- •Введение
- •Природные условия урала
- •2. Основные положения организации лесокультурного производства
- •2.1. Периодизация лесокультурного производства
- •2.2. Лесокультурное районирование
- •3. Путисовершенствованиялесокультурного производства
- •4. Методология исследований
- •5. Методические основылесокультурных исследований
- •5.1. Определение целей и задач исследований
- •5.2.Геоботанические и лесотипологические исследования
- •5.3. Лесокультурная терминология
- •5.4. Исследование лесокультурных площадей
- •5.5. Исследование лесных культур
- •5.5.1. Лесокультурные свойства хвойных древесных пород
- •5.5.1.1. Сосна обыкновенная
- •5.5.1.3. Лиственницы сибирская и Сукачева
- •5.5.1.4. Кедр сибирский
- •5.5.2. Планирование опыта
- •5.5.3. Методические основы лесоводственной оценки типов культур и агротехнологических параметров их создания и выращивания
- •5.5.3.1. Способы возобновления леса
- •5.5.3.2. Типы и виды лесных культур
- •5.5.3.3. Густота лесных культур
- •5.5.3.4. Обработка почвы
- •5.5.3.5. Методы создания культур
- •5.5.3.6. Плантационное выращивание леса
- •5.5.3.7. Изучение качественных показателей древесины лесных культур
- •5.5.3.8. Энергетическая оценка лесных культурценозов
- •5.5.3.9. Лесные культуры ландшафтообразующего назначения
- •5.5.4. Лесокультурные методы исследований
- •5.5.5. Лесоводственно-таксационные методы исследований
- •5.5.5.1. Общие требования к закладке пробных площадей и работе на них
- •5.5.5.2. Определение лесоводственно-таксационных показаелей деревьев, древостоев и насаждений Таксационные показатели отдельного дерева Определение объемов стволов
- •Определение приростов дерева
- •Таксационные показатели элементарного древостоя (элемента леса)
- •Таксационные показатели древостоев ярусов и насаждения в целом
- •5.5.5.3. Специальные методы изучения роста, дифференции деревьев, строения и формирования древостоев и насаждений
- •Изучение роста и дифференциации деревьев
- •5.5.6. Методы изучения корневых систем
- •5.5.7. Методы изучения биологической продуктивности культур
- •5.5.8. Методы оценки качества лесных культур
- •5.5.8.1. Проблемные вопросы прогнозирования качества лесных культур
- •5.5.8.2. Оценка качества лесных культур
- •5.5.8.3. Принципы построения оценочных шкал
- •5.5.8.4. Лесопатологический мониторинг
- •5.5.9. Статистические методы исследований
- •5.5.9.1. Вариационный анализ
- •Сравнение выборок и статистических параметров
- •Сравнение статистик распределения
- •5.5.9.2. Корреляционный анализ
- •Коэффициент корреляции для больших выборок
- •Совместное вычисление коэффициента корреляции и корреляционного отношения между взвешенными рядами
- •Прямое и обратное корреляционные отношения
- •Корреляция рангов
- •5.5.9.3. Регрессионный анализ
- •Линейная регрессия
- •Криволинейные корреляционные зависимости
- •5.5.9.4 Дисперсионный анализ
- •5.5.9.5. Временные ряды
- •6. Теоретические основы оптимизации густоты древостоев
- •6.1. Состояние вопроса оптимизации густоты древостоев.
- •6.2. Обоснование оптимальной структуры сосновых древостоев
- •6.2.1. Оценка методов определения площади питания деревьев
- •6.2.2. Закономерности распределения деревьев по величине их площадипитания
- •6.2.3. Взаимосвязь площадей питания с морфометрическими характеристиками деревьев.
- •6.2.4. Оптимальные параметры древостоев в эксплуатационных лесах
- •6.2.5. Параметры древостоев, обеспечивающие максимальное накопление фитомассы крон
- •Оптимальные значения площади питания деревьев, густоты и суммы площадей сечений древостоев по накоплению фитомассы крон
- •Использованная литература
- •Приложения
- •Морфологическая характеристика лесного биогеоценоза
- •Общая характеристика лесного биогеоценоза
- •Модельное дерево № _____
- •Термины и определения по защите леса
- •Насекомые вредители лесных культур
- •Болезни лесных культур
- •Методические основы лесокультурных исследований
5.5.3. Методические основы лесоводственной оценки типов культур и агротехнологических параметров их создания и выращивания
5.5.3.1. Способы возобновления леса
Изучение возобновительных процессов и путейоптимизации соотношения способоввозобновления леса является важнейшим разделом лесоведения и лесоводства. В настоящем издании некоторые сведения и методические решения приведены для ознакомления начинающих исследователей с этой сложной проблемой без претензий на их полноту и завершенность.
Фактическая производительность спелых древостоев естественного происхождения в таежной зоне Урала ниже потенциальной на 23%, а в остальных лесорастительных условиях– до 40% (Исаева, Луганский,1975). Причинами относительно низкой производительности древостоев на Урале являются:
первоочередная вырубка высокопроизводительных древостоев;
распад насаждений под воздействием антропогенных и стихиогенных факторов;
нежелательная смена древесных пород;
заболачивание территорий;
низкая эффективность лесохозяйственных мероприятий.
