Результаты рубок ухода в лиственно-еловых насаждениях Костромской области
Автор: Багаев С.С., Чудецкий А.И.
Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information
Рубрика: Лесоведение и лесоводство
Статья в выпуске: 1, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье приведены результаты исследований и лесоводственная оценка рубок ухода различной интенсивности в лиственно-еловых молодняках и средневозрастных древостоях. Даны предложения по созданию устойчивых хозяйственно-ценных насаждений в подзоне южной тайги европейской части России.
Рубки ухода, лиственно-еловые насаждения, ель
Короткий адрес: https://sciup.org/143166258
IDR: 143166258 | DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2018.1.01
Текст научной статьи Результаты рубок ухода в лиственно-еловых насаждениях Костромской области
Для ссылок:
Багаев, С. С. Результаты рубок ухода в лиственно-еловых насаждениях Костромской области [Электронный ресурс] / С. С. Багаев, А. И. Чудецкий // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2018. – № 1. – С. 5–20. URL:
В ажнейшей задачей государственной программы Российской Федерации «Развитие лесного хозяйства на 2013–2020 гг.» является повышение продуктивности и качества лесов [1].
Костромская обл. занимает первое место в Центральном федеральном округе по площади лесов и запасам древесины. Однако по сравнению с 1947 г. в структуре земель лесного фонда области наблюдаются негативные тенденции. Так, площадь хвойных насаждений снизилась на 4 % (в том числе ельников – на 8,7 %), а мягколиственных – увеличилась на 5 % [2].
Условия южно-таежного района оптимальны для произрастания ели, что подтверждается высокими классами бонитета (I и II) еловых древостоев [3]. На территории Костромской обл. распространены черничные и кисличные типы леса, относящиеся к зеленомошной группе, которая составляет 80 % земель, занятых лесными насаждениями. В этих лесорастительных условиях спелые древостои в большинстве случаев имеют под пологом достаточное количество подроста для восстановления еловых и пихтовых насаждений (на 54 % площади) [4].
Подрост темнохвойных пород, произрастающий под пологом спелых мягколиственных древостоев, отличается равномерным размещением и высокой жизнеспособностью. При удалении лиственного яруса (за 1–2 приема) обеспечивается ускоренное формирование хвойного древостоя из второго яруса и подроста [5].
Важнейшим лесохозяйственным мероприятием, направленным на создание благоприятных условий для роста хвойных пород в формирующихся насаждениях, является своевременное проведение рубок ухода.
Анализ литературных источников [6–13] позволил установить, что результативность лесо-водственных мероприятий в формирующихся насаждениях определяют разные факторы. Степень реакции насаждения на лесоводственный уход зависит от возраста и состава, лесорастительных условий, природной зоны, сроков проведения, используемых средств механизации. Для южно-таежного района европейской части Рос- сийской Федерации процессы формирования еловых насаждений изучены недостаточно.
Сотрудниками Костромской (Центральноевропейской) лесной опытной станции ВНИИЛМ разработана и апробирована система рубок ухода (интенсивные рубки ухода в молодых и средневозрастных насаждениях, рубки переформирования, обновления и др.), позволяющая перевести лиственные древостои в хвойно-лиственные и хвойные лесоводственными методами [5, 14–16].
Объекты исследований – ельники зеленомошной группы типов леса, ранее пройденные рубками ухода, в Судиславском и Островском лесничествах Костромской обл. В статье представлены результаты, полученные на нескольких опытно-производственных объектах (ОПО).
В 1977–1978 гг. на 3-х ОПО проводили осветление 4–7-летних культур ели с использованием мотокустореза «Секор-3». Культуры заложены на нераскорчеванных вырубках посадкой сеянцев в пласты, подготовленные плугом ПКЛ-70. Уходы заключались в рубке коридоров вдоль рядов ели и сплошном удалении лиственных пород. Для наблюдений за ростом и развитием культур на каждом ОПО заложено по 1 постоянной пробной площади (ПП) с тремя секциями (A – контроль, B – уход с рубкой коридоров, C – со сплошным удалением деревьев лиственных пород).
ОПО 1 – 4-летние культуры ели (кв. 41 Суди-славского участкового лесничества Судиславско-го лесничества). Среднее расстояние между центрами борозд – 8,5 м. Ширина коридоров, проложенных в июне 1977 г., – 3 м.
ОПО 2 – 4-летние культуры ели (кв. 70 Кара-ваевского участкового лесничества Костромского лесничества). Расстояние между центрами борозд – 6 м. Уход проведен в июне 1978 г., коридоры расширены до 4,5 м. При более раннем уходе вручную с прорубкой 1-метровых коридоров вдоль борозд через 1 год деревья почти полностью сомкнулись.
На ОПО 3 – 7-летние культуры (кв. 70 Кара-ваевского участкового лесничества Костромского лесничества). Расстояние между центрами бо- розд – 4,3 м. В секции B коридоры расширены до 3,3 м.
Таксационная характеристика опытных и контрольных вариантов на ОПО 1–3 в период осветлений приведена в табл. 1.
В Судиславском лесничестве с рубкой 3-метровых коридоров в 1-й год после ухода средний диаметр не изменился, а на 4-й год увеличился на 24 % по сравнению с контролем (табл. 2). При сплошном удалении лиственных пород произошло увеличение диаметра на 31 и 40 % соответственно. Текущий прирост ели в высоту при коридорном уходе в 1-, 2- и 4-й годы вырос на 83, 82 и 112 % соответственно, а высота – на 11, 11 и 18 % по сравнению с контролем. При сплошном удалении лиственных пород прирост ели в высоту (по отношению к контролю) за эти годы существенно ниже – на 54, 74 и 26 % соответственно. Небольшое уменьшение прироста в последнем случае связано с повреждениями культур поздними весенними заморозками на открытых местах.
В 4–7-летних культурах Костромского лесничества на 3-й год после уходов средний диаметр ели увеличился на 36 % при коридорном способе ухода и на 14 % при сплошном, а средняя высота – на 24 и 3 % соответственно по сравнению с контролем. Прирост ели в высоту после коридорного ухода на 3-й год после рубки увеличился на 25 %, а после сплошного удаления лиственных пород – уменьшился на 26 % по сравнению с контролем, что связано с повреждениями верхушечных побегов ели поздними весенними заморозками.
