Возрастные изменения породного состава лесов в сураменях Предкамья Республики Татарстан

Д етальный анализ породной структуры насаждений в различных типах лесорастительных условий (ТЛУ), особенно в тех, где могут произрастать одновременно несколько видов древесных растений, позволяет оценить эколого-ресурсный потенциал лесов, а также определить мероприятия по его рациональному использованию [1, 2]. Такая ситуация складывается в сураменях Предкамья Республики Татарстан, которые занимают 44,7 % лесопокрытой площади этого района.

Исследованию структуры лесов и закономерностей их динамики посвящено много публикаций [3–13]. Однако этот вопрос имеет множество аспектов в зависимости от поставленной цели. Кроме того, проанализированный эмпирический материал не отражает огромного разнообразия природных условий России, определяющих породный состав лесов и варианты его изменения, возникающие под действием естественных и антропогенных факторов. В своих исследованиях мы опирались на концепцию С. М. Разумовского [1], рассматривавшего всю совокупность лесных формаций конкретной территории как единую динамическую систему.

Подробный анализ структуры лесов Республики Татарстан практически отсутствует. Изучение структуры лесов одного из геоморфологических районов республики и выявление закономерностей ее развития – актуальная задача, ре- шение которой позволит разработать ряд рекомендаций по улучшению породного состава лесов в зависимости от лесорастительных условий.

Цель работы – определение особенностей породной структуры и динамики древостоев в су-раменях Предкамья Республики Татарстан для оптимизации использования эколого-ресурсного потенциала лесов.

Для анализа была использована электронная повыдельная база данных по состоянию на 01.01.2011 г., содержащая детальную таксационную характеристику древостоев, произрастающих в сураменях Предкамья Татарстана на площади 203 811 га. Для решения задачи применяли разработанный нами метод анализа таксационных описаний насаждений [9, 12, 14]. Характер структуры лесов оценивали по площади древостоев с преобладанием разных древесных пород. Обработку цифрового материала осуществляли в среде Excel.

В результате исследований установлено, что наибольшая доля площади в сураменях Предка-мья Татарстана приходится на леса, произрастающие в свежих лесорастительных условиях – ТЛУ С2 (табл. 1). В десятки раз им уступают по площади и запасу насаждения во влажных и сырых су-раменях – ТЛУ С3 и С4. Насаждения, произрастающие в сухих сураменях, встречаются всего лишь на площади 12,2 га, и данные о них не включены в табл. 1. Леса в каждом из гигротопов

Таблица 1. Характеристики эколого-ресурсного потенциала лесов в сураменях Предкамья Республики Татарстан

Показатель Значение показателя в ТЛУ С2 С3 С4 Площадь, га 178 718 14 668 10 425 Доля по площади, % 87,7 7,2 5,1 Общий запас древесины, тыс. м3 36477,7 2333,6 1112,1 Доля по запасу, % 94,4 5,8 2,8 Число деревьев преобладающих пород , шт. 11 10 8 Доля площади хвойных древостоев, % 61,4 12,9 0,0 Средний возраст, лет 47,6 45,5 37,5 Средний класс бонитета 0,98 1,50 2,27 Средняя полнота 0,70 0,65 0,62 Средний запас древостоев, м3/га 204 159 107 Средний годичный прирост запаса, м3/га 4,29 3,50 2,84 сураменей обладают специфическим эколого-ресурсным потенциалом. С увеличением степени увлажнения экотопов происходит снижение числа лесообразующих пород деревьев, доли хвойных насаждений, среднего возраста древостоев и их производительности.

Существенным образом изменяется и состав древостоев (табл. 2). В свежих сураменях доминируют сосняки, имеющие в основном искусственное происхождение. За ними, со значительным отставанием, следуют ельники, представленные также в основном лесными культурами, которым лишь немногим уступают естественные березняки, липняки и осинники. Во влажных су-раменях доминируют березняки. Им значительно уступают по представительности осинники, липняки и ельники, которые в этих условиях разумно заменить сосняками и лиственничниками, имеющими более высокую производительность (рис. 1). В сырых сураменях преобладают ольшаники. Породная структура лесов в сураменях Предкамья Республики Татарстан коренным образом отличается от соседней Республики Марий Эл, где преобладают березняки, а сосняки занимают менее 5 % общей площади [8].