Средние запасы стволовой древесины в спелых модальных насаждениях естественного происхождения южной тайги Среднего Урала определены в наиболее распространенных группах типов леса – разнотравной, ягодниковой, травяно-зеленомошной: сосняков 280–336 м3/га, ельников 260–310 м3/га (Лебедев, 2011).
С учетом достигнутой А.Е. и Ф.А. Теплоуховыми производительности культур в бывших Очерской и Билимбаевской заводских лесных дачах потенциальная производительность древостоев на Урале должна быть принята более высокой, чем считают Р.П. Исаева и Н.А. Луганский (1975). По их данным, производительность естественных древостоев в таежной зоне Урала ниже потенциальной на 23%. В остальных лесорастительных условиях – до 40%. В Очерском лесничестве к 100-летнему возрасту культур запас древостоя светлохвойных пород достиг 870 м³∕га, а относительная полнота – 1,75. В Билимбаевском лесничестве в условиях сосняков разнотравного и липнякового запас древостоя культур сосны в возрасте спелости достиг 700 м³/га и более.
Применение лесокультурных мероприятий позволяет более активно влиять на возобновление лесов и формирование древостоев, обеспечивать ускорение темпов повышения производительности лесов. Лесокультурные мероприятия наиболее эффективны в сочетании с лесоводственными и мелиоративными.
К лесоводственным мероприятиям, оказывающим наиболее заметное влияние на повышение продуктивности лесов, относятся:
применение рубок, обеспечивающих естественное возобновление вырубок хвойными породами и сокращение лесовозобновительного периода;
выбор оптимального способа лесовозобновления;
выбор системы мероприятий по уходу, обеспечивающей оптимальнуюгенотипическую, возрастную, породную и пространственную структуру древостоя на всех стадиях лесообразовательного процесса.
Преимущества искусственного лесовозобновления перед естественным позволяют обеспечить:
повышение продуктивности лесов;
предотвращение смены древесных пород;
сокращение периода возобновления леса и организацию непрерывного лесовозобновительного процесса;
возобновление лесов в лесорастительных условиях, где их естественное возобновлениезатруднено или прервано интенсивным воздействием стихиогенных факторов;
лесовозобновление при отсутствии обсеменителей;
лесоразведение на участках, ранее не занятых лесом;
возможность активно влиять на формирование лесов с широким выбором породного состава древостоев, включая использование инорайонных древесных пород, в соответствии с целевыми установками лесовыращивания;
регулирование размещения древесных пород и посадочных мест на площади и по времени внедрения их в культуры;
достижение более высокой в сравнении с насаждениями естественного происхождения лесоводственной эффективности густоты древостоя в возрасте молодняков;
снижение возраста рубки.
Перечисленные преимущества позволяют наиболее полно использовать потенциальные возможности лесорастительных условий в интересах лесного хозяйства.
Лесные культуры уступают лесам естественного происхождения в биологической устойчивости; в первую очередь это относится к культурам ели. Этот недостаток культур необходимо учитывать при выборе способа лесовозобновления. К существенным недостаткам относится снижение генетического разнообразия лесов при их искусственном возобновлении, которое может частично компенсироваться внедрением в лесокультурное производство лесной селекции, основанной на групповом отборе.
Соотношение объемов естественного и искусственного возобновления леса. Соотношение применяемых методов возобновления леса является одним из важнейших показателей ведения лесного хозяйства; он в значительной степени определяет качественный уровень и эффективность системы лесоводственных мероприятий по формированию лесов будущего.
В лесохозяйственной деятельности от выбора метода возобновления зависит характер и интенсивность последующих мероприятий по уходу за лесом и формированию древостоев, степень реализации их потенциальной производительности и функциональные свойств лесов.Соотношение методов лесовозобновления должно соответствовать лесорастительным условиям и экономическим условиям ведения лесного хозяйства и корректироваться по мере изменения этих условий.
Преобладающие лесорастительные условия Урала обеспечивают естественное возобновление хвойных лесов сиспользованием мер содействия ему на большей части вырубок – 57,5%. Эта доля выше в лесной зоне Пермской (76%) и Свердловской (64%) областей. Доля площадей, где обеспечивается возобновление вырубок хвойными породами без применения мер содействия, относительно невелика – по Уралу в целом она составляет 6,9%, изменяясь по регионам в достаточно широких пределах.
По данным Н.А. Луганского, Н.И. Теринова, СВ. Залесова, Г.М. Куликова (1994), смена древесных пород в Свердловской области в брусничной группе типов леса происходит на 18% площади сплошных вырубок, в ягодниковой − 27, липняковой − 63, разнотравной −51, травяно-зеленомошниковой − 41, крупнотравно-приручьевой − 45 и долгомошно-хвощевы 28%.
