняка в период рубки, равном 5,29 метра, подрост по мере дальнейшего роста оказывается в первом ярусе, при среднем значении данного показателя 1,46 – во втором, при 0,51 – в третьем ярусе будущих елово-березовых насаждений. Из сравниваемых различных участков хвойно-лиственных молод-няков будут нуждаться в рубках ухода в большей степени те из них, у которых значения показателя перспективности хвойного подроста ниже 1,46.

При оценке молодого поколения леса по дифференцированной шкале определен коэффициент качества подроста Q = 0,64, свидетельствующий об очень хорошем качественном его состоянии.

Степень влияния лесохозяйственных мероприятий на качественную продуктивность насаждений исследовалась с учетом предложения С.А. Корчагова [6], предусматривающего наряду с определением показателя качества использо- вать подход количественной оценки качественного состояния древесного молодняка, предполагающего расчет возможного выхода целлюлозы и ее стоимости с единицы лесной площади на основе квалиметрической оценки древесины.

Производился расчет балансовой продуктивности насаждений (Мб.), показывающий выход целлюлозы (т) из деловой части древесных стволов, произрастающих на площади 1 га, по следующей формуле:

Мб. = V / Н, (2)

где V – выход балансовой древесины, м3/га; Н – норма расхода древесины на производство одной тонны целлюлозы, м3/т.

Норма расхода древесины на производство одной тонны целлюлозы по варке вычислялась, с учетом рекомендаций Л.Н. Ерофеева [7], как

880  100

---

Рбаз.П К

где 880 – содержание абсолютно сухого вещества в одной тонне древесного сырья при влажности 12 %, кг/т;

Р баз. – базисная плотность древесины, кг/м³;

П – выход целлюлозы, % от древесины, загружаемой в котел;

К – коэффициент полезного использования технологической древесины, в долях единицы от неокоренной древесины.

В результате исследования установлено, что на вырубках одинакового возраста балансовая продуктивность молодняка ели европейской (Picea abies L.) (с присутствием в породном составе в 35–40 % березы бородавчатой (Betula pendula Roth.), 10 % сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)) естественного происхождения на момент исследований составила в среднем 17,1 т/га. В то время как искусственного происхождения – 16,5 т/га. Полученный результат свидетельствует о хорошем качественном состоянии еловых насаждений с участием других древесных пород и возможности их создания в исследуемых лесорастительных условиях как путем создания лесных культур, так и сохранения подроста. Однако более высокая балансовая продуктивность насаждений естественного происхождения на данном этапе исследования свидетельствует о приоритетности способа вос- становления площадей, пройденных сплошными рубками, путем сохранения подроста.

Выводы. Результаты исследования показали, что еловый молодняк естественного происхождения через 13 лет после сплошной рубки может иметь лучшие показатели перспективности, чем молодняк искусственного происхождения, что также подтверждает оценка молодого поколения леса по дифференцированной шкале с определением коэффициента качества подроста.

Расчет балансовой продуктивности молодня-ков ели европейской ( Picea abies L.) на площадях сплошных рубок с сохранением подроста доказывает возможность формирования продуктивного елового насаждения естественного происхождения из сохраненного подроста, не уступающего лесным культурам.

Прогнозирование перспективности древесного молодняка позволяет повысить эффективность проектирования лесохозяйственных мероприятий в целях повышения его продуктивности путем рационального использования лесного фонда и сокращения сроков лесовыращива-ния, своевременного возобновления леса хозяйственно ценными породами, обязательного сохранения благонадёжного подроста при лесоэксплуатации.