Ресурсы плодовых растений подлеска в ельнике мшистом Североуральской среднегорной лесорастительной провинции

Панин, И. А. Ресурсы плодовых растений подлеска в ельнике мшистом Североуральской среднегорной лесорастительной провинции [Электронный ресурс] / И. А. Панин, С. В. Залесов // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2017. – № 1. – С. 69–77. URL:

Промышленная заготовка пищевых лесных ресурсов является актуальным видом использования лесов, способствует повышению их продуктивности [1–4]. Несмотря на более низкую продуктивность, естественные ягодники имеют такие преимущества перед искусственными плантациями, как устойчивость, самовозобнов-ляемость, саморегуляция, богатый генофонд [5]. Заросли дикорастущих ягодных растений не требуют затрат на агротехнические мероприятия, при этом обладают достаточной продуктивностью для обеспечения рентабельности коммерческих заготовок [1–4, 6]. Общий многолетний доход от сбора ягод с единицы лесной площади во многих случаях может превышать стоимость древесины к возрасту спелости [3, 7].

Промышленная заготовка пищевых лесных ресурсов осуществляется во многих странах мира. В Российской Федерации лесные плоды и ягоды заготавливают для внутреннего рынка и на экспорт. Основной объем заготовок приходится на Центральный, Северо-Западный федеральные округа и Сибирь [7]. Однако уровень освоения пищевых лесных ресурсов России остаётся низким [1, 8–10].

На Урале, в частности в Свердловской обл., пищевые лесные ресурсы практически не эксплуатируются, несмотря на значительный ресурсный потенциал данного региона [1, 9]. В рекомендациях парламентских слушаний «Совершенствование правового регулирования заготовки и переработки пищевых и недревесных лесных ресурсов в решении задач комплексного освоения лесов» (7 апреля 2016 г.) одной из главных причин низкого темпа развития заготовок пищевых лесных ресурсов было названо отсутствие эколого-ресурсной оценки плодово-ягодных растений [10].

Запасы дикорастущих пищевых растений Урала, в том числе плодовых, мало изучены. Для территории Свердловской обл. в научной литературе представлены только данные урожайности промысловых зарослей рябины, малины и шиповника в границах подзоны южной тайги [11,

• 12] . Полностью отсутствует информация о ресурсах плодовых растений подлеска в горной части Свердловской обл. Это и определило географию наших исследований.

Работа по изучению ресурсов плодовоягодных растений проведена на территории Карпинского лесничества Департамента лесного хозяйства Свердловской обл. По схеме лесорастительного районирования Б. П. Колесникова с соавт., данная территория является частью Североуральской среднегорной лесорастительной провинции [13]. Исследования проведены в насаждениях ельника мшистого, так как этот тип леса наиболее распространён в исследуемом районе.

Цели и задачи

Цель работы – выявление и оценка биологических ресурсов плодовых растений в подлеске ельника мшистого Североуральской среднегорной лесорастительной провинции. Для её достижения поставлены следующие задачи:

• 1.    Установить показатели густоты и урожайности плодовых растений подлеска в насаждениях ельника мшистого разной полноты и возраста.

• 2.    Оценить перспективность запасов сырья плодовых растений для промышленной заготовки.

Объекты и методы

Работа выполнена на пробных площадях (ПП), заложенных в соответствии с общепринятыми требованиями [14, 15]. В спелых и перестойных девственных насаждениях заложено 3 ПП с различными показателями относительной полноты: 0,7 (ПП 14/14), 0,6 (ПП 8/14) и 0,5 (ПП 7/16).

Хозяйственная деятельность оказывает большое влияние на пищевые и лекарственные ресурсы леса [7]. Так как в Карпинском лесничестве насаждения I–IV классов возраста, сформированные после проведения сплошнолесосечных рубок, занимают 42 % всех земель лесного фонда, заложено дополнительно 5 ПП с целью определения влияния рубок на пищевые лесные ресурсы.

Для определения густоты плодовых растений подлеска и их урожайности в свежесобранном виде равномерно по диагональным ходовым линиям заложены учётные площадки в форме квадрата со сторонами 2 x 2 м. На каждой площадке подсчитано число экземпляров растений подлеска, а также плодов в спелом, незрелом и повреждённом состоянии [15, 16]. Учёт всех показателей осуществлен отдельно по видам.

Учёт рябины проведен сплошным перечётом стволов по 1-сантиметровым ступеням толщины на всей территории ПП. Количество плодов рябины устанавливали методом модельных экземпляров [15].