Смена древесных пород выражена на всей территории лесной и лесостепной зон Урала; в меньшей мере она происходит в северной половине восточного макросклона (Исаева, 1970; Исаева, Луганский, 1975). В Предуралье возобновление хвойных лесов без смены древесных пород достигается на 20 − 25% площадей вырубок; до 95% концентрированных вырубок возобновляются лиственными породами. В Предуралье преобладают кратковременные смены древесных пород, тем не менее, исследователи отдают предпочтение созданию искусственных насаждений с целью сокращения сроков лесовыращивания и повышения производительности древостоев.
Количественный и качественный состав возобновления вырубок определяется не только возобновительной способностью типов леса, но и применяемой технологией лесозаготовок. Возобновительный период в сосняках затягивается до 10 лет. Слабое возобновление ели наблюдается в подзоне широколиственно-хвойных лесов. Природе темнохвойных лесов больше соответствуют несплошные способы рубок.
Решающая роль в возобновлении ели на вырубках принадлежит подросту предварительной генерации. В темнохвойных лесах использование подроста предварительной генерации для лесовосстановления считается одним из наиболее эффективных лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение их продуктивности. Наличие достаточного количества подроста под пологом темнохвойных лесов обеспечивает значительное сокращение лесовосстановительного периода.
Низкая интенсивность ведения лесного хозяйства в лесной зоне Урала является одним из основных факторов, сдерживающих расширение применения лесоводственных мероприятий, направленных на повышение производительности древостоев. Согласно учета лесного фонда по состоянию на 1 января 2000 г., доля хвойных насаждений на Урале составляет 51,4%, а доля хвойных молодняков 65,3%. Наиболее высокие результаты в изменении тенденции лесовосстановления получены в регионах с повышенной интенсивностью ведения лесного хозяйства − в Курганской (соответственно 31,3 и 66,0%) и Челябинской (31,9 и 58,4%) областях и Республике Башкортостан (23,5 и 52,4%) (Чернов, 2002).
Фактическое применение методов лесовозобновления в практике лесного хозяйства далеко от оптимального. Доля вырубок с проведенными мерами по искусственному лесовозобновлению и содействию естественному возобновлению леса составляет на Урале вместе лишь 25%. Остальные площади оставляются под естественное возобновление.
К началу 1990-х гг. основным способом лесовосстановления на Урале оставалось естественное заращивание (61%). Создание лесных культур в Свердловской области в 1994 г. было применено на 7% площади вырубок, а меры содействия (в основном путем сохранения подроста предварительной генерации) − на 18%. Доля искусственного лесовосстановления изменяется по лесокультурным районам Урала в широких пределах от 1% в северной тайге до 31% в лесостепи.
Обращает на себя внимание неоправданное соотношение искусственного и естественного возобновления лесов в отдельных лесокультурных районах. Наиболее высокая доля искусственного лесовосстановления наблюдается в лесокультурных районах с хорошей возобновительной способностью преобладающих типов леса: в Зауральском среднетаежном лесокультурном районе 16%, Уральском южно-таежном 18%, Восточно-уральском сосново-березовых лесов 20%. И наоборот, низкая доля искусственного лесовосстановления отмечается в лесокультурных районах с относительно слабой возобновительной способностью преобладающих типов леса: в Уральском широколиственно-хвойных и Зауральском сосново-березовых лесов соответственно 9 и 7%.
Приведенный пример фактического применения методов лесовозобновления в Свердловской области свидетельствует, что их соотношение в практике лесного хозяйства далеко от оптимального. Доля вырубок с проведенными мерами искусственного и содействию естественному возобновлению леса составляет вместе лишь 25%. Остальные площади оставляются под естественное заращивание.
Применение лесокультурных мероприятий позволяет более активно влиять на восстановление лесов и формирование древостоев, обеспечивая ускорение темпов повышения их производительности. Наиболее эффективны лесокультурные мероприятия в сочетании с лесоводственными и мелиоративными (Чернов, 2002).
Доля искусственного лесовосстановления возрастает от северной тайги к лесостепи в связи со снижением обеспеченности насаждений эксплуатационного возраста предварительным возобновлением хвойных пород (с 75% в горно-хребтовой части северной тайги и 80% на восточноммакросклоне средней тайги Урала до 22 33% в южно-таежных районах Свердловской области) (Рекомендации..., 1984). Увеличению применения искусственного лесовосстановления способствует и повышение экономических возможностей лесохозяйственных предприятий, расположенных в южной тайге и лесостепи.
«Концепцией развития лесного хозяйства СССР до 2005 года» (М., 1989) установлены следующие соотношения методов естественного и искусственного возобновления сплошных вырубок по лесорастительным зонам и подзонам, %:
Северная и средняя подзоны тайги 70/30
Южная подзона тайги 50/50
Зона смешанных лесов 30/70
Лесостепенная зона 5/95
Степная зона 0/100
Приведенные выше соотношения являются ориентировочными и могут быть уточнены по регионам с учетом лесорастительных и экономических условий ведения лесного хозяйства. Для условий Урала Н.А. Луганский с соавторами (2010) внесли существенные коррективы (табл. 15), хотя предложенная ими шкала вызывает некоторые вопросы. В частности, отсутствует указание на возобновляемые древесные породы (лесовозобновление, в трактовке авторов, обеспечивается любой породой – лесообразователем). В таежной зоне любыми древесными породами естественно возобновляется до 100% сплошных вырубок, а приведенные в шкале доли естественного возобновления (80; 85; 65% и др.) авторами не обоснованы.
