Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование ельников искусственного происхождения в центральной части зоны смешанных лесов под влиянием рубок ухода

ВАК РФ 06.02.03, Звероводство и охотоведение

Автореферат диссертации по теме "Формирование ельников искусственного происхождения в центральной части зоны смешанных лесов под влиянием рубок ухода"

РГБ ОД

л На ггоавах суконной

1 о ФЕЗ 1393

ДЕНИСЕНКО Сергей Васильевич

ФОРМИРОВАНИЕ ЕЛЬНИКОВ ИСКУССТВЕННОГО ТРОИСХОЯЩЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЗОНЫ СМЕШАННЫХ ЛЕСОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ РУБОК УХОДА

08.03.03 - Лесоведение,лесоводства; лесные пожары и борьба о ними 06.03.01 - Лесные культуры,селекция.семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1997

забота выполнена в Московском государственном университете леса.

Научные руководители - Доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент РАЕН. Заслуженный лесовод России ]Шапкин 0.М.1 Доктор сельскохозяйственных наук,профессор, Заслуженный лесовод России Набатов Н.М.

Официальные оппоненты - Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАЕН Обыденников В.И.;

Кандидат сельскохозяйственны;': наук Савельев O.A.

Ведущее предприятие - Московское управление лесами

Защита состоится £ января 1998г. в 10 ч. 30 мин. на заседании диссергационнного совета Д 053.31.03 при Московском государственном университете леса по адресу: 141005, г.Мытищи, Московской области, МГУЛ, ауд.313.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан декабря 1997 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить в адрес совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х.наук, доцент

Анисочкин В.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Важным лесоводственным приеме«, который способствует восстановлению и формированию высокопродуктивных, устойчивых и долговечных насаждений о преобладанием ели, являются рубки ухода. Они позволяют целенаправленно управлять десообразовательным процессом, усиливающим средообразующие, водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические и другие многообразные полезные функции ельников.

ЛесоЕодственная наука накопила большой опыт и добилась значительных успехов при ведении рубок ухода. Разработаны биологические, экологические, технологические и экономические основы ухода за лесом. Однако до сих пор в реализации этого важного и сложного лесохозяйственного мероприятия имеется сравнительно много нерешенных задач, среди которых недостаточно разработаны методы и способы ухода в. насаждениях, создаваемых саженцами ели в разных природных районах. Слабо изучены их влияние на строение и структуру выращиваемых насаждений, в которых обильно возобновляются естественным путем нежелательные лиственные деревья и кустарники.

Цель исследований заключалась в изучении и раскрытии особенностей формирования молоднякое ели искусственного происхождения под влиянием рубок ухода, выполненных разными лесоводственными способа® удаления мягколиственных деревьев из междурядий культур: выборочным, чересполосным (коридорным) и сплошным.

Задача исследования состояла з решении следующих основных вопросов:

- изучении и обобщении опыта осветлений, прочисток, прореживаний и проходных рубок в насаждениях, созданных посадкой 4-5-летних саженцев ели;

- исследовании влияния разных способов ухода на приживаемость, первичные и вторичные изменения таксационных показателей формирующихся еловых молоднякое;

- изучении динамики строения и структуры ельников под воздействием рубок ухода в начальном периоде образования леса;

- лесоводственной оценке ухода за культурами ели быстро зарастающих нежелательными лиственными деревьями естественного происхождения.

Научная новизна работы заключается в том, что показано воздействие разных способов ухода на приживаемость, первичные и вторичные измене-

ния компонентов искусственных еловых молодняков.Раскрыты особенности строения и формирования, а также распределения деревьев ели по классам роста под влиянием выборочного, чересполосного и сплошного удаления мягколиственных деревьев.

Практическая значимость выполненных исследований.Результаты исследований позволили рекомендовать производству очередность выполнения рубок ухода в культурах ели при различном породном составе естественно возобновившихся лиственных видов. Рекомендованы наиболее рациональные способы удаления нежелательных древесных и кустарниковых растений, начало выполнения осветлений и первых прочисток, принципы отбора деревьев в рубку и для выращивания.

Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждается значительным количеством экспериментального материала, который обработан с использованием современных методов математического анализа на ЭВМ.

Личное участие автора в исследованиях состоит в там, что им разработана программа, выбрана и составлена методика изучения ельников искусственного происхождения.Автор непосредственно принял участие в рекогносцировочном обследовании культур ели,подборе и закладке в них опытно-производственных объектов, сборе и обработке полевых материалов. Им сформулированы выводы и даны рекомендации производству.

Апробация работы.Основные положения диссертации неоднократно докладывались и обсуждались на научно- технических конференциях профессорско-преподавательского состава Московского государственного университета леса, научно-производственных семинарах ВНИИЛМ, на кафедрах лесных культур, лесоводства и подсочки леса, а также на кафедре селекции, генетики и дендрологии.

Внедрение и публикации результатов исследований. Результаты исследований прошли опытно-производственную прозерку в Сергиево-Посадс-ком опытном лесхозе ВНИИЛМ и внедрены в практику лесокультурного производства. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в т.ч. одна брошюра.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, основных выводов и рекомендаций.Список использованной литературы включает 185 источников. Диссертация изложена на 216 страницах машинописного текста, иллюстрирована 41 таблицей и 26 рисунками.

На аащиту выносятся следующие основные положения.

1.Влияние рубок ухода на изменение основных компонентов формирую-

- о -

щихся молодняков, созданных посадкой саженцев ели.

2.Особенности строения и формирования еловых молодняков искусственного происхождения под воздействием разных способов удаления мяг-колиственных деревьев.

3.Совершенствование рубок ухода для ускорения восстановления ели.

Содержание работы.

Во введении обоснованы актуальность теш диссертации,показаны научная новизна и практическая значимость работы.

1. ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКАЯ И ФИЗИКО-ГЕОРГАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Научно-исследовательские работы были сосредоточены на территории Сергиево-Посадского опытного лесхоза ВНИЙЛМ, расположенного в северо-восточной части Московской области.Район исследования в лесорасти-тельном районировании С.Ф.Курнаева (1973) включен в Скандинавско-Русскую провинцию Русской равнины зоны смешанных лесов.В его дробном лесорастительном районировании (Курнаев, 1982) лесхоз входит в Возвышенную полого-холмистую равнину Клинско-Дмитровокой гряды, где преобладали коренные леса:сложные ельники с липой и дубом.

Охарактеризованы орографические, климатические, эдафичеокие условия, типы леса и типы условий местопроизрастания, а также биологические свойства и хозяйственное значение ели европейской.

Леса лесхоза в течение почти двух последних столетий подвергаются сильному антропогенному воздействию. В них несколько раз проведены рубки главного пользования, в результате которых произошла смена еловых насажден;:" березовыми, осиновыми и ольховыми. Этому способствовала и неумеренная пастьба скота, интенсивное сенокошение на вырубках, воздействие населения многочисленных садово-огородных и дачных участков.

Исходя из местоположения, экономического, экологического, социального и исторического значения лесного фонда лесхоза,основные задачи лесного хозяйства сводятся к обеспечению многоцелевого пользования лесами для удовлетворения потребностей общества и граждан в древесине, другой лесной продукции, к сохранению и усилению многообразных полезных свойств лесов. Эти задачи могут быть успешно решены прежде всего своевременным созданием культур ели и формированием искусственных молодняков рубками ухода.

2.ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РУБОК УХОДА

Анализ научно-технической литературы свидетельствует о большом значении рубок ухода в выращивании насаждений. В трудах А.Т. Болотова (1756), Ф.К. Арнольда (1860), Д.М. Кравчинского (1903), Г.<5. Морозова (1927), В.В. Тумана (1931), Г.Р.Эйтингена (1934, 1949), М.Е. Ткаченко (1939, 1952), В.Г.Нестерова (1949,1954,1981),Н.П.Георгиевского (1957), П.С.Погребняка (1968),П.П.Изшского (1969), Л.А.Кайрюкштиса (1969), А.В.Давыдова (1971), А.Н.Кожевникова (1973), С.Н.Сеннова (1977), А.В.Савиной, М.В. Журавлевой (1978) и др. показано, что рубки ухода играют большую роль в изменении структуры древостоев и среды внутри них.

