Санитарное состояние сосняков после пожара в средней подзоне тайги Республики Коми

Автор: Ковалев Максим Николаевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 4-4 т.17, 2015 года.

Бесплатный доступ

В данной статье проведен анализ санитарного состояния чистых сосновых насаждений, на следующий после пожара год в средней подзоне тайги Республики Коми.

Санитарное состояние, сосновые леса, лесные пожары, средняя подзона тайги

Короткий адрес: https://sciup.org/148203957

IDR: 148203957

Текст научной статьи Санитарное состояние сосняков после пожара в средней подзоне тайги Республики Коми

ные деревья учитывали отдельно и относили к следующим категориям: 7 – свежий ветровал, 8 – старый ветровал, 9 – свежий бурелом, 10 – старый бурелом. Для каждого дерева выполняли описание признаков ослабления и повреждения, такие как: усыхание ветвей различной степени, ожоги (корневых лап, корневой шейки, ствола, кроны), наличие плодовых тел грибов, заселенность насекомыми-вредителями, сухобочины и подсушины, морозобойные трещины и другие признаки ослабления. Общее количество деревьев сосны обыкновенной на 5 пробных площадях – 1207 штук. Высоту нагара по стволу определяли с использованием вешки и делили на 3 группы до 0.5 м, от 0.5 до 1.5 м, более 1.5 м. Средневзвешенная категория состояния насаждений на опытных участках рассчитывалась по формуле:

Кср. = (Р1×К1+ Р2×К2+ Р3×К3+ Р4×К4+ +Р5×К5)/100, где Кср. – средневзвешенная величина состояния породы, Р1-5 - доля каждой категории состояния в процентах, К1-5 – индекс категории состояния дерева (1 – здоровое, 2 – ослабленное, 3 – сильно ослабленное, 4 – усыхающее, 5 – свежий и старый сухостой, ветровал, бурелом).

Для получения характеристики вариативности распределения деревьев по категориям состояния на опытных участках рассчитывался коэффициент изменчивости согласно формуле:

C = § 100 ;

M где C - коэффициент изменчивости, § - среднее квадратичное отклонение, М – среднее значение категории состояния.

К послепожарному отпаду относили деревья категорий состояния усыхающее, свежий сухостой, свежий ветровал, свежий бурелом.

Таксационная характеристика древостоев, средневзвешенная категория состояния древостоев и доля деревьев с максимальным нагаром на пробных площадях представлены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика насаждений на опытных участках

№ проб -ной пло щади	Характеристика древостоев элементов леса							Характеристика ярусов					Характеристика насаждения			Средне-взвешенная категория состояния	Коэф -фици-ент изменчивости КС , %	Доля деревь-ев с нага -ром более 1.5 м, %
№ проб -ной пло щади	Элемент леса	D, см	H, м	A, лет	Густота, шт/га	Абсо лют-ная полнота, м2/га	Запас, м3/га	Состав	Высота, м	Абсолютная полнота, м2/га	Полнота относительная	Запас ^, м3/га	Кл. возраста	Кл. боните-та	Тип леса	Средне-взвешенная категория состояния	Коэф -фици-ент изменчивости КС , %	Доля деревь-ев с нага -ром более 1.5 м, %
9	С	15.1	15.3	100	816	17.56	136	10С	15.3	17.56	0.6	136	5	5	Слиш	4.99	1.9	100
10	с	16.8	16.3	100	1116	28.32	246	10С	16.3	28.32	0.9	246	5	4	Сбр	2.15	54.3	91.3
11	с	20.2	18.7	90	752	26.32	234	10С	18.7	26.32	0.7	234	5	3	Сбр	2.63	69.1	70.5
12	с	18.6	13.9	90	460	16.16	119	10С	13.9	16.16	0.6	119	5	5	Слиш	4.18	16.8	100
13	с	14.7	14.0	100	1416	27.48	197	10С	14.0	27.48	0.9	197	5	5	Сдм	1.45	93.5	0

Примечание: на всех пробных площадях преобладающая порода – сосна, насаждения чистые по составу, простые (одноярусные) по форме.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На обследованных опытных участках преобладали деревья с высотой нагара более 1.5 м, напочвенный покров выгорел полностью, за исключением пробной площади № 13, где интенсивность повреждения огнем характеризовалось преобладанием деревьев с высотой нагара до 0.5 м, а напочвенный покров сохранился частично и был представлен мозаично багульником и единично брусникой, черникой. Согласно А. В. Тюрину (цит. по Гусеву И.И. [6]) изменчивость категорий санитарного состояния на пробах характеризуется как малая на пробной площади № 9, средняя на пробной площади № 12 и большая на пробных площадях № 10, 11, 13.