Научное обоснование соотношения естественного и искусственного возобновления леса на Урале представляется достаточно сложной задачей как в теоретическом, так и в практическом плане в связи с широким разнообразием лесорастительных и экономических условий ведения лесного хозяйства. Зональная, провинциальная и высотная дифференциация лесорастительных условий определяет многообразие возобновительных процессов и мероприятий по управлению ими. Интенсивность лесоводственных мероприятий определяется экономическими возможностями лесохозяйственных предприятий.
Таблица 15
Соотношение методов лесовозобновления в лесах Урала, % (по Н.А. Луганскому и др., 2010)
Лесорастительная подзона |
Метод возобновления |
|
естественный |
искусственный |
|
Таежная зона |
||
северная тайга |
80 |
20 |
средняя тайга |
85 |
15 |
южная тайга |
65 |
35 |
хвойно-широколиственных лесов |
40 |
60 |
горных южно-таежных и смешанных лесов |
40 |
30 |
предлесостепенных сосново-березовых лесов |
75 |
25 |
Лесостепенная зона |
||
– |
75 |
25 |
Степная зона |
||
– |
0 |
100 |
Среднее |
75 |
25 |
Важное значение в решении проблемы сохранения подроста предварительной генерации и активизации сопутствующегои последующего возобновления имеют несплошные рубки главного пользования.
Для Урала рекомендованы следующие показатели наличия подроста, сохранившегося при проведении сплошно-лесосеченных рубок, при его равномерном размещении на площади, обеспечивающие удовлетворительное возобновление рубок хвойными породами (табл. 16):
Таблица 16
Количество жизнеспособного подроста хозяйственно ценных пород под пологом для успешного возобновления вырубок на Урале (Руководство…, 1968), тыс.шт./га
Высота подроста, м |
Сосновые насаждения |
Еловые и широколиственные насаждения |
||
летняя разработка |
зимняя разработка |
летняя разработка |
зимняя разработка |
|
до 0,5 |
5 |
4 |
4 |
3 |
0,6 – 1,5 |
4 |
3 |
3 |
3 |
выше 1,5 |
3 |
2,5 |
3 |
2 |
Важнейшими факторами, которые будут определять в перспективе оптимизацию способов лесовозобновления, являются:
организационно-экономические формы ведения лесного хозяйства;
изменение потребности в лесовосстановлении, определяемое объема и рубок главного пользования лесом;
разработка и применение на практике способов повышения эффективности лесовосстановительных мероприятий на основе лесокультурного районирования.
Соотношение естественного и искусственного лесовозобновленияпретерпевает неизбежные изменения в связи с изменением экономических условий ведения лесного хозяйства. Можно прогнозировать увеличение в будущем доли искусственного лесовозобновления, обеспечивающего более быстрые темпы роста продуктивности лесов, улучшения их экологических и социальных функций. Предпочтение искусственному лесовозобновлению перед естественным должно быть отдано прежде всего в наиболее благоприятных лесорастительных условиях, где преимущества его могут быть реализованы наиболее полно.
Правильное применение методов возобновления леса влесоводственной практике имеет важнейшее значение. Лесоводственно обоснованное применение естественного, комбинированного, искусственного возобновления или мер содействия естественному возобновлению леса позволяет повысить продуктивность устойчивость лесов и ускорить достижение других целевых установок лесовыращивания.
Вопрос о выборе метода лесовозобновления решается с учётом возобновительной способности типов леса, возможной смены древесных пород и наличия подроста предварительной генерации (его численности, породного состава, возраста, высоты, размещения по площади и состояния). При выборе способа рубки необходимо использовать лесоводственно-таксационную характеристику насаждения с целью максимального использования естественного возобновительного потенциала типа леса; в таёжной зоне это позволит снизить объёмы создания культур, сократив трудовые и финансовые затраты на их создание.
Методики изучения возобновительной способности типов леса разработаны лесоводами. Они могут быть разделены на две группы:
методики, использующие материалы глазомерной таксации лесного фонда при проведении лесоустройства;
методики, предусматривающие детальную оценку возобновительных процессов с использованием средств измерительной таксации.
К перспективным методам изучения возобновительных процессов относятся приёмы сканирования лесов с использованием аэро- и космических средств.
Подробное изучение лесокультурных площадей можно предварять их оценкой, основанной на использовании материалов учета, составляемых лесоустроителями и работниками лесничеств. Данные о типах лесорастительных условий лесокультурных площадей, их состоянии, выраженных лесоводственных и технологических факторах, рекомендации по применению агротехнических решений по созданию лесных культур и их выращиванию до перевода в хозяйственно ценные молодняки будут являться базой для разработки программы и методики исследований, позволят сократить затраты труда на их проведение и избежать ошибочных выводов.