Близкие результаты получены на участке с 7–10-летними культурами (ОПО 3). Лучший рост зафиксирован при коридорном уходе, создающем более благоприятный температурный режим по сравнению с ельниками, формирующимися на открытых местах.
Через 3 года после осветления 4-летних культур мотокусторезом численность лиственных пород достигла 5,8–11,3 тыс. шт./га, или 26 %, по сравнению с их количеством до рубки, а через
Таблица 1. Таксационные показатели 4–7-летних культур ели после осветлений (числитель – I ярус, знаменатель – II ярус) [16]
|
Секция |
Способ осветления |
Состав (по числу стволов) |
Возраст, лет |
Число деревьев, тыс. шт./га |
Средние |
Сумма площадей сечения, м2/га |
Запас, м3/га |
Объем вырубленной древесины |
||
|
высота, м |
диаметр, см |
м3/га |
% |
|||||||
|
ОПО 1 – 4-летние культуры |
||||||||||
|
A |
Контроль |
10Ос, ед. Б 10Е |
3-4 4 |
31,6 1,98 |
1,9 0,28 |
1,3 – |
4,2 – |
8,4 – |
– |
– |
|
В |
Коридорный |
10Ос, ед. Б 10Е |
3-4 4 |
20,4 1,98 |
1,9 0,27 |
1,3 – |
2,7 – |
5,4 – |
3,0 |
35 |
|
С |
Сплошной |
нет |
нет |
нет |
нет |
8,4 |
100 |
|||
|
10Е |
4 |
1,98 |
0,30 |
|||||||
|
ОПО 2 – 4-летние культуры |
||||||||||
|
А |
Контроль |
9Ос1Ол, ед. Б, Е 10Е |
7 4 |
34,2 1,5 |
3,8 0,43 |
1,6 0,7* |
7,11 – |
20,0 – |
– |
– |
|
В |
Коридорный |
9Ос1Ол, ед. Б, Е 10Е |
7 4 |
12,6 1,5 |
3,8 0,43 |
1,6 0,7* |
2,56 – |
7,2 – |
12,8 |
64 |
|
С |
Сплошной |
10Е |
24 |
0,45 |
4,6 |
3,9 |
0,5 |
1,8 |
18,2 |
91 |
|
10Е |
4 |
1,5 |
0,43 |
0,7* |
– |
– |
||||
|
ОПО 3 – 7-летние культуры |
||||||||||
|
А |
Контроль |
9Ос1Б+Е, ед. Ол 10Е |
9 7 |
27,0 1,8 |
4,2 0,99 |
1,8 1,5* |
6,9 – |
20,6 – |
– |
– |
|
В |
Коридорный |
9Ос1Б+Е, ед. Ол 10Е |
9 7 |
11,1 3 1,8 |
4,2 0,99 |
1,8 1,5* |
2,7 – |
8,7 – |
11,9 |
58 |
|
С |
Сплошной |
10Е |
19 |
0,615 |
1,8 |
1,0 |
0,4 |
1,0 |
19,5 |
95 |
|
10Е |
7 |
1,8 |
0,99 |
1,5* |
– |
0,1 |
||||
* Диаметр у шейки корня.
Таблица 2. Показатели роста 4–10-летних культур ели на вырубках в зависимости от способа осветления [14]
|
Секция |
Способ осветления |
Год учета после |
Диаметр, мм |
Высота, см |
Средний прирост в высоту, см |
||||||
|
рубки |
M±m |
t |
Δ M, % |
M±m |
tф |
Δ M, % |
M±m |
tф |
Δ M, % |
||
|
ОПО 1 – 4–8-летние культуры ели |
|||||||||||
|
A |
Контроль |
1 |
4,2±0,2 |
– |
– |
32,8±0,8 |
– |
– |
4,6±0,2 |
– |
– |
|
2 |
– |
– |
– |
46,6±1,3 |
– |
– |
6,2±0,3 |
– |
– |
||
|
4 |
8,7±0,3 |
– |
– |
63,7±2,4 |
– |
– |
12,5±0,7 |
– |
– |
||
|
B |
Коридорный |
1 |
4,2±0,1 |
0 |
0 |
35,7±0,8 |
3,0 |
11 |
8,4±0,3 |
10,6 |
83 |
|
2 |
– |
– |
– |
51,5±1,0 |
3,0 |
11 |
11,3±0,4 |
10,2 |
82 |
||
|
4 |
10,8±0,4 |
4,2 |
24 |
75,0±2,5 |
3,3 |
18 |
17,8±0,9 |
4,6 |
112 |
||
|
C |
Сплошной |
1 |
5,5±0,2 |
4,6 |
31 |
36,8±0,9 |
3,7 |
14 |
7,1±0,4 |
5,6 |
54 |
|
2 |
– |
– |
– |
51,0±1,8 |
2,4 |
9 |
10,8±0,4 |
9,2 |
74 |
||
|
4 |
12,2±0,5 |
5,8 |
40 |
70,4±2,5 |
1,93 |
11 |
15,8±0,7 |
3,3 |
26 |
||
|
ОПО 2 – 4–7-летние культуры ели |
|||||||||||
|
A |
Контроль |
3 |
10,4±0,4 |
– |
– |
64,7±2,1 |
– |
– |
13,2±0,6 |
– |
– |
|
B |
Коридорный |
3 |
14,1±0,4 |
6,5 |
36 |
80,4±2,3 |
5,0 |
24 |
15,5±0,7 |
3,6 |
25 |
|
C |
Сплошной |
3 |
11,9±0,4 |
2,65 |
14 |
66,8±2,0 |
0,72 |
3 |
9,7±0,4 |
4,9 |
26 |
|
ОПО 3 – 7–10-летние культуры ели |
|||||||||||
|
A |
Контроль |
3 |
24,4±0,7 |
– |
– |
143,6±3,9 |
– |
– |
25,7±1,2 |
– |
– |
|
B |
Коридорный |
3 |
28,2±0,8 |
3,6 |
16 |
153,0±4,5 |
1,58 |
7 |
31,4±1,4 |
3,1 |
22 |
|
C |
Сплошной |
3 |
26,5±0,9 |
1,84 |
9 |
135,3±4,3 |
-1,43 |
-6 |
22,3±4,0 |
–2,2 |
–13 |
Примечание. M – среднее значение показателя; m – ошибка среднего значения; tф – критерий Стьюдента;
Δ M – процент изменения по отношению к контролю. Разница достоверна с вероятностью 95 % при значении tф=1,96.