В работах В.Г.Атрохина (1964,1967,1971,1977), И.К.Иевиня (1971), И.К.Иевиня, А.Я.Кажемака (1973),П.П.Изюмского (1973,1973), В.Н.Лепехина, Н.М.Набатова (1974).К.Е.Лосицкого (1970), И.С.Марченко (1964, 1965,1966,1971), З.Й.Шакунаоа (1974).Е.Н.Шахова (1967) и др. проанализированы вопросы, связанные с механизацией, организацией территории и технологией лесос-оечных работ на рубках ухода.

Несмотря на большой мировой опыт ухода за лесом, как отметил И.С.Мелехов (1989), теоретические аспекты и тесно связанная с ними практика требуют дальнейшей разработки. Особое значение приобретает экономический фактор, что весьма важно в современных рыночных отношениях. В итоге В.Г.Атрохин (1980), В.Г.Атрохин, Л.П.Самсонова (1980, 1981), В.В.Гринченко (1980), А.И. Юодвалькис (1981), Г.А.Чибисов, В.И. Поротов (1982), С.В.Белов (1983), В.И. Желдак (1983), Н.Г.Рыбальчен-ко,(1983), К.К.Буш, И.К.Йевинь (1984), С.Н.Сеннов (1984), В.Г.Атрохин, И.К.Иевинь (1985), A.C. Тихонов, С.С. Зябченко (1990), И.С.Марченко (1992), A.C.Аникин(1992), А.И.Писаренко,В.И.Обыденников, М.Д.Мерзлен-ко(1995), H.A.Луганский, С.В.Залесоз, В.А.Щавровский(1966), С.А.Родин (1997) и др. раскрыли в комплексе биологические, экологические, экономические и технологические предпосылки рубок ухода.

Анализ лесоводственной литературы позволил заключить, что в проблеме рубок ухода до сих пор имеется сравнительно много нерешенных положений и дискуссионных аспектов. Требует дальнейшего разрешения задача использования маломерной и малоценной древесины, удаляемой при рубках ухода. Важное значение имеет выявление особенностей строения и формирования еловых древостоев искусственного происхождения, заложенных в свежей сурамени, где активно протекает .процесс естественного возобков-

ленда нежелательных лиственных деревьев и кустарников.

3.ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УЧАСТКОВ.ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Программа работ включала вопросы, связанные о рубками ухода в ельниках искусственного происхождения.

1.Изучение и обобщение опыта осветлений, прочисток,прореживаний и проходных рубок в культурах ели,заложенных саженцами преимущественно в свежей сурамени.

¿.Исследование воздействия разных лесоводственных, технологических приемов рубок ухода на приживаемость, первичные и вторичные изменения основных компонентов формирующихся еловых молодняков.

3.Установление хозяйственно целесообразных принципов отбора деревьев в рубку и для выращивания в культурах ели интенсивно зарастающих нежелательными лиственными деревьями и кустарниками.

4.Исследование строения молодняков ели искусственного происхождения в начальном этапе их роста и развития под влиянием рубок ухода.

5.Изучение особенностей формирования еловых насаждений, заложенных саженцами, под воздействием рубок ухода.

В основу методики изучения рубок ухода в ельниках искусственного происхождения положен стационарно-динамический метод Н.П.Кобранова (1930).Этот метод, уточненный В.В.Огиевским и А.А.Хировым (1964),дал возможность сделать лесоводственно-таксационную оценку воздействия рубок ухода на строение и структуру формирующихся еловых молодняков.