Использование массовых материалов лесоустройства позволяет составить достаточно полное представление о состоянии возобновления предварительной генерации, его породной и возрастной структуре, благонадёжности, характере распределения по площади.При этом необходимо помнить, что материалы учета лесного фонда готовятся на инженерном уровне и не могут заменить собой научной проработки всего комплекса вопросов.
Для оценки особенностей возобновления лесов региона необходимо в каждом лесокультурном районе выбрать одно государственное или несколько участковых лесничеств, лесорастительные условия которых наиболее полно представляют всю палитру типов леса и типов лесорастительных условий лесокультурного района. Далее производят выписку из таксационных описаний всех кварталов или отобранных механическим путём: например, каждого 2, 3, 5, 10 и т.д. Число указанных кварталов должно обеспечивать репрезентативность выборки, определяющей необходимую точность исследований. В табл.17приведен в качестве примера фрагмент выписки из таксационного описания лесов Санкинского лесничества Свердловской области. Выписки из таксационных описаний по форме табл. 17должны быть дифференцированы по преобладающим породам (сосняки, ельники, кедровники, березняки и др.), преобладающим типам леса (ртр, тр.-зм, зм, яг, мш-хв и др.) и группам возраста. Такая дифференциация необходима в связи с тем, что указанные факторы оказывают определяющее влияние на возобновительные процессы в лесах.
Для получения достоверных результатов исследований в каждом типе леса и каждом классе возраста должно быть обеспеченно представительство не менее 100 выделов. Общее количество выделов, используемых в исследовании, составит несколько тысяч.
Приведём пример расчёта числа выделов, необходимого для исследования: В лесокультурном районе насчитывается 20 наиболее распространенных коренных и производных типов леса (сосняков, ельников, березняков и др.). В каждом типе леса и в каждой из 5 групп возраста (молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные) необходимо отобрать по 100 выделов. Общее их число определиться произведением числа группировок (20 х 5) на число выделов в группировке: 20 х 5 х 100 = 10 000 шт. При среднем числе выделов в квартале, равном 20, число кварталов вовлечённых в выборку, составит: 10 000 : 20 = 500 шт. Наличие такого количества кварталов свойственно трём участковым лесничествам.
При более точных исследованиях принимаются во внимание не группы, а классы возраста; в этом случаечислоподверженных изучению выделов несколько возрастёт.
Обработка сгруппированных материалов исследований заключается в определении средних таксационных показателей в пределах каждой группировки. Ктаким средним показателям древостоя относятся: размер выдела, породный состав древостоя, возраст насаждения, средние высота и диаметр преобладающей породы, класс бонитета, полнота; к показателям подроста – породный состав, средняя высота преобладающей породы, полнота, густота, распределение числа выделов по классам надёжности подроста, по характеру распределения подроста на площади выдела (равномерное, куртинное и др.); полученные средние значения сводят в таблицы, изображают в виде графиков, диаграмм и др., на основе которых делают выводы.
При обработке данных используют методы вариационной статистики – вариационный, корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализы; в последнем случае в схему однофакторного дисперсионного анализа закладываются средние значения показателей подроста группировок по типам леса и классам возраста.
Вариационный анализ таксационных показателей подроста (доля главной породы в составе, высота, полнота, густота) позволяет оценить особенности их варьирования в пределах каждой группировки и сравнить их между группировками. Применение корреляционного и регрессионного анализов позволяет расширить исследования оценкой корреляционных связей и регрессионных зависимостей показателей подроста от показателей материнского древостоя, таких как доля участия преобладающей породы в составе древостоя, возраст и высота преобладающей породы, класс бонитета, относительная полнота.
Методики исследований, основанные на детальной оценке возобновления ценных древесных пород в натуре, связаны с закладкой пробных площадей по заранее разработанному плану с использованием 4 повторностей. При исследовании важно точно определить породную и возрастную структуру подроста, его состояние, характер распределения по площади, благонадёжность, способность сформировать насаждение после рубки древостоя. Учитывается подрост как хвойных, так и лиственных пород.
Учёт подроста производят до рубки древостоя и после него; в последнем случае в обязательном порядке он осуществляется при переводе молодняков в категорию хозяйственно ценных.
Для учёта подроста на пробной площади закладывают учётные площадки. В лесной таксации определено требование закладки не менее 5 учётных площадок (Нагимов и др. 2006). Учётные площадки могут быть круговыми, квадратными или прямоугольными. Оптимальный размер учётной площадки 2х2, 3х3, 4х4 или 5х5 м, а их число на пробной площади 25. Конкретный размер учётной площадки зависит от величины пробной площади (суммарная их площадь не должна быть ниже 5% величины пробы), а 25 площадок позволяют достоверно на уровне значимости 10% определить показатели варьирования и встречаемости подроста – основных показателей равномерности распределения подроста по площади.