4 года – 9,5–14,2 тыс. шт./га (33 %). Большинство возобновившихся лиственных пород имело высоту от 0,3 до 1,0 м и не угнетало ель [19].
Через 10 лет после закладки опытов участие ели в составе формирующихся насаждений по числу стволов составило: в контроле – не более 5 %, с коридорным уходом – 10 %, со сплошной рубкой – 40 %. Повторного возобновления ели в коридорах не отмечено [17].
Влияние осветления на формирование естественных ельников изучалось на ОПО 4 в кв. 50 Дымницкого участкового лесничества Островского лесничества в 1983 г. Опыт заложен на 2летней вырубке с сохраненным подростом ели. Участие ели в составе древостоя – 2–3 единицы.
В каждой повторности одна секция была оставлена без ухода, а на второй вырубали все деревья лиственных пород. На опытных секциях интенсивность ухода по числу стволов составила 52–66 %. На ОПО 4 проведено однократное ос- ветление подроста ели предварительной генерации с полным удалением лиственных пород, включая подрост.
Через 5 лет после проведения ухода большая часть елового подроста перешла во второй ярус древостоя. Численность ели увеличилась до 4 072 шт./га (табл. 3). Раннее осветление подроста не оказало существенного влияния на интенсивность роста ели. Подтвердилось известное заключение о том, что уход за еловым подростом в период до 14 лет после рубки материнского древостоя не обязателен [18]. Ель в этот период лиственными породами не угнетается.
Через 24 года после осветления в пасеках сформировался чистый еловый древостой со средней высотой, диаметром и запасом, превышающими контрольные значения в 1,2, 1,2 и 2,2 раза соответственно. В технологических коридорах, укрепленных порубочными остатками, возобновились только лиственные породы, в основ-
Таблица 3. Динамика таксационных показателей древостоя на ОПО 4 до и после проведения рубок ухода (числитель – ель, знаменатель – все насаждение)
Лесоводственную эффективность прочисток и внесения минеральных удобрений определяли на ОПО 5 в кв. 87 Пригородного участкового лесничества Костромского лесничества и на ОПО 6 в кв. 44 Островского участкового лесничества Островского лесничества.
На ОПО 5, заложенном в 1977 г., насаждение имело состав 6Е3Б1С ед. Лц, Ос. Участок разграничен на 6 секций (табл. 4). Две из них не затронуты рубкой (контроль), на двух проведены прочистки по верховому методу с полным удалением лиственных пород, на двух – по комбинированному (с рубкой всех лиственных пород и изреживанием ели). Интенсивность изре-живания по запасу – 46 %. Из каждой пары секций одна оставалась неудобренной, а на второй вносили аммиачную селитру в дозе 100 кг/га д.в. Высокая интенсивность изреживания обусловлена тем, что еловые молодняки высотой до 5–7 м до 20–25-летнего возраста следует выращивать густотой 1,7–1,8 тыс. шт./га. В этом случае после достижения молодняками высоты
11–13 м обеспечиваются оптимальная сомкнутость насаждения и максимальный прирост по запасу.
Под влиянием рубок ухода и внесения азотных удобрений улучшились условия среды, интенсифицировались обменные процессы и рост ели. Достоверное повышение прироста в высоту отмечено только в варианте с полным удалением березы и изреживанием ели. Его значения увеличились по сравнению с контролем в первый год на 89 %, во второй – на 72 %.
Внесение аммиачной селитры в дозе 100 кг/га д. в. способствовало увеличению роста ели в диаметре по сравнению с контролем на 157 и 103 % соответственно по годам наблюдений (в возрасте насаждений 21 и 25 лет). В варианте с полным удалением березы различия по росту в диаметре с контролем несущественны. В контроле внесение удобрений оказало отрицательное воздействие за счет интенсификации роста березы. На удобренной секции текущий прирост по площади сечений березы в среднем за 2 года составил 11,7 %, а на не удобренной – 7,4 %.
Полученные данные по текущему приросту в естественных молодняках свидетельствуют о возможности ускорения выращивания еловой древесины. При сохранении текущего прироста в пределах 15 м 3 /га в год за 25-летний период можно получить дополнительно 375 м 3 /га древесины, что с учетом накопленного (100–150 м 3 /га) запаса составит 475–525 м 3 /га [20].