Урожайность плодов растений подлеска в свежесобранном виде определяли как произведение их общего числа на среднюю массу спелого плода данного вида. За среднюю массу принято среднее арифметическое значение массы 1 000 спелых плодов, собранных на данной ПП [15].

Математическая обработка собранного материала осуществлена при помощи программы Microsoft Excel 2007. Достоверность результатов подтверждена на 5 %-м уровне значимости.

Результаты и обсуждение

На заложенных объектах плодовые растения подлеска представлены 1 видом рода Rubus – малиной обыкновенной ( Rubus idaeus L.), 2 видами рода Rosa – шиповниками иглистым ( Rosa acicu-laris Lindl) и майским ( Rosa cinnamomea L.), а также видом рода Sorbus – рябиной обыкновенной ( Sorbus aucuparia L.) и её подвидом рябиной сибирской ( S. sibirica L.). В насаждениях I класса возраста единично обнаружена смородина красная ( Ribes rubrum L.). В условиях ПП 7/16, ПП 8/14 и ПП 15/16 встречаются кусты жимолости субарктической ( Lonicera subarctica Pojark). Их густота не превышает 72 шт./га, а урожайность – 0,3 кг/га, поэтому в рассматриваемых условиях они не представляют практического интереса.

Шиповник распространен в подлеске всех обследованных насаждений, при этом его ресурсы незначительны (табл. 1). Наибольшие запасы шиповника обнаружены в средневозрастных насаждениях, где его густота составляет 720-1980 шт./га, а урожайность плодов не превышает 2,8 кг/га. В молодняках, а также в спелых и перестойных насаждениях урожайность плодов шиповника крайне низкая, а показатель густоты варьируется от 120 до 408 шт./га. В южной части Свердловской обл. запас плодов в зарослях шиповника может достигать 180–285 кг/га [11].

Таблица 1. Густота и текущая урожайность малины и шиповника в насаждениях ельника мшистого

№ ПП	Возраст насаждения, лет	Малина		Шиповник
		Число экземпляров, шт./га	Урожайность плодов, кг/га	Число экземпляров, шт./га	Урожайность плодов, кг/га
Спелые и перестойные насаждения
14/14	166	440	-	220	-
8/14	126	120	-	300	0,6
7/16	198	320	-	120	-
Насаждения, не достигшие возраста спелости
13/16	7	9 800	19,1	140	-
8/16	16	10 800	26,6	160	0,4
15/16	43	1 400	-	720	1,2
9/16	58	2 100	2,4	1 980	2,8
1/14	86	320	-	408	-

Наибольшие запасы плодов малины зафиксированы в насаждениях I класса возраста, сформированных после сплошнолесосечных рубок. В условиях ПП 13/16 и 8/16 обнаружены заросли малины, густота которых составляет 9,8 тыс. и 10,8 тыс. шт./га соответственно, а урожайность плодов в свежесобранном виде достигает 19,1 и 26,6 кг/га. Затем, по мере развития древостоя, густота и урожайность малины снижаются. Уже в средневозрастных насаждениях число экземпляров малины уменьшается до 1,4–2,1 тыс. шт./га. Под пологом приспевающих, спелых и перестойных древостоев растения подлеска находятся в угнетённом состоянии. В таких насаждениях малина не плодоносит, а её густота не превышает 440 шт./га. Зависимость густоты малины от возраста насаждения нелинейная, корреляционная

Количество, шт./га

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Возраст насаждения, лет

Рис. 1. Динамика густоты малины с увеличением возраста насаждений

и выражается степенной функцией. Её график представлен на рис. 1, а уравнение имеет вид:

у = 190 х 10 3 х x -1,2 ⁹. (1)

Коэффициент детерминации R2 = 0,82, что указывает на сильную тесноту данной связи. Урожайность малинников южного и полярного Урала, имеющих эксплуатационное значение, оценивается в 18–328 кг/га [11], что позволяет отнести заросли малины в молодняках I класса возраста ельника мшистого к промысловым. При этом следует принять во внимание их сравнительно низкую продуктивность.

Во всех обследованных насаждениях встречается рябина обыкновенная. Рассматриваемый вид является достаточно теневыносливым, что позволяет ему развиваться под пологом спелых и перестойных древостоев [12]. Однако в таких условиях преобладает рябина с диаметром ствола меньше 2 см и низкой урожайностью – не более 3 кг/га (табл. 2).