Научно-исследовательские работы начали с рекогносцировочного обследования культур ели, которому предшествовало камеральное изучение рубок ухода в них по материалам лесхоза. Подбор однородных объектов для детального изучения и последующую закладку пробных площадей в трехкратной повторности осуществляли по методике Н.П.Георгиевского (1953). Обязательными условиями однородности опытно-производственных участков принимали рельеф, почву, тип условий местопроизрастания и историю роста, которая формируется под влиянием способоз подготовки ле-сокультурной плошади и обработки почвы,первоначальной густоты, вида и возраста посадочного материала и т.д.

Размеры пробных площадей устанавливали таким образом, чтобы после реализации рубок ухода оставалось для выращивания не менее 150 деревьев ели. На пробных площадях проводили сплошной перечет всех де-

ревьев по двухоантиметровш ступеням толщины и с расчленением их на классы роста. Весь комплекс биометрических измерений проводился в соответствии с предложениями А.В.Тюрина (1945) и Н.П.Анучина (198£). Для определения почвы на особо характерных пробных площадях закладывали почвенные разрезы и прикопки. Определялась сомкнутость крон крономером КБ-2.Характеристика напочвенного покрова и естественного возобновления лиственных деревьев давалась в основном по методике В.Н.Сукачева (1930

Изучали приживаемость культур ели, отбирали модельные деревья по способу пропорционально-ступенчатого представительства и в некоторых случаях - по способу средней модели.

Статистические исследования об особенностях строения и формирования еловых молодняков под влиянием рубок ухода осуществлялись з основном по работам А.К.Митропольского (1971),В.С.Моисеева (1971), Н.Н.Сва-лова (1977), И.И.Гусева (1980, 1981) и др. Обработка полевых материалов выполнена по общепризнаным методам лесной таксации с применением ЭВМ, а также использования микрокалькулятора "Электроника МК-55" (Третьяков, Бахтин, 1985).

Охарактеризованы опытно-производственные культуры, заложенные на вырубках Сергиево-Посадского опытного лесхоза ВНИИЛМ.Описаны способы подготовки лесокультурной плопрди и обработки почвы,особенности посадки саженцев ели,агротехнические и лесоводственные уходы и т.п.

В результате разработки темы рекогносцировочно обследовано 882 участка культур ели общей площадью 1381 га. На основании рекогносцировочного обследования отобрано 27 опытно-производственных объектов на которых заложена 81 пробная площадь.На этих площадях выполнен весь комплекс биометрических измерений, заложено 11 почвенных разрезов и 47 прикопок, определена приживаемость культур ели, сделано описание процесса естественного возобновления мягколиственныхх пород, живого напочвенного покрова, взято 189 модельных деревьев ели, березы, осины, ольхи с полным анализом хода роста стволов.

4.ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ОПЫТА ВЕДЕНИЯ РУБОК УХОДА В ЛЕСХОЗЕ

Длительное и многообразное антропогенное воздействие на лесные массивы лесхоза привели к смене еловых насаждений мягколиственными, которые заняли более 70% площцей хозяйства. Исключительно интенсивно возобновляются береза повислая, осина и ольха серая в свежей оурамени, где закладываются в основном культуры ели.

Особенности влияния лиственных пород на культуры ели з лесхозе изучали A.B.Калякин (1970,1977), В.И.Суворов (1971), О.М.Шапкин (1972, 1983, 1990), Н.П.Калиниченко, А.И.Писаренко, Н.А.Смирнов (1973,1991), А.С.Цареградская (1975), В.В.Миронов (1977), А.Р.Родин (1977,1980), Н.Г.Рыбальченко (1980,1983),С.Л.Шкаринов (1983) и др.,которые показали явную целесообразность ведения рубок ухода.

Нами проанализированы рубки ухода, которые реализованы в 1988-1996 гг.Осветления и прочистки выполнены только в культурах ели, заложенных в свежей сурамени (13633 га). Значительные объемы прореживаний в этом типе проведены в молодняках искусственного происхождения (82,4%).Проходные рубки в таких насаждениях реализованы в меньших размерах (31,7%).Таким образом, все виды рубок ухода осуществлены в основном в культурах ели (94,4%).