Таблица 4. Изменение древесной продуктивности естественных еловых молодняков в опыте с рубками ухода и удобрениями на ОПО 5
|
Вариант |
Возраст, |
Запас древесины, м3/га |
Прирост текущий после опыта, м3/га/год |
Текущий среднепериодический прирост, % |
|||||
|
Рубки ухода |
Доза азота, кг/га |
лет |
ель |
прочие |
всего + отпад |
ель |
всего |
ель |
всего |
|
Контроль |
N 0 |
21 |
40,9 |
34,5 |
75,4 |
– |
– |
– |
– |
|
23 |
77,5 |
50,4 |
127,9 |
18,3 |
26,2 |
30,9 |
25,8 |
||
|
25 |
87,3 |
60,2 |
149,3 |
11,6 |
18,5 |
18,4 |
16,4 |
||
|
N 100 |
21 |
39,3 |
37,6 |
76,9 |
– |
– |
– |
– |
|
|
23 |
71,9 |
45,0 |
116,9 |
16,3 |
20,0 |
29,3 |
20,6 |
||
|
25 |
105,9 |
41,1 |
148,9 |
17,1 |
18,0 |
23,3 |
15,9 |
||
|
Рубка деревьев лиственных пород |
N 0 |
21 |
32,4 |
7,5 |
39,9 |
– |
– |
– |
– |
|
23 |
65,5 |
12,7 |
78,2 |
16,6 |
19,2 |
33,8 |
32,4 |
||
|
25 |
89,6 |
15,7 |
105,6 |
14,3 |
16,3 |
23,4 |
20,2 |
||
|
N 100 |
21 |
33,5 |
1,9 |
35,4 |
– |
– |
– |
– |
|
|
23 |
79,5 |
10,2 |
89,7 |
23,0 |
27,2 |
40,7 |
43,4 |
||
|
25 |
107,8 |
14,1 |
121,9 |
18,5 |
21,6 |
26,3 |
27,5 |
||
|
Рубка деревьев лиственных пород и изреживание ели |
N 0 |
21 |
41,9 |
2,4 |
44,3 |
– |
– |
– |
– |
|
23 |
73,0 |
3,3 |
76,3 |
15,6 |
16,0 |
27,1 |
26,5 |
||
|
25 |
98,1 |
5,1 |
103,3 |
14,0 |
14,8 |
20,1 |
20,0 |
||
|
N 100 |
21 |
31,0 |
4,7 |
35,7 |
– |
– |
– |
– |
|
|
23 |
69,8 |
4,2 |
74,0 |
19,4 |
19,2 |
38,5 |
34,9 |
||
|
25 |
99,2 |
6,9 |
106,1 |
17,0 |
17,6 |
26,2 |
24,8 |
||
Текущий (годичный) прирост ели по объему за 4-летний период (1978–1981 гг.) в контроле достаточно высок – 18,4 % (11,9 м 3 ). Удаление березы стимулировало повышение этого значения до 23,5 % (14,4 м 3 ), а сочетание удаления березы с изреживанием ели – до 20,1 % (14,1 м 3 ). Таким образом, проведение рубок ухода способствовало увеличению текущего (годичного) прироста ели по объему на 28 % в первом случае и на 9 % во втором.
Внесение удобрений в большей степени отразилось на сильно разреженном древостое. При этом текущий прирост здесь на 36 % выше, чем в неудобренном древостое, и на 48 % выше по сравнению с контролем [21]. Это подтверждено значениями динамики радиального прироста (рисунок).
В каждом варианте ухода у 45 учетных деревьев отбирали керны. Увеличение радиального прироста при комбинированном уходе наблюдалось в течение 3-х лет, затем происходил спад. В варианте с удалением березы и изреживанием ели внесение удобрений оказало сильное влияние на годичный прирост древесины у деревьев всех ступеней толщины.
В вариантах с удалением березы и в контроле существенное увеличение прироста у ели отмечено только у деревьев, входящих в наибольшие ступени толщины.
Таким образом, при комбинированном уходе за елью в молодняках необходимо вырубать все деревья лиственных пород (поскольку они находятся в первом ярусе и, вероятно, корневыми системами задерживают внесенные удобрения) в сочетании с изреживанием ели в куртинах по низовому методу.
На ОПО 6 в кв. 44 Островского участкового лесничества Островского лесничества насаждение до рубки в 1964 г. имело следующую таксационную характеристику: возраст – 17 лет; состав – 7Б2Ос1Олс; класс бонитета – I; полнота – 0,8; средний диаметр – 8,5 см, высота – 11 м; за- пас – 95 м3/га; тип леса – ельник-кисличник. Под пологом присутствовал подрост ели высотой 0,5 м в количестве 3,0 тыс. шт./га и сосны высотой 1,7 м – 700 шт./га.
Рубку проводили по следующим вариантам:
-
1. Контроль – без проведения ухода.
-
2. Частичная рубка (50 % по запасу) деревьев лиственных пород первого яруса.
-
3. Сплошная рубка деревьев лиственных пород первого яруса.
Запас древесины после сплошного удаления первого яруса через 12 лет составил 57 %, а при сильном изреживании – 93 % запаса в контроле. Частичное удаление деревьев лиственных пород (березы, осины и ольхи серой) способствовало ускорению роста ели по сравнению с контролем по высоте и диаметру ствола – на 20 и 21 % соответственно.
После полного удаления березы первый ярус был представлен сосной со средней высотой 11,0 м, а второй – елью высотой 6,0 м. Порослевая береза имела среднюю высоту 2,8 м. По сравнению с контролем диаметр и высота ели увеличились в 1,6 раза; запас – в 7 раз; число стволов – в 1,9 раза. Невысокая полнота (0,6) способствовала успешному росту и развитию хвойных пород и в последующие годы.
Через 27 лет после рубки (табл. 5) в 45-летнем возрасте на секции со сплошной рубкой березы сформировалось хвойное насаждение с составом 7Е3С и запасом древесины 279 м 3 /га. Некоторые экземпляры сосны и ели достигли размера пиловочника (диаметр ствола более 20 см).
На секции с частичной рубкой (50 % по запасу) первого яруса сформировалось сложное двухъярусное насаждение с запасом древесины на 15 % выше, чем в контроле. Средние размеры березы не отличались от контрольных. Реакция елового подроста на изменение светового режима была положительной. Его численность возросла на 19 %, средние высота и диметр увеличились соответственно на 13 и 19 % по отношению к контролю [20].
На ОПО 7 в кв. 33 Ломковского участкового лесничества Островского лесничества в 1983 г.
Динамика радиального прироста ели различных ступеней толщины под воздействием изреживания и внесения удобрений на ОПО 5 [19]: А – удобрено; Б – не удобрено
проведен химический уход тракторным опрыскивателем АЛХ с использованием бутилового эфира в дозе 2,5 кг/га д. в. Прокладка технологических коридоров осуществлялась через 30 м. Состав 17-летнего насаждения древостоя – 5Ос2Б2С1Е, средние высота и диаметр – 12 м и 12 см соответственно, полнота – 0,8, запас – 70 м 3 /га, ТЛУ – C3. Через 29 лет после проведения мероприятия насаждение имело состав 5Е3С1Б1Ос, полноту – 1,0, запас – 264 м 3 /га, средние высоту и диаметр – 17 м и 17 см соответственно.