Анализ показал, что древостои во всех ТЛУ в большинстве случаев смешанные (табл. 3). Исключением являются сосняки в свежих сураме-нях, что связано с широко распространенной ранее в Республике Татарстан технологией создания чистых культур. Долевое участие ели в составе древостоев чаще всего составляет 3–4 ед., а

Таблица 2. Породная структура лесов в сураменях Предкамья Республики Татарстан

Преобладающая порода	Доля площади древостоев, %, в ТЛУ
	С 2	С 3	С 4
Сосна	40,4	2,6	0,0
Ель	19,6	10,2	0,0
Береза	17,0	48,0	21,7
Липа	11,8	13,8	0,0
Осина	9,4	19,4	0,0
Ольха серая	0,0	0,0	39,1
Ольха черная	0,0	0,0	32,2
Прочие	1,9	6,1	7,0

ТЛУ – С 3

ф

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

-0,5

-1,0

-0,27

-0,59

ф

2,47

1,99

1,29     1,42     1,49

ф а ф ш

Рис. 1. Ранговое распределение древостоев Предкамья Республики Татарстан по среднему классу бонитета в ТЛУ С₂ и С₃ (классы бонитета приведены к условным единицам:

Iб класс бонитета – -1, Iа класс бонитета – 0, I класс бонитета – 1 и т. д.)

Таблица 3. Распределение площади древостоев в сураменях Предкамья Республики Татарстан по доле участия в их составе различных пород деревьев

Порода	Распределение площади древостоев, %, с долей участия породы
	1–2 ед.	3–4 ед.	5–6 ед.	7–8 ед.	9–10 ед.

Свежие сурамени – ТЛУ С2

Сосна	1,0	9,0	16,3	20,9	52,8
Ель	2,5	36,0	30,6	17,6	13,3
Береза	0,1	14,0	32,8	28,9	24,2
Липа	0,4	24,1	39,9	25,5	10,0
Осина	0,1	10,5	38,1	35,4	15,9

Влажные сурамени – ТЛУ С3

Сосна 2,0 18,2 20,4 24,4 35,0 Ель 3,8 55,1 27,6 11,1 2,4 Береза 0,4 22,7 32,1 29,2 15,6 Липа 4,7 44,4 38,7 9,7 2,5 Осина 0,3 21,9 41,8 29,2 6,8 Сырые сурамени – ТЛУ С4 Береза 0,1 10,5 26,0 29,4 34,0 Ольха черная 0,1 19,6 39,4 23,2 17,7 Ольха серая 0,0 9,5 30,9 24,6 35,0 березы, липы и осины – 4–6. В сырых сураменях преобладают насаждения березы, ольхи черной и серой с долей не менее 5 ед. каждой в конкретном древостое.

Древостои в сураменях Предкамья Республики Татарстан крайне неравномерно распределены по классам возраста (рис. 2), что не позволяет обеспечить стабильность использования лесов. Дополнительным фактором, снижающим стабильность использования лесов, является варьи- рование с возрастом породной структуры древостоев, что обусловлено влиянием абиотических и биотических факторов и целевыми установками при ведении хозяйственной деятельности. Так, например, в молодняках свежих сураменей преобладает ель (рис. 3), в основном представленная лесными культурами. Однако с увеличением возраста ели ее количество неуклонно снижается. Это связано с выпадением ели из состава древостоев из-за низкой ее устойчивости к засухам, ко-

Рис. 2. Возрастная структура древостоев Предкамья Республики Татарстан, %

ТЛУ – С 3

36,7

Возрастные группы древостоев

торые довольно часто случаются в Республике Татарстан. Таким образом, целевая установка на создание культур ели в лесорастительных условиях свежих сураменей является ошибочной. Здесь предпочтительнее сделать упор на увеличение доли сосняков, которые более устойчивы в данном ТЛУ, чем ельники, что подтверждается их доминированием в спелых и перестойных лесах. Доля березняков в лесах ТЛУ С2 наиболее высока в возрасте 41–60 лет, а доля липняков – в 80–100 лет. Это свидетельствует о недостаточном внимании к формированию породной структуры лесов в 1920–1930-х и 1950–1960-х гг., что связано с социально-экономическими условиями тех лет. Доля осинников в лесах всех возрастных групп невелика, и они отсутствуют в составе древостоя после 80 лет.