Лесовосстановление ели осуществлено в основном по технологическим схемам, разработанным ВНИИЛМом. Чаще всего применялись технологии, по которым расчищали 2,5-3,0-метровые полосы с шириной междурядий в среднем 5м. В них производили вычесывание корней, предпосадочное дискование, механизированную посадку в среднем 2,5 тыс.экз./га 4-5-летних саженцев ели и агротехнический уход за ними.

Изучение процесса зарастания культур ели конкурирующей нежелательной древесной растительностью показало, что в молодых посадках встречается 12 видов деревьев и кустариников, среди которых возобновляются и размножаются преимущественно береза повислая (88% от всех обследованных культур ели), осина (77%), ива козья (65%) и ольха серая (37%). Наиболее быстро растет в первое двадцатилетие береза повислая семенного происхождения. Сравнительно активно увеличивает высоту ива козья порослевого происхождения.Корневые отпрыски осины и ольхи серой несколько замедляют свой рост примерно через 12 лет после рубки спелого древостоя. Поэтому бесспорно ведение рубок ухода для восстановления ели, которая испытывает сильное угнетение лиственных деревьев.

Основным способом осзетленкй, а затем и прочисток явился чересполосный (коридорный). При рядовой посадке ели о шириной междурядий менее 4 м осветления начинали через 3-4 года после заклад,ки культур. В середине междурядий оставляли 1-2-метровые кулисы. Второе осветление обычно проводилось аналогичным образом на 8-ой год выращивания культур. Оставленные кулисы не способствовали выходу хвойной породы з главный полог.

При ширине междурядий более 4 м вырубались вдоль рядов культур ели

мягколиственные деревья 4-метровыми полосами. Оставляли кулисы, размеры которых составляли разницу между шириной междурядий и разрубленных коридоров. На 7-8-ой годы проводили осветление второй раз путем удаления в 4-метровых коридорах новой поросли и корневых отпрысков лиственных деревьев с одновременным разреживанием кулис с рубкой в них сильно разросшихся экземпляров.На 12-13 годы выращивания культур ели выполняли первую прочистку с удалением тех лиственных деревьев, которые заглушали и охлестывали хвойную породу. При запаздывании осветлений и прочисток рост ели резко замедлялся и она уходила во II ярус формирующегося молодняка.

Прореживания и проходные рубки, реализуемые примерно такими же способами как и прочистки, не всегда обеспечивали выход ели в главный полог древостоя, а следовательно и коренного изменения его состава.

5.ВОЗДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РУБОК УХОДА НА ИЗМЕНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ФОРМИРУЮЩИХСЯ ЕЛОВЫХ МОЛОДНЯКОВ

Успешное решение задачи по восстановлению ельников неразрывно связано с установлением хозяйственно целесообразных принципов отбора деревьев в рубку и для выращивания, применением рациональных технологических схем рубок ухода.Особое значение при выращивании еловых молодняков, обильно зарастающих нежелательными лиственными деревьями, имеют прочистки,когда начинают формироваться все признаки и свойства леса.

Анализ динамики таксационных показателей молодняков под влиянием рубок ухода тремя основными способами:выборочным удалением мягколист-венных деревьев естественного происхождения, чересполосным (такие деревья полностью вырубались через одно междурядие в культурах) и сплошным (мягколиственные дерегья удалялись во всех междурядиях) показал существенные различия в изменении основных компонентов. Первая прочистка выборочным способом мало повлияла на формирование 12-летнего молодняка в течение 5 лет после ее проведения (табл.1).Его состав по количеству деревьев улучшился всего лишь на 6%, а по запасу - на 3%; средний диаметр березы повислой возрос на 1,7 см (9,8%), осины - на 1,3 см (4,5%) и ивы козьей - на 0,8 см (6,7%). Средняя высота березы повислой увеличилась на 2,3 м (21,1%),осикы - на 2,2 м (23,9%),ольхи серой на 2,5 м (53,2%) и ивы козьей - на 3,1 м (62,0%). Средняя высота ели в культурах увеличилась на 1,3 м или на 40,6%.Запас древесины ели

возрос всего лишь на 7 м3/га,а средний объем ее ствола составил 0,0117 м3 или в £2,5 раза меньше, чем березы (0,2635 м3) и в 15,1 раза меньше, чем осины (0,1769 м3).