На ОПО 8 в кв. 76 Судиславского участкового лесничества Судиславского лесничества насаждение до рубки имело следующую таксационную характеристику: возраст – 70 лет; состав –
Таблица 5. Таксационные показатели древостоя на ОПО 6 через 27 лет после проведения рубок ухода (в числителе – 1-й ярус; в знаменателе – 2-й ярус)
|
Секция и способ ухода |
g о |
О О |
1— О со |
5 S с; |
6 о о |
о о ° S г э |
Средние |
)3 5 s § X с >s < S |
Запас, м3/га |
Подрост, тыс.шт./ га |
|||
|
о |
S 1— |
о |
|||||||||||
|
1 – контроль |
1 |
10Б ед. С |
46 |
I |
1,2 |
Б |
2 300 |
16,4 |
12,1 |
26,3 |
193,9 |
12,5 |
1,6 |
|
С |
50 |
11,7 |
12,2 |
0,6 |
3,7 |
||||||||
|
2 |
10Е |
0,41 |
Е |
2 250 |
7,6 |
6,9 |
8,4 |
39,8 |
|||||
|
Итого |
4 600 |
14,2 |
9,9 |
35,3 |
237,4 |
||||||||
|
2 – частичная рубка (50 % по запасу) березы в 1964 г. |
1 |
10Б |
46 I 1,30 |
Б |
2 500 |
15,9 |
12,0 |
28,5 |
203,5 |
– |
0,9 |
||
|
2 |
10Е |
0,61 |
Е |
2 675 |
8,6 |
8,0 |
13,6 |
69,6 |
|||||
|
Итого |
5 175 |
13,5 |
10,2 |
42,1 |
273,1 |
||||||||
|
3 – сплошная рубка березы в 1964 г. |
1 |
7Е3С |
52 Iа |
0,23 |
С |
275 |
20,3 |
19,1 |
7,9 |
77,1 |
11,5 |
0,2 |
|
|
0,91 |
Е |
1 975 |
15,1 |
12,8 |
25,5 |
201,7 |
|||||||
|
Итого+ |
2 250 |
16,3 |
13,7 |
33,4 |
278,8 |
||||||||
8Б1Ос1Е+С; класс бонитета – I; полнота – 0,8; средний диаметр – 23 см, высота – 23 м; запас – 300 м 3 /га. На площади имелся подрост ели высотой 1,5 м в количестве 5,0 тыс. шт./га и тонкомер ели высотой 7 м – 600 шт./га.
Рубки проведены по следующим вариантам:
-
1. Сплошная рубка деревьев лиственных пород верхнего яруса.
-
2. Двухприемные рубки переформирования с интенсивностью первого приема 60 %. При первом приеме рубки вырубали все фаутные деревья и деревья березы с целевого диаметра 32 см;
-
3. Контроль – без проведения ухода.
Динамика таксационных показателей древостоя до и после проведения рубок переформирования приведена в табл. 6.
Через 31 год после рубки в опытных вариантах сформировались чистые еловые насаждения с высоким выходом целевой балансовой древесины. Текущий (годичный) прирост в варианте со сплошной рубкой составил 7,0 м 3 /га [23].
На ОПО 9 в кв. 29 Ломковского участкового лесничества Островского лесничества в 48-летнем насаждении с составом 5Ос3Б1Е1С ед. Пх (ТЛУ С3) в 1980 г. проложены технологические коридоры. В 1988 г. на ОПО проводили формирование состава насаждения в технологических полосах. Контролем являлось аналогичное насаждение в кв. 41, примыкающее к первому участку. Под пологом произрастал равномерно размещенный еловый подрост в количестве 1,7 тыс. шт./га.
В результате изреживания интенсивностью 83,4 % относительная полнота древостоя уменьшилась с 1,0 до 0,4. Состав улучшился, насаждение переведено в хвойное, доля ели и пихты составила 7 единиц по учету 1988 г. и 8 единиц по данным, полученным в 2004 г. (табл. 7). В 1988 г. отмечалось наличие сохраненного елового подроста в количестве 0,5 тыс. шт./га, благодаря которому численность деревьев ели в перечетных ступенях толщины в последующие годы увеличилась. Состояние ели хорошее, о чем свидетельствует ее интенсивный рост. Так, за 16-летний период после рубки средняя высота ели увеличилась с 9,8 до 14,4 м, а в контроле она снизилась с 9,9 до 8,7 м [34].
На ОПО 10 в кв. 74 Слудного участкового лесничества Чухломского лесничества в 55-летнем березняке со 2-м ярусом и подростом ели в 1988 г. проведена рубка березы интенсивностью 96 % по запасу (79 % общего числа деревьев) с оставлением на корню тонкомера. Сохранность 2-го яруса и подроста ели была высокой (не менее 80 %).