Для плодоношения и активного роста рябине требуются более благоприятные условия освещённости. В результате сплошнолесосечной рубки рябина в пасеках освобождается от затеняющего влияния древесного полога. По этой причине в насаждениях I класса возраста происходит резкое разрастание рябины. В условиях ПП 13/16 и 8/16 наблюдается большое количество всходов

Таблица 2. Густота и урожайность рябины в насаждениях ельника мшистого

№ ПП Возраст насаждения, лет Число экземпляров, шт./га, по ступеням толщины ствола, см Урожайность плодов, кг/га < 2 3–4 > 4 Итого Спелые и перестойные насаждения 14/14 166 182 – – 182 – 8/14 126 316 102 – 418 3,0 7/16 198 102 16 – 118 0,9 Насаждения, не достигшие возраста спелости 13/16 7 1 122 – 34 1 156 45,1 8/16 16 692 – 28 720 40,6 15/16 43 220 108 – 238 5,1 9/16 58 26 12 24 38 0,6 1/14 86 164 40 6 210 4,2 и молодых экземпляров с диаметром ствола меньше 2 см – 1 122 и 692 шт./га соответственно. Появляются экземпляры рябины с диаметром ствола более 4 см. Урожайность плодов рябины в свежесобранном виде в условиях ПП 13/16 и 8/16 составляет 45,1 и 40,6 кг/га соответственно. С увеличением давности рубки древесные породы, главным образом быстрорастущие, такие, как берёза и осина, подавляют рябину. В результате её урожайность в свежесобранном виде снижается до 0,6–5,1 кг/га, а общее число экземпляров уменьшается до 38–238 шт./га.

С увеличением возраста густота рябины снижается (рис. 2). Уравнение данной зависимости имеет вид:

y = -2,71 x 10²ln(x) + 148 x 10Л (2)

Данная зависимость нелинейная, корреляционная, выражается логарифмической функцией. Теснота связи средняя (R2 = 0,71).

С увеличением возраста насаждения наблюдается снижение урожайности плодов (рис. 3). Данная зависимость выражается логарифмической функцией, уравнение которой имеет вид:

Рис. 2. Зависимость числа экземпляров рябины на 1 га лесной площади от возраста насаждений

Рис. 3. Зависимость урожайности плодов рябины в свежесобранном виде от возраста насаждений

y = -14,7 x ln(x) + 71,7. (3)

Связь рассматриваемых признаков нелинейная, корреляционная. Теснота связи сильная (R2 = 0,83).

В лесотундровой зоне полярного Урала запас плодов рябины составляет 23–127 кг/га. На юге Свердловской обл. данный показатель варьируется от 22 до 1 960 кг/га [11]. По данным Н. В. Ковалёва [17], в Ленинградской обл. наибольшей продуктивностью рябины характеризуются также молодняки I класса возраста. В урожайный год в них продуцируется в среднем 136 кг/га плодов. В других регионах урожайность зарослей рябины оценивается в 60–600 кг/га. Таким образом, сравнение полученных нами данных со сведениями о запасах плодов рябины в других районах Свердловской обл., а также в других регионах России показывает, что заросли рябины в мо-лодняках ельника мшистого Североуральской среднегорной лесорастительной провинции обладают потенциалом для коммерческих заготовок. При этом они менее продуктивны, чем рябинники других регионов.

Выводы

• 1.    Наибольшими запасами подлесочных плодовых растений характеризуются молодняки ельника мшистого I класса возраста, сформированные после сплошнолесосечных рубок. Густота малины обыкновенной в них составляет 9,8–10,8 тыс. шт./га при урожайности в свежесобранном виде 19,1–26,6 кг/га, а густота рябины обыкновенной варьируется от 720 до 1 156 шт./га при урожайности 40,6–45,1 кг/га. Данные заросли можно считать промысловыми, при этом они уступают по продуктивности зарослям в других регионах.

• 2.    Эксплуатация рассматриваемых малинников и зарослей рябины может быть целесообразна в качестве дополнительного источника сырья при организации предприятий, ориентированных либо на более продуктивные виды пищевых лесных ресурсов, либо на комплексную заготовку различных видов пищевой продукции леса в рассматриваемом районе.

• 3.    С увеличением возраста насаждений ельника мшистого наблюдается снижение запасов плодовых растений в подлеске.

• 4.    Пищевые ресурсы подлеска средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных насаждений ельника мшистого не представляют интереса для эксплуатации в коммерческих целях.