Подсчёт подроста производится по породам, происхождению (семенное, вегетативное, по группам высот (до 0,5 м, 0,6−1,5 м, более1,5 м) и жизнеспособности (здоровые, повреждённые, сухие)), 1− 2-летние всходы в учёт не включаются. Для каждой группы высот подроста определяют возраст моделей по годичным кольцам на срезах у шейки корня. Графически наличие подроста может быть отражено в трехмерном измерении (образец приведен на рис. 18).Описывается также преобладающий подлесок.
Рис.18. Распределение подроста по древесным породам, группам высот и категориям жизнеспособности (по Рогозину, Разину, 2011)
Лесоводами применяется методика изучения возобновления под пологом леса и на вырубках А.В. Побединского (1966). Она допускает применение различных вариантов учета естественного возобновления. В первом варианте пробную площадь размером 0,25 гапод пологом леса разбивают на 25 квадратов размером 10х10м и в центре каждого квадрата закладывают учетную площадку размером 2х2м с перечетом на них подроста, подлеска, кустарничкового яруса и травяно-мохового покрова.Другой вариант предусматривает провешивание визира вдоль длинной стороны пробной площадипо ее середине. На провешенном визире и двух длинных сторонах пробной площади закладывают по 10 учетных площадок размером 2х2м; общее число учетных площадок
Таблица 17
№ кв. |
№ выдела |
Площадь, га |
Состав и возраст древостоя |
Элемент леса |
Класс бонитета |
Тип леса |
Полнота |
Подрост |
|||||||
породы |
кл. возр. |
возраст |
H ср,м |
D ср, см |
состав и возраст |
H,м |
густота |
Надёжность, размещение |
|||||||
94
|
1 |
3 |
3Б2С(30+50) |
Б |
III |
30 |
9 |
6 |
IV |
Б.ос-сф |
0,7 |
6Е3С1К(5-15) |
2 |
3 |
Над.,курт. |
2 |
3 |
7С3Б(30+40) |
С |
II |
30 |
6 |
6 |
IV |
С.мш.-хв |
0,7 |
|
|
|
|
|
3 |
1 |
10Б+Ос,едЕ,С(35) |
Б |
IV |
35 |
14 |
10 |
II |
Б.тр |
0,8 |
10Е(5-20) |
2 |
4 |
Над.,курт. |
|
4 |
15 |
8Б(100)1С1Е(160+90) |
Б С Е |
X |
100 |
26 25 21 |
24 44 24 |
II |
Б.тр |
0,6 |
4Е4П2К(10-60) |
2 |
5 |
Над.,курт. |
|
5 |
16 |
4С1К(140+100)1Е(120+180) 4Б(20+100) |
С К Е Б |
VII |
140 |
24 24 22 25 |
28 30 24 26 |
III |
С.ртр.-зм |
0,7 |
5С3Е2К(10-60) |
3 |
6 |
Над.,курт. |
|
6 |
6 |
3С(150+120)2Е(140)2К(120+180)3Б(100) |
С Е К Б |
VIII |
150 |
25 22 23 23 |
32 24 30 24 |
III |
С.ртр.-зм |
0,3 |
5С5Е+К(5-20) |
1 |
3 |
Над.,курт. |
|
7 |
2 |
6Б4Ос+С(20-30)3С2К(160+120) |
Б |
III |
30 |
12 |
10 |
III |
Б.тр |
0,7 |
8Е2С(5-15) |
1 |
2 |
Над.,курт. |
|
8 |
4 |
5Б(90+110)+Е |
С К Б |
VIII |
160 |
26 25 26 |
30 28 26 |
III |
С.ртр.-зм |
0,7 |
5К3С2Е(10-60) |
5 |
5 |
Над.,курт. |
|
Выписка из таксационного описания лесов Санкинского лесничества
составляет 30. Подрост делят на группы по высоте: до 0,1 м; 0,11 – 0,25;0,26 – 0,50; 0,51 – 1,00; 1,00 – 2,00 и свыше 2м по возрасту: всходы, 2 – 5 лет, 6 – 10, 11 – 15 и т.д., по состоянию – надежный, сомнительный и погибший(сухой).Количество подроста переводят на 1 га.Жизнеспособность подроста определяют визуально на основании оценки внешних признаков – цвета и длины хвои, формы крон, прироста ствола в высоту и др.
Важное значение имеет определение показателя встречаемости подроста – выраженного в процентах отношения числа учетных площадок с подростом к общему числу учетных площадок на пробной площади. При количестве подроста на 1 гасвыше 8 тыс. и равномерном его распределении по площади размер учетной площадки может быть снижен до 1 м2, а их число до 15 – 18.
В дополнение к методике А.В. Побединского следует определить показатели варьирования числа подроста на учетной площадке. Показатели варьирования дают возможность более полно, чем показатель встречаемости, определить степень равномерности распределения подроста на площади.При изучении характера варьирования количества подроста на учетной площадке важно установить не только размах варьирования (коэффициент вариации может значительно превышать 100%), но асимметриюи эксцесс распределения. Эти три показателя достаточно точно отражают особенности распределения подроста по площади. Задача исследователя заключается в оценке влияния лесоводственных факторов, вызывающих такие особенности варьирования распределения подроста.