Таблица 6. Динамика таксационных показателей древостоя на ОПО 8 до и после проведения рубок переформирования
|
Год учета |
Ярус |
Состав |
Возраст, лет |
Кол-во деревьев, шт./га |
Диаметр, см |
Высота, м |
Запас, м3/га |
Кол-во подроста, тыс. шт./га |
Текущий (годичный) прирост запаса, м3/га |
|
1. Сплошная рубка верхнего яруса с сохранением подроста и тонкомера |
|||||||||
|
До рубки |
|||||||||
|
1975 |
1 |
9Б1Ос. ед Е |
71 |
779 |
23,3 |
23,3 |
349,0 |
- |
4,9 |
|
2 |
10Е |
32 |
1 150 |
6,8 |
6,4 |
16,6 |
6,5 |
0,5 |
|
|
После рубки |
|||||||||
|
1976 |
1 |
10Е |
33 |
915 |
8,5 |
7,6 |
12,0 |
4,2 |
- |
|
1982 |
1 |
10Е |
39 |
1 270 |
8,9 |
7,8 |
48,0 |
4,0 |
6,0 |
|
1986 |
1 |
10Е |
43 |
1 020 |
12,1 |
11,9 |
75,6 |
2,4 |
6,9 |
|
1990 |
1 |
10Е |
47 |
1 020 |
14,3 |
12,7 |
111,2 |
2,3 |
8,9 |
|
1994 |
1 |
10Е |
51 |
1 080 |
15,0 |
16,5 |
158,4 |
2,2 |
11,8 |
|
2003 |
1 |
10Е |
60 |
823 |
19,1 |
17,8 |
220,1 |
0,8 |
6,2 |
|
2007 |
1 |
10Е |
64 |
733 |
19,8 |
18,1 |
228,2 |
0,6 |
2,0 |
|
2. Двухприемная рубка переформирования с интенсивностью первого приема 60%* |
|||||||||
|
До рубки |
|||||||||
|
1975 |
1 |
8Б1Ос1Е, ед. С |
70 |
650 |
23,3 |
23,2 |
301 |
4,8 |
4,3 |
|
2 |
10Е |
31 |
808 |
6,9 |
6,4 |
13 |
0,4 |
||
|
После 1-го приема рубки |
|||||||||
|
1976 |
1 |
9Б1Е, ед. С |
92 |
362 |
19,7 |
21,9 |
114,0 |
3,5 |
- |
|
2 |
10Е |
33 |
672 |
5,7 |
6,3 |
10 |
- |
||
|
1982 |
1 |
9Б1Е, ед. С |
78 |
320 |
22,3 |
24,0 |
130,0 |
3,2 |
5,5 |
|
2 |
10Е |
39 |
1 040 |
7,7 |
7,3 |
27,0 |
2,8 |
||
|
1986 |
1 |
9Б1Е, ед. С |
82 |
351 |
23,3 |
23,2 |
154,0 |
3,0 |
11,7 |
|
2 |
10Е |
43 |
1 015 |
8,6 |
8,8 |
50,0 |
5,8 |
||
|
После 2-го приема рубки |
|||||||||
|
1986 |
1 |
10Е |
43 |
870 |
10,4 |
11,0 |
45,1 |
2,5 |
- |
|
1990 |
1 |
10Е |
47 |
1 020 |
10,9 |
11,2 |
70,7 |
2,8 |
6,4 |
|
1994 |
1 |
10Е |
51 |
990 |
13,7 |
14,5 |
111,3 |
2,6 |
10,1 |
|
2003 |
1 |
10Е |
60 |
980 |
15,3 |
14,9 |
151,4 |
0,6 |
4,4 |
|
2007 |
1 |
10Е+Б |
64 |
781 |
19,6 |
18,5 |
179,0 |
0,6 |
5,2 |
|
3. Контроль |
|||||||||
|
1982 |
1 |
8Б1Е1С |
78 |
480 |
27,0 |
26,2 |
330 |
4,0 |
5,0 |
|
2 |
10Е |
46 |
1 280 |
8,3 |
8,3 |
42 |
|||
Через 7 лет после рубки численность ели во 2-м ярусе увеличилась в 1,4 раза, подроста – в 2 раза, а березы сократилась до 20 % (табл. 8).
Через 15 лет после проведения рубок наблюдалось переформирование древостоя из мягколиственного в хвойное с долей участия ели в составе 8 единиц. Исходная полнота практически восстановилась. Запас ели за этот период увели- чился в 2,2 раза, а текущий годичный прирост запаса за 8 лет составил 8,4 м3/га.
По данным, полученным в 2011 г., сформировавшееся через 23 года после рубки на объекте 60-летнее насаждение I класса бонитета с составом 8Е2Б и количеством стволов 1 014 шт./га имело запас 150 м 3 /га. Средние высота и диаметр – 15 м и 16 см соответственно [23].
Таблица 7. Таксационная характеристика насаждения на участке рубок переформирования на ОПО 9 [23]
|
Вариант ухода |
Год учета |
Состав по запасу по числу стволов |
Полнота |
Порода |
Число стволов |
Средние H, м / D, см |
G, м3/га / M, м3/га |
|
1. Контроль (без ухода) |
1988 |
5Ос3Б1Е1С, ед. Пх, Лп 5Е3Б1Ос1Пх, ед. С, Лп |
1,29 |
Е |
1 182 |
9,9/8,8 |
7,2/38,1 |
|
Пх |
56 |
14,8/13,3 |
0,8/5,8 |
||||
|
С |
38 |
26,0/28,3 |
2,4/27,8 |
||||
|
Б |
694 |
20,2/15,3 |
12,7/114,1 |
||||
|
Ос |
324 |
25,4/23,1 |
13,6/157,2 |
||||
|
Лп |
6 |
17,9/14,1 |
0,1/0,8 |
||||
|
Всего |
2300 |
36,8/344 |
|||||
|
Подрост: Е – 1721 шт./га |
|||||||
|
2004 |
5Ос3Б1Е1С, ед. Пх, Лп – |
0,82 |
Ос |
244 |
28,9/27,8 |
– / 177,5 |
|
|
Б |
368 |
19,0/19,0 |
– / 94,1 |
||||
|
Е |
1 358 |
8,7/8,0 |
– / 46,4 |
||||
|
С |
29 |
34,0/36,1 |
– / 5,0 |
||||
|
Пх |
53 |
11,2/12,2 |
– / 5,0 |
||||
|
Лп |
6 |
15,9/18,4 |
– / 1,2 |
||||
|
Всего |
2058 |
– / 370 |
|||||
|
2. Рубка переформирования |
1988 |
6Е1Пх3Б+Лп. ед. Ос 5Е1Пх3Б1Лп+Ос |
0,44 |
Е |
803 |
9,8/9,3 |
5,4/29,0 |
|
— |
Пх |
97 |
10,0/10,5 |
0,8/4,6 |
|||
|
Б |
474 |
14,6/8,9 |
2,9/19,4 |
||||
|
Ос |
19 |
15,9/10,8 |
0,2/1,4 |
||||
|
Лп |
55 |
14,5/9,2 |
0,4/2,6 |
||||
|
Всего |
1 448 |
9,7/57,0 |
|||||
|
2004 |
7Е1Пх2Б+Лп, Ол. ед. Ос – |
0,71 |
Е |
858 |
14,4/13,9 |
– / 112,2 |
|
|
— |
Пх |
90 |
15,1/15,9 |
– / 13,7 |
|||
|
Б |
365 |
14,9/11,7 |
– / 31,1 |
||||
|
Лп |
52 |
16,0/10,8 |
– / 9,1 |
||||
|
Ол |
94 |
10,0/10,0 |
– / 3,9 |
||||
|
Ос |
90 |
8,8/6,8 |
– / 2,1 |
||||
|
Всего |
1 549 |
172 |
|||||
На площади, расположенной рядом с ОПО, через 3 года после рубки березняка заложены лесные культуры ели. Обработка почвы осуществлялась плугом ПЛ-1. По пластам высажены 3-летние сеянцы густотой 3,5 тыс. шт./га, а в 2003 г. проведен лесокультурный уход мотокусторезом с объемом вырубленной древесины 5 м 3 /га. Состав 12летних культур – 8Е1Б1Ив+С. Высота ели – 2,5 м, средний прирост верхушечного побега за 2 года – 29 см, число стволов – 3,36 тыс. шт./га. Высота березы – 2,1 м, ивы – 1,5 м, сосны – 2,0 м.