Таблица 1.

Изменение таксационных показателей культур ели под воздействием прочисток выборочным способом

1 1 Возраст культур, лет

1 Показатели

N 1 1 12 1 17

п/п 1 1 1

1 1 | До рубки 1 После рубки 1До рубки 1 После рубки

1. Количество деревьев, экз./га 1976 в т.ч. ели 542

2. Состав

по количеству 31Б27Е250л

деревьев ИОсбИв

1592 542

34Е29Е230Л 90с5ИВ

1930 768

40Е24Б230Л 90с4Ив

1614 768

48Е210л20Б ЗОсЗИв

по запасу

72Б190с40л 75Б170С30Л 69Б170с5Е 70Б17'0с

4Ив1Е ЗИв2£ 50Л4ИВ 8Е50л2Ив

3.Средний диаметр,см 15,8 16,2 17.0 19,5

в т.ч. ели 3,8 3,8 10,0 5,9 5,9

4.Средняя высота,м 10,0 12,0 12,7

в т.ч. ели 3,2 3,2 4,5 4,5

5.Полнота 6.Запас, м'^/га 1.34 1,00 1,17 1,09

169 135 177 169

з т.ч. ели 2 2 9 9

7.Интенсивность рубки, %

по количеству деревьев 19,4 по запасу ' 20,0

16,4 4,3

Вторая прочистка, реализованная в 17-летних культурах выборочным способом, привела к незначительному улучшению состава молодняка в пользу ели по количеству деревьев (на 8 %), а по запасу - на 1%, так как средний объем ствола березы возрос до 0,3608 м3 или стал в 30,8 раза больше, чем ели (табл.1) Прочистки выборочным способом со слабой и умеренной интенсивностью не обеспечивают преобладания ели в формирующемся молодняке.

Реализация прочисток чересполосным способом показала, что состав древостоя как по числу деревьев,так и по запасу через 5 лет после их проведения не стал лучше, как результат восстановления лиственными породами своего первоначального положения. Прочистка все же оказала положительное влияние на средний диаметр и высоту ели, которые возросли соответственно на 1,5 см и на 2,4 м. На контрольной площади,где рубки ухода не проводились, отмечено снижение таксационных показателей ели,

как результат заглушения ее лиственными деревьями ели,приживаемость которой оказалась на 21,4% ниже, чем без ухода за лесом.

Прочистки, выполненные сплошным способом (табл.2), резко улучшили состав молодняка и способствовали увеличению диаметра ели (на 2,8 см), высоты (на 1,5м) и запаса (на 57 м3/га).

Таблица 2.

Динамика таксационных показателей культур ели под влиянием прочисток сплошным способом