Одним из факторов регулирующих величину послепожарного отмирания деревьев является диаметр [7]. Зависимость доли отпада от толщины деревьев показана на рис. 1.

В нашем исследовании уменьшение доли отпада деревьев сосны с увеличением диаметра достоверно и подтверждается коэффициентом корреляции R = -0.93 (R0,01 = 0,87) при расчете данных до 28 см (Рис. 1).

Степень повреждения древостоя, зависит также и от силы пожара, надежным диагностическим признаком которого является высота нагара по стволу [8]. Взаимосвязь между долей отпада и видом повреждения показана на рис. 2.

Увеличение высоты нагара приводит к большей доле не выживших деревьев (рис. 2). Однако, в случаях не полной поврежденности огнем ствола по окружности, даже при высоте нагара более 1.5 м не выживших деревьев значительно меньше, чем при повреждении ствола огнем по всей окружности. Так, при высоте нагара 0.5-1.5 м доля отпада составляет 3.4% при повреждении огнем менее половины окружности ствола и 11.6% при повреждении огнем более половины окружности ствола. При высоте нагара более 1.5 м доля отпада составляет 6.3% при ожоге менее половины окружности ствола и 41.8% при ожоге более половины окружности ствола. Подробные данные о распределении отпада по ступеням толщины в зависимости от вида повреждения огнем представлены в табл. 2.

При всех видах повреждения сохраняется тенденция к большей доле не выживших деревьев при меньших ступенях толщины.

Рис. 1. Зависимость доли отпада от диаметра

■ от запаса, м3

от количества, шт нагара до нагара 0.5 - шейки

0.5 м

1.5 м

нагара более 1.5 м

Вид повреждения

нагара до нагара 0.5 - нагара

0.5 м

1.5 м более 1.5 м

Вид повреждения

Рис. 2. Изменение доли отпада деревьев сосны в зависимости от вида повреждения: а – при ожоге менее половины окружности ствола, б – при ожоге более половины окружности ствола

Исследованные участки характеризовались преобладанием деревьев с высотой нагара более 1.5 м (около 66 %), данные о динамике жизненного состояния деревьев с высотой нагара ствола более 1.5 м. представлены в табл. 3.

Ослабленность деревьев приводит к потере ими устойчивости и созданию наиболее благоприятных условий для развития насекомых, питающихся тканями такого растения. При определенных условиях в послепожарных насаждениях могут возникать вспышки массового размножения стволовых вредителей [9]. Зависимость доли деревьев с признаками повреждения стволовыми вредителями от вида повреждения огнем приведена на рис. 3.

Наиболее выраженная поврежденность деревьев стволовыми вредителями наблюдается при высоте нагара более 1.5 м по всей окружности ствола. В целом признаки повреждения стволо- выми вредителями имели 11.1% деревьев от их общего количества и 14.1% от запаса. Поврежден-ность деревьев вредителями на опытных участках не равномерна и изменяется от 3.3 до 48.6%.

Часть деревьев (134 дерева) имели признаки антропогенного воздействия в виде – карр, длина карры преимущественно (95% от общего количества подсоченных деревьев) 1.2 м. Учитывая отсутствие коры на этих участках, можно предположить, что вероятность сильного повреждения камбия и как следствие резкого отмирания выше. Однако даже при полном повреждении огнем карры большинство подсоченных деревьев (около 70 %) сохранили жизнеспособность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При высоте нагара более 1.5 м в чистых древостоях сосны коэффициент изменчивости

Таблица 2. Доля отпада по ступеням толщины в зависимости от вида повреждения огнем

	Ожог шейки		Высота нагара до 0.5 м <1/2*		Высота нагара до 0.5 м		Высота нагара 0.5-1.5 м <1/2		Высота нагара 0.5-1.5 м		Высота нагара более 1.5 м <1/2		Высота нагара более 1.5 м
D, см	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.	от M, м3	от N, шт.
4	0	0	0	0	69.68	57.14	100	100	100	100	0	0	100	100
8	0	0	7.69	7.69	4.36	4.44	0	0	55.86	54.55	0	0	95.03	95.26
12	0	0	5	5	6.29	5.71	0	0	35.08	33.33	40	40	77.17	78.57
16	0	0	5.63	5	9.68	9.09	15.92	15.38	6.09	5.88	0	0	61.97	64.23
20	0	0	0	0	5.64	5.88	0	0	19.11	18.18	10	10	38.64	40.29
24	0	0	25	25	0	0	0	0	0	0	0	0	29.91	31.51
28	0	0	0	0	26.52	25	0	0	0	0	0	0	28.19	31.25
32	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	58.11	61.90
36	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	25.53	27.27
40	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	18.21	20
44	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
48	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