Существуют и другие сведения по ряду объектов, свидетельствующие об интенсификации роста оставшейся части древостоев в зависимости от степени выборки деревьев при рубках [23].
В Костромской обл. рубками переформирования пройдены лиственно-еловые древостои на площади около 50 тыс. га. Проведение таких рубок позволяет рационально использовать накопившиеся ресурсы вторичных мягколиственных лесов. Эти рубки более трудоемки по сравнению со сплошнолесосечными, но предпочтительнее в лесоводственном и экологическом аспектах. К сожалению, в соответствии с Правилами ухода за лесами их проведение не предусмотрено.
Таблица 8. Динамика таксационных показателей насаждений после полной и частичной рубки верхнего яруса в возрасте приспевания и технической спелости на ОПО 10
|
Время учета |
Ярус |
Состав |
Возраст, лет |
Число стволов |
Средние |
Запас древесины, м3/га |
Относительная полнота |
Характеристика подроста |
Текущий (годичный) прирост запаса, м3 |
|
|
диаметр ствола, см |
высота ствола, м |
|||||||||
|
1988 |
1 |
10Б ед.Ос, Лп |
55 |
755 |
19,6 |
21,0 |
258 |
0,9 |
Ель: 1,2 тыс. шт., А – 25 лет, Hср – 1,8 м |
|
|
(до рубки) |
2 |
10Е |
38 |
799 |
48 |
|||||
|
1995 (через 7 лет после рубки) |
1 |
10Б+Ос |
62 |
155 |
13,0 |
17,0 |
11 |
0,1 |
Ель: 2,4 тыс. шт., А – 32 года, Hср – 1,7 м |
|
|
2 |
10Е |
45 |
1117 |
11,0 |
10,2 |
39 |
||||
|
2003 (через |
8Е1Б1Ос ед.Лп |
1415 |
11,4 |
11,1 |
123 |
|||||
|
1 |
Е |
53 |
889 |
13,3 |
12,0 |
106 |
0,8 |
8,4 |
||
|
15 летпосле рубки) |
Б |
117 |
11,8 |
14,0 |
9 |
|||||
|
Ос |
409 |
6,7 |
11,2 |
8 |
||||||
Примечание. A – возраст; Hср – средняя высота.
Выводы
В южно-таежном районе европейской части Российской Федерации ведение лесного хозяйства в сложных мягколиственных насаждениях со вторым ярусом ели малоэффективно без проведения интенсивных рубок ухода с использованием современных технических средств.
Происхождение ели влияет на результативность проведения лесоводственных уходов. Реакция ели искусственного происхождения на удаление угнетающих ее лиственных пород зависит от интенсивности выборки и проявляется в течение 4–8 лет. При рубке 3-метровых коридоров на 4-й год после ухода средний диаметр ствола увеличился на 24 %, средний прирост в высоту – на 112 %.
Проведение коридорных уходов при осветлениях культур на нераскорчеванных вырубках с использованием мотокусторезов оказывает положительное влияние на рост ели. Так, через 13 лет после рубки участие ели в составе формирующихся насаждений по числу стволов составило 10 % при коридорном уходе, 40 % – при сплошной рубке.
Естественные молодняки ели, формирующиеся из сохранившегося на вырубках подроста, в течение 14 лет после рубки не испытывают угне- тение лиственного полога. В связи с этим и с учетом возможного повреждения от заморозков, рубки ухода целесообразно назначать с 15-летнего возраста.
При проведении прочисток в березовых насаждениях с подростом ели целесообразно вырубать все деревья лиственных пород, а для ускоренного выращивания целевой еловой древесины – разреживать куртины и вносить азотные минеральные удобрения. Для качественного проведения лесоводственных уходов в молодня-ках целесообразно разработать и применять эффективные арборициды нового поколения.
Высокой эффективностью отличаются интенсивные рубки переформирования в лиственных древостоях с участием ели. За 31 год после проведения сплошной одноприемной рубки верхнего яруса с сохранением подроста и тонкомера сформировались чистые еловые насаждения с высоким выходом целевой балансовой древесины (228,2 м 3 /га), а текущий (годичный) прирост составил 7,0 м 3 /га. При двухприемной рубке с интенсивностью первого приема 60 % ель благополучно адаптируется к изменившимся условиям, а лиственная древесина своевременно вовлекается в рубку и рационально используется.
Проведение рубок переформирования во вторичных мягколиственных насаждениях с хвойным элементом под пологом способствует значительному лесоводственному и экологическому эффекту по сравнению с созданием лесных культур на вырубках. Через 23 года после проведения рубок с интенсивностью по запасу 96 % сформировалось 60-летнее насаждение I класса бонитета с долей участия ели в составе 8 единиц с количеством стволов 1 014 шт./га и запасом 150 м3/га.
Сохранение в процессе лесозаготовок 2-го яруса и подроста темнохвойных пород при проведении рубок переформирования позволяет сократить сроки их выращивания по сравнению с лесными культурами на 25–35 лет. При этом достигается получение востребованных древесных сортиментов, обеспечивается максимальная сохранность лесной среды, напочвенного покрова, ягодных, грибных и кормовых угодий.
Ранее была разработана программа ускоренного выращивания целевых сортиментов из елового подроста, формирующегося под пологом лиственных древостоев различных классов возраста [24]. Она реализуется проведением цикла операций, предусмотренных расчетно-технологическими картами, на этапе доращивания ели до технической спелости балансов. Объектами первой очереди являются лиственно-еловые древостои в возрасте 41–60 и 61–80 лет, при освоении которых древесина имеет сбыт. Во вторую очередь назначаются лиственно-еловые молодняки в возрасте до 20 лет, а также средневозрастные древостои 21–40 лет, при освоении которых лиственная древесина не пользуется спросом.