■ Осина ■ Береза ■ Липа ■ Ель ■ Сосна

Рис. 3. Возрастные изменения породной структуры лесов в ТЛУ С ₂ Предкамья Республики Татарстан

Возрастные группы древостоев, лет

■ Осина ■ Береза ■ Липа ■ Ель ■ Сосна

Рис. 4. Возрастные изменения породной структуры лесов в ТЛУ С 3 Предкамья Республики Татарстан

Во влажных сураменях сосняки присутствуют в составе древостоев начиная с 30-летнего возраста (рис. 4), затем доля их несколько увеличивается, достигая своего максимума в возрасте 50 лет. В молодняках сосны нет, т. е. ожидать ее появления с возрастом не приходится. Представленность ельников во влажных сураменях низка. Преобладающая формация – березняки, доля участия которых снижается после 50 лет, а доля липняков постепенно увеличивается. Представленность осинников наиболее высока в возрасте 21–40 лет.

В сырых сураменях, где число эдификаторов невелико, в возрасте до 20 лет преобладают березняки (рис. 5). В следующем классе возраста доля их участия в составе лесов резко снижается, а затем неуклонно возрастает, достигая своего максимума в возрасте старше 80 лет. Доля участия ольшаников в составе лесов максимальна в возрасте 21–40 лет. В лесах Предкамья Татарстана не встречаются сероольшаники старше 80 лет, черноольшаники старше 90 лет и березняки старше 110 лет.

Возрастные группы древостоев, лет

■ Ольха серая ■ Ольха черная ■ Береза

Рис. 5. Возрастные изменения породной структуры лесов в ТЛУ С ₄ Предкамья Республики Татарстан

* *

*

Результаты исследования показали, что породная структура лесов в сураменях Предкамья Татарстана во всех группах возраста далека от хозяйственного идеала и нуждается в значительной корректировке, особенно во влажных сура-менях. Характер возрастных изменений породной структуры лесов в сураменях Предкамья Татарстана сильно отличается от соседней Республики Марий Эл [8]. Причина этого кроется в целевых установках ведения лесного хозяйства и степени его интенсивности.

Таким образом, наибольшую долю в сураме-нях Предкамья Республики Татарстан занимают леса, произрастающие в ТЛУ С2. Во много раз уступают им по площади и запасу насаждения во влажных и сырых сураменях.

• 1.    Леса в каждом из гигротопов сураменей обладают специфическим эколого-ресурсным потенциалом. С увеличением степени увлажнения экотопов происходит снижение числа лесообразующих видов деревьев, доли хвойных насаждений, среднего возраста древостоев и их производительности. Существенным образом изменяется также и состав древостоев.

• 2.    Древостои в сураменях Предкамья Республики Татарстан в большинстве случаев смешанные. Чистые по составу древостои встречаются очень редко. Исключением из этого правила являются сосняки в свежих сураменях, что связано с широко распространенной прежде технологией создания лесных культур. Долевое участие ели в составе древостоев в основном состав-

• ляет 3–4 ед., березы, липы и осины – 4–6. В сырых сураменях, где состав эдификаторов невелик, чаще всего встречаются древостои с большой долей участия всех произрастающих здесь пород.

• 3.    В свежих сураменях наиболее широко распространенной породой является сосна обыкновенная. Менее распространены насаждения ели, березы, липы и осины. Во влажных су-раменях доминирует береза, которой значительно уступают по представительности осина, липа и ель. В сырых сураменях преобладает ольха черная и серая.

• 4.    Породная структура древостоев в сура-менях Предкамья Республики Татарстан существенно изменяется с возрастом под влиянием хозяйственных мероприятий, а также комплекса биотических и абиотических факторов. Необходимо пересмотреть целевую установку на создание культур ели в условиях свежих сураменей в связи с низкой ее засухоустойчивостью.

• 5.    Породная структура древостоев в сура-менях Предкамья Татарстана далека от идеала и требует корректировки, направленной на повышение ресурсного потенциала лесов. Необходимо провести реконструкцию малоценных насаждений и осушение избыточно увлажненных земель.