Возраст культур, лет

20 ! 25

__I__

До рубкиШосле рубки¡Через 5 ¡Контроль 1 ¡лет после¡без рубки 1 1 рубки 1 _1_1_I_

1. Количество деревьев,

экз./га 3237 1505 1681 3791

в т.ч. ели ■1359 1359 1535 1444

2. Состав 40Е280с 90Е8Д20С 91Е7Д20С 38E310C

по количеству деревьев 190Л9Б4Д 230л8Б

по запасу 390с27Е 86Е10Д 91Е7Д20С 480с280л

Средний диаметр, см 200л11БЗД 40с 14Б10Е

3. 12,5 9,4 12,1 12,0

в т.ч. ели 9,2 9,2 12,0 6,1

4. Средняя высота, м 11,0 8,8 10,3 12,6

в т.ч. ели 9,1 9,1 10,6 6,3

5. Полнота 1,2 0,5 0,8 1,2

6. Запас, мл/га 210 66 126 251

в т.ч. ели 57 57 114 52

7. Интенсивность рубки,% по количеству деревьев по запасу 53 68 ,5 ,7 -

Регрессионный анализ влияния разных способов рубок ухода на рост

ели показал, что при сплошном удалении лиственных деревьев она обнаружила явное преимущество в росте перед чересполосным и особенно выборочным приемами прочисток.Регрессия верхних высот ели при сплошном способе ухода выражена уравнением Нд=-3,04796+2,08965а- 0,11921а1-0,00276а2; при чересполосном - Нд=0,13315+0,99939а-0,02240а1+ 0,00013а2; при выборочном - Нд= -2,10374+1,59864а-0,07978а1+0,00152а2 и на контрольной площади - Ид = - 1,59747 + 1,15084а - 0605702а! +0,0013932

В 20-летних культурах верхняя высота ели,как отражающая рост наиболее крупных и перспективных экземпляров, при сплошном способе ухода составила 14,8 м , при чересполосном - 13,1 м, а при выборочном - 9,9 м.При отсутствии рубок ухода верхняя высота ели достигла всего лишь 5,7 м.

N

п/п

Показатели

Приживаемость культур ели также зависит от способа разреживания молодняка. Ее наиболее высокие показатели установлены в варианте со сплошным удалением лиственных деревьев. Приживаемость в 20-летних посадках составила в среднем около 80%, при чересполосном способе - 70%, а при выборочном - 60-65%.При отсутствии рубок ухода приживаемость находится в пределах от 55 до 60% и зависит в основном от состава молодняка, т.е. преобладания лиственных деревьев.При господстве осины приживаемость ели всегда вьше, чем ольхи серой и особенно березы повислой.

6.ДИНАМИКА СТРОЕНИЯ ЕЛОВЫХ МОЛОДНЯКОВ ИСКУССТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПОД ВЛИЯНИИ« РУБОК УХОДА

Особенности строения преимущественно спелых однородных древостоев и частей в сложных изучались многими известными учеными (Третьяков, 1927;Орлов, 1929;Тюрин,1931, 1945;Боропанов, 1950,1962; Анучин.1952, 1982; Левин,1966; Захаров,1967;Лебков,1967;Гусез,1978;Лосицкий,Чуенков, 1980;Антанайтис, Тябера,Шяпятене, 1986 и др.).

Математическое обоснование закономерностей строения и свойств рядов распределения нашли отражение в последнее тридцатилетие в работах В.С.Моисеева (1971), С.А.^ренкова (1973), В.Ф.Лебкова (1973), А.А.Макаренко (1975), Н.Н.Свалова (1979), Е.Л. Маслакова (1984), С.Н.СвалоЕа (1985), А.Н.Полякова, В.В.Успенского, Л.Ф.Кпатова (1986), Н.М.Набато-ва, Н.Н.Свалова (1996), Я.М.Глубиша (1996) и др. Вместе с тем вопросы, которые связаны с распределением чиола деревьев по диаметру и высоте в процессе формирования еловых молодняков искусственного происхождения под влиянием рубок ухода, нашли слабое отражение в лесоводственно-так-сационной литературе. Это почти не освещено о культурах ели, создаваемых по раскорчеванным и продискованным полосам в свежей сурамени (Ог), где активно и обильно возобновляются и размножаются мягколиственные деревья.

Распределение ели в молодняках искусственного происхождения под влиянием прочисток выполненных разными способами показало, что они (способы) оказывают неодинаковое воздействие на формирование 20-летнего древостоя.Через 8 лет после выполнения прочисток выборочным способом количество деревьев-лидеров (I-III кл. роста) и аутсайдеров (IV-V кл. роста) изменилось мало, в пределах 6,4%.