Для формирования вариационного ряда число учетных площадок на пробной площади (при наличии в опыте 4 повторностей их число,увеличивается до 100, при этом значительно повышается точность исследований), распределяют по разрядам (классам) в соответствии с требованиями вариационной статистики. С учетом высокого варьирования целесообразно использовать следующую шкалу: до 5 шт., 6 – 10, 11 – 15, 16 – 20, 21 – 25, 26 – 30, 31 – 35, 36 – 40, 41 – 45, 46 – 50, 50 шт. и более на учетной площадке. Шкала такой дробности позволяет сформировать около 10 разрядов (их точное число и размер разряда определяется фактической амплитудой изменчивости изучаемого признака), что соответствует требованиям вариационной статистики. Показатели изменчивости размещения подроста на площади изучают отдельно в каждом типе леса.
При групповом распределении подроста определяют число и величину групп, их размещение и приуроченность к окнам полога древостоя. При более подробном изучении группового размещения подроста составляют абрисы окон полога древостоя и куртин подроста. Полученные данные позволят определить приуроченность подроста к окнам полога древостоя различной величины (небольших, средних, крупных).
Применениевариационной статистики позволяет установить тесноту связи количества подроста на учетной площадке с обилием мохового покрова, проективным покрытием травостоя, сомкнутостью крон над учетной площадкой, с густотой подроста малоценных пород и подлеска и др.
Изучение особенностей возобновительных процессов имеет не только лесоведческое, но и важноелесоводственное значение, определяющее характер лесоводственых мероприятий по формированию насаждений и выбору способов рубок главного пользования. Полученныерезультаты позволяют оценить возможности применения различных методов возобновления в тех или иных лесорастительных условиях.
Изучение возобновления ценных древесных пород на вырубках позволяет оценить происходящие под влиянием рубок изменения лесорастительной среды, численности, структуры и состояние подроста,подлеска и живого напочвенного покрова.
Для обоснования применения искусственного возобновления леса представляет интерес изучение как свежих, так и старых вырубок. Глазомерное описание каждой вырубки производят в соответствии с методикой, изложенной в разделе «Лесокультурные методы исследований».В дополнение к глазомерному описанию на вырубках закладывают пробные площади размером до 1 га. На трех параллельных линиях, проходящих на расстоянии 50 метров одна от другой, закладывают через каждые 10 м учетные площадки размером 2 х 2 м. Опыт планируют в четырех повторностях для каждой возрастной группы вырубок (до 5; 5 – 10; более 10 лет); в пределах каждого типа (группы типов) леса (типа лесорастительных условий) закладывают 4 пробные площади.
Происхождение возобновления (предварительное, последующее) и его возраст устанавливают на каждой учетной площадке путем взятия 2 – 3 моделей. А.В. Побединский считает необходимом использовать для каждой древесной породы свою шкалу оценки подроста. Шкала должна быть дифференцирована по типам (группам типов) леса и типам лесорастительных условий, по числу жизнеспособного подроста и его высоте. В табл. 18 приведена шкала оценки возобновления по хвойному хозяйству, разработанная ВНИИЛМом для условий южной тайги; в подзонах средней и северной тайги показатели количества подроста на 1 гамогут быть снижены на 10 – 20%, и в условиях лесостепной зоны увеличены на 20% (Мерзленко, 2009).
Таблица 18
Шкала оценки естественного возобновления по хвойному хозяйству
Оценка лесокультурой площади |
Влажность почвы |
Количество жизнеспособного подроста по группам высоты, тыс. шт. на 1 га. |
||
до 0,5 м |
0,6 – 1,5 м |
более 1,5 м |
||
Не требует лесокультурных мероприятий |
Сухие Свежие Влажные |
>6 >5 >4 |
>4 >3 >2 |
>3 >1,5 >1 |
Создаются частичные культуры |
Сухие Свежие Влажные |
2 – 6 1,5 – 5 1,5 – 4 |
1,5 – 4 1,3 1 – 2 |
1 – 3 0,5 – 1,5 0,5 – 1 |
Создаются сплошные культуры |
Сухие Свежие Влажные |
<2 <1,5 Тоже |
<1,5 <1 Тоже |
<1 <0,5 Тоже |
Приведенные в шкале (табл. 18) требования следует считать ориентировочными, так как они дифференцированы лишь по одному показателю лесорастительных условий – влажности почвы; второй важнейший показатель – плодородие почвы в шкале не учтен. Приведенные в таблице показатели густоты естественного возобновления способны обеспечить удовлетворительное возобновление вырубок лишь при равномерном распределении подроста по площади.
В табл. 19 приведены данные Департамента лесного хозяйства Свердловской области о фонде лесовосстановления по состоянию на 1 января 2010 года; они могут служить определенным ориентиром при постановке задач исследований в условиях Среднего Урала. Необходимо иметь ввиду два серьезных недостатка, содержащихся в этих данных – они не дифференцированы по лесокультурным районам и не свободны от
Таблица 19
Фонд лесовосстановления Свердловской области, га по состоянию на 1.01.2010 г. (по данным Департамента лесного хозяйства Свердловской области).