*Здесь и далее «<1/2» - означает ожог менее половины окружности ствола, в остальных случаях ожог более половины окружности ствола

Таблица 3. Распределение запаса по категориям состояния при высоте нагара более 1.5 м, %

Категории санитарного состояния D, см 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Итого % 4 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 100 8 0 0 0.7 0.87 94.17 4.27 0 0 0 0 100 12 0.95 7.61 11.42 6.66 70.51 2.85 0 0 0 0 100 16 6.05 22.47 6.05 4.32 57.65 2.591 0 0.86 0 0 100 20 17.05 25.78 17.79 9.26 29.38 0.74 0 0 0 0 100 24 22.51 33.51 7.04 2.81 27.09 2.81 0 4.22 0 0 100 28 32.94 23.06 12.53 5.29 22.89 3.29 0 0 0 0 100 32 5.36 20.45 16.08 8.74 49.37 0 0 0 0 0 100 36 10.64 29.79 25.53 8.51 17.02 0 0 0 0 8.51 100 40 22.68 0 59.11 18.21 0 0 0 0 0 0 100 44 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 100 48 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 100 деревьев по категориям санитарного состояния варьирует от 1.9 до 69.1% и возрастает с увеличением среднего диаметра. Между долей отпада деревьев и их диаметром установлена тесная достоверная отрицательная связь (R = -0.93; R001 = 0,87). Выраженное увеличение доли отпада деревьев сосны с увеличением высоты нагара наблюдается только в случае повреждения огнем по всей окружности ствола и изменяется от 7.39 до 41.77%. Доля деревьев с признаками повреждения стволовыми вредителями составляет 14.1% от общего количества деревьев, из них 80% - это деревья группы отпада.

Список литературы Санитарное состояние сосняков после пожара в средней подзоне тайги Республики Коми

Шубин Д. А., Залесов С.В. Послепожарный отпад деревьев в сосновых насаждениях приобского водоохранного сосново-березового лесохозяйственного района Алтайского края//Аграрный вестник Урала № 5 (111), 2013. С. 39-41.
Пахучий В.В., Дробахин В.А. Лесная пирология : учебное пособие для студентов направления бакалавриата 250100 «Лесное дело» и специальности 250201 «Лесное хозяйство» всех форм обучения. М-во образования и науки Рос. Федерации, Сыкт. Лесн. Ин-т (фил.) ФГБОУ ВПО С.-Петерб. Гос. лесотехн. ун-т им. С. М. Кирова, Каф. Лесного хозяйства. -Сыктывкар: СЛИ, 2013. -60 с.
Пахучий В.В., Пахучая Л.М., Поселянинов В.С. Оценка естественного возобновления на гарях в Республике Коми//Безопасность жизнедеятельности № S11. С. 21-24.
Ковалев М.Н. Санитарное состояние сосновых древостоев после пожаров: методы исследования и результаты//Материалы докладов XXI Всероссийская молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии и экологии» (посвященная 70-летию А.И. Таскаева). Сыктывкар, 2014. С. 40-45.
Руководство по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга: Приказ Федерального Агентства Лесного Хозяйства от 29.12.2007 № 523 «Об утверждении методических документов»
Гусев И.И. Моделирование экосистем: Учебное пособие. -Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. -112 с.
Фуряев В.В., Фуряева Е.А. Пироэкологические свойства сосны обыкновенной в средней Сибири//Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 1-2. С. 103-109.
Войнов Г.С., Софронов М.А. Прогнозирование отпада в древостое после низовых пожаров//Современные исследования типологии и пирологии леса. Архангельск: АИЛиЛХ, 1976.-С. 115-121.
Мозолевская Е.Г., Семенкова И.Г., Беднова О.В. «Лесозащита»: учебник. М.: Издательский дом «Лесная промышленность», 2006, 368 стр., цв. вклейка.

Еще

Статья научная