Рубки переформирования целесообразно включить в действующие Правила ухода за лесами.
Список литературы Результаты рубок ухода в лиственно-еловых насаждениях Костромской области
- Государственная программа Российской Федерации «Развитие лесного хозяйства на 2013-2020 годы». -Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации № 318 от 15.04.2014.
- Дудин, В. А. Динамика изменения показателей лесного фонда Костромской области/В. А. Дудин, С.А.Калашникова//Проблемы воспроизводства лесов Европейской тайги: матер. Всеросс. научно-практич. конф. -Кострома: Изд-во КГТУ, 2012. -С. 37-46.
- Состав, продуктивности и динамика еловых лесов Костромской области/Н. В. Рыжова . -Кострома: Изд-во КГТУ, 2003. -129 с.
- Сводный проект организации и ведения лесного хозяйства Костромского управления лесами. -М.: Центрлеспроект, 1999. -170 с.
- Письмеров, А. В. Оптимальное переформирование вторичных мягколиственных лесов с еловым элементом леса под пологом в коренные темнохвойные формации/А. В. Письмеров, В. Е. Колотилин//Вопросы использования и восстановления древесных и недревесных ресурсов леса южной тайги: сб. науч. тр., посвящ. 40-летию Костромской ЛОС. -М.: ВНИИЛМ, 1998. -С. 10-13.
- Мелехов, И. С. Лесоведение и лесоводство/И. С. Мелехов. -М.: Лесн. пром-сть, 1972. -176 с.
- Афанасьев, А. В. Формирование лиственно-еловых молодняков в подзоне южной тайги европейской части СССР: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук/А. В. Афанасьев. -Воронеж, 1966. -23 с.
- Касимов, В. Д. Роль и значение елового подроста при лесовосстановлении ели на концентрированных вырубках в подзоне южной тайги европейской части СССР: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук/В. Д. Касимов. -М., 1962. -24 с.
- Письмеров, А. В. Воспроизводство лесных ресурсов на основе естественного лесообразовательного процесса/А. В. Письмеров, В. П. Барабанов//Лесохоз. информ. -1990. -№ 6. -С. 9-17.
- Варфоломеев, В. Е. Применение катков-осветлителей на прочистках хвойных молодняков/В. Е. Варфоломеев//Лесохоз. информ. -1991. -№ 5. -С. 20-22.
- Способы и технология формирования молодняков ели в подзоне южной тайги: практические рекомендации/сост. В. Е. Варфоломеев, В. И. Тимошенко. -Кострома: изд-во КГТУ, 2002. -8 с.
- Дудин, В. А. Способы рубок как средство ускоренной трансформации вторичных мягколиственных лесов в коренные хвойные/В. А. Дудин, А. Н. Коновалов//Лесн. хоз-во. -2006. -№ 1. -С. 16-19.
- Багаев, С. С. Рубки переформирования в березняках со вторым ярусом и подростом ели в Костромской области/С. С. Багаев//Лесохоз. информ. -2016. -№ 4. -С. 84-92.
- Антонов, Е. И. Улучшение развития подроста ели путем изреживания верхнего яруса/Е. И. Антонов, С. С. Багаев, М. Б. Таланов//Сб. науч. ст., посвящ. 50-летию Костромской ЛОС ВНИИЛМ. -Кострома, 2006. -С. 45-47.
- Варфоломеев, В. Е. Осветление культур ели с использованием кустореза «Секор-3»/В. Е. Варфоломеев//Лесн. хоз-во. -1981. -№ 7. -С. 59-62.
- Варфоломеев, В. Е. Осветление культур ели на нераскорчеванных вырубках/В. Е. Варфоломеев, С. П. Смирнов//Лесн. хоз-во. -1989. -№ 12. -С. 59-62.
- Афанасьев, А. В. О росте молодняков ели под пологом лиственных пород/А. В. Афанасьев//Лесн. журн. -1962. -№ 5. -С. 34-36.
- Проверка эффективности и обоснование уточнений нормативной базы рубок ухода и рубок главного пользования в лесах различного состава и лесотипологических условий: отчет НИР/Костромская ЛОС ВНИИЛМ; отв. исп. В. Е. Варфоломеев. -Кострома, 2006. -36 с.
- Кайрюкштис, Л. А. Научные основы формирования высокопродуктивных елово-лиственных насаждений/Л. А. Кайрюкштис. -М.: Лесн. пром-сть,1969. -208 с.
- Ускоренное выращивание елового баланса/А. В. Письмеров, В. Е. Варфоломеев, С. С. Веремьева, А. В. Тяк, В. С. Климчук//Лесн. хоз-во. -1980. -№ 4. -С. 50-52.
- Усовершенствовать систему лесоводственных мероприятий по ведению лесного хозяйства на зонально-типологической основе с учетом целевого назначения лесов и возрастного строения древостоев для лесов подзоны южной тайги: отчет НИР № II.1.3 (промеж.)/Костромсая ЛОС ВНИИЛМ; отв. исп. А. В. Письмеров. -Кострома, 1983. -52 с.
- Разработать мероприятия по выращиванию и рациональному использованию ресурсов мягколиственных пород: отчет НИР № III.2.5 (промеж.)/Костромская ЛОС ВНИИЛМ; отв. исп. С. Н. Багаев. -Кострома, 1991. -76 с.
- Инвентаризация и паспортизация опытно-производственных объектов ФБУ ВНИИЛМ: отчет НИР № 12(промеж.)/Центрально-европейская ЛОС ВНИИЛМ; отв. исп. И. А. Коренев. -Кострома, 2012. -68 с.
- Чуенков, В. С. Организация выращивания целевых хвойных древостоев в Европейско-Уральской зоне РСФСР на базе вторичных мягколиственных лесов/В. С. Чуенков, В. М. Петров, А. В. Письмеров//Обзорн. информ. -М.: ЦБНТИлесхоз, 1987. -Вып. 4. -С. 1-37.