№ ПП |
Лесничество |
Фонд лесовосста-новления на 1.01.2010 г. |
В том числе |
По способам лесовостановлении |
|||||||
гари |
погиб.древост ой |
вырубки |
прогали ны пустыри |
всего |
обесп.естеств возобн. |
в т. ч.хв. по род |
обеспечено содействием ЕВ |
создани ем ЛК |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
Алапаевское |
10531 |
35 |
89 |
9648 |
759 |
11857 |
4583 |
– |
5626 |
1641 |
2 |
Байкаловское |
5318 |
82 |
79 |
5034 |
123 |
4723 |
626 |
273 |
3884 |
160 |
3 |
Березовское |
2827 |
337 |
588 |
1348 |
554 |
2638 |
1059 |
1059 |
723 |
856 |
4 |
Билимбаевское |
2362 |
115 |
20 |
1974 |
253 |
2004 |
– |
– |
1458 |
546 |
5 |
Верх-Исетское |
86 |
– |
– |
73 |
13 |
94 |
21 |
21 |
– |
59 |
6 |
Верхотурское |
5832 |
178 |
84 |
5447 |
123 |
7743 |
3958 |
446 |
3150 |
595 |
7 |
Гаринское |
6207 |
156 |
– |
5796 |
255 |
6166 |
4656 |
4656 |
1370 |
140 |
8 |
Егоршинское |
1753 |
30 |
56 |
1542 |
125 |
2034 |
694 |
– |
790 |
550 |
9 |
Ивдельское |
12412 |
4246 |
28 |
7574 |
564 |
13179 |
3766 |
380 |
9413 |
– |
10 |
Ирбитское |
3191 |
60 |
15 |
2983 |
133 |
4516 |
2653 |
– |
1589 |
274 |
11 |
Камышловское |
2918 |
484 |
24 |
1802 |
608 |
4063 |
2503 |
– |
910 |
650 |
12 |
Карпинское |
4415 |
91 |
27 |
3659 |
638 |
5189 |
529 |
529 |
4589 |
71 |
13 |
Красноуфимское |
5398 |
34 |
33 |
4919 |
412 |
5896 |
522 |
4974 |
– |
400 |
14 |
Кушвинское |
6779 |
29 |
290 |
4571 |
1889 |
7292 |
894 |
894 |
6306 |
53 |
15 |
Невьянское |
4203 |
– |
402 |
3304 |
497 |
4243 |
771 |
652 |
1558 |
1914 |
16 |
Нижне-Сергинское |
4134 |
2 |
16 |
3561 |
555 |
3551 |
2067 |
2067 |
1334 |
150 |
Окончание табл. 19
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
17 |
Нижне-Тагильское |
10421 |
1532 |
503 |
7662 |
724 |
10726 |
7230 |
2920 |
3023 |
473 |
18 |
Ново-Лялинское |
7006 |
100 |
182 |
6366 |
358 |
9035 |
2731 |
2134 |
6154 |
150 |
19 |
Режевское |
1460 |
77 |
– |
1367 |
16 |
1788 |
207 |
207 |
542 |
1039 |
20 |
Сведловское |
1351 |
170 |
42 |
1038 |
101 |
1487 |
207 |
90 |
313 |
967 |
21 |
Серовское |
4519 |
692 |
56 |
3504 |
267 |
5159 |
1110 |
– |
3929 |
120 |
22 |
Сотринское |
3804 |
64 |
19 |
3643 |
78 |
4260 |
197 |
– |
3749 |
314 |
23 |
Сухоложское |
1862 |
336 |
49 |
1203 |
274 |
1580 |
697 |
– |
– |
883 |
24 |
Сысердское |
2267 |
269 |
13 |
1691 |
294 |
2067 |
1318 |
1308 |
314 |
435 |
25 |
Тавдинское |
1784 |
377 |
– |
1299 |
108 |
3002 |
1454 |
– |
1428 |
120 |
26 |
Таборинское |
3646 |
962 |
52 |
2493 |
139 |
4854 |
3310 |
1066 |
1469 |
75 |
27 |
Талицкое |
4075 |
91 |
27 |
3203 |
754 |
4226 |
1682 |
– |
1039 |
1505 |
28 |
Тугулымское |
13745 |
3571 |
52 |
9756 |
366 |
13062 |
1409 |
225 |
5454 |
6199 |
29 |
Туринское |
7024 |
211 |
– |
6611 |
202 |
8005 |
3345 |
– |
3460 |
1200 |
30 |
Шалинское |
14973 |
16 |
2071 |
11779 |
1107 |
16585 |
6144 |
– |
8431 |
2010 |
31 |
Синячихинское |
5023 |
– |
16 |
4716 |
291 |
4281 |
296 |
223 |
3266 |
719 |
Итого |
161326 |
14347 |
4833 |
129566 |
12580 |
175305 |
60639 |
24143 |
85449 |
23197 |
|
элементов субъективизма со стороны многочисленных исполнителей-специалистов, принимавших участие на разных стадиях учетав различных лесничествах.