При выполнении прочисток чересполосным способом количество де-

ревьев-лидеров ели через 5 лет после реализации ухода уменьшилось на 8,5% за счет увеличения деревьев-аутсайдеров.На контрольной площади протекал дальнейший процесс расчленения деревьев по классам роста. Снизилось на 8,2% количество деревьев 1-П кл.роста, составляющих основу формирующегося молодняка, но увеличилось на 10,9% деревьев ели IV и V кл.роста.Воздействие чересполосного способа рубок ухода оказалось значительно аффективнее выборочного.

При сплошной рубке лиственных деревьев естественного происхождения лидирующая часть ели в 20-летнем молодняке при выполнении прочисток составила 76,4%,а отставших в росте - 23.6%.

Характер статистических показателей и распределение деревьев ели по диаметру и по высоте под воздействием рубок ухода выборочным способом показал,что прочистки оказали определенное влияние на строение формирующегося молодняка (табл.3).

Таблица 3.

Статистики и критерий кривых распределения деревьев ели по диаметру и высоте под влиянием прочисток выборочным способом

Статистики

Возраст культур, лет

20, до ухода

28,через 8 лет после ухода

Диаметр,1Высота, ¡Диаметр,¡Высота,

см

х + Зх 3

У.% р;%

А к

Критерий

1

8,5+0,43

3,60 42,4 5.1 0,105 - 0,764 0,365 -1,324 50.70

см

1

28, без рубок (контроль)

Диаметр,1 Высота

см

8,8±0,95 9,5+0,52 13,3+0,96 8,2±0,41

3,30 39,9 11,5

- 0,352

- 1,215 -0,500 -0,859

47,66

4,82 50,7 5,5

- 0,033

- 0,880 -1,675 -1,625

49,75

3,34 25,2 7,3

- 0,488

- 16201 -0,850 -0,850

46,76

3,97 48,5 5.6 0,335 - 0.579

-1;огз

-1,023 52,23

8,6+0,41 1,76 20,5 5,1

- 0,347

- 1,246 -1,018 -1,081

47,69

','хид квадрат"

(% 0,Э5]3,51<3,84 4,08<9,49 5,51<7,81 4,67<9,49 9,91<11,07 4,48<9,49 * 05 = 1.98

Различия в диаметрах в 28-летних посадках ели под воздействием рубок ухода составили 1,3 см по сравнению с контрольной площадью и по критерию 1>Стьюдента несущественны на 5-процентном уровне значимости (ЬФ. = 1,92 < 1о,об = 1,96). Оценка различия средних квадратических отклонений по критерию Фишера показала, что различие дисперсий на 5-процентном уровне значимости также не доказано, так как РФ.=

1.,5<Ро, 05 = 3,0. Следовательно, прочистки выборочным способом мало способствуют увеличению диаметра.

Коэффициент изменчивости (V) среднего диаметра находится в пределах от 42,4 до 50,7%, большой (по Тюрину) и свидетельствует о сильной дифференциации деревьев ели при осуществлении прочисток.

Ранг среднего дерева (1?х) находится в тесной функциональной связи с мерой косости .Он при ведении рубок ухода, так и их отсутствии, оказался меньше соотношения установленного В.Вейзе (57,5 и 42,5%).

Оценка достоверности различий фактического и теоретического распределений по естественным ступеням толщины (по Тюрину) по критерию

-10,21795+9.88636 о,» 1,03 ы

6 8 10 Диаметр,

РйС'1 1ИеВГМЫГеЛИГ™ без^аИ с уходом выборочным

способом^ -- безухода;.....с уходом; 1,2-11-летт«;

3,4- 16-летние; 5,6 - 20-летние; 7,8 - 28-летние посадки)

г,га18б+г,937гг 1пх ту» 0,76 м

г,<ютго+ггоьзг 1м •Шу» 0,74 М

Гг-а,05362+3.55192 На ву. 0,50м

5,-0.44094+2.50575 1пх Юу» 0,68М

2 4 6 8 10 12 Диаметр, ом

Рис. 2 Кривые высот ели я культурах под влиянием рубок ухода

чересполосным способом (— без ухода,----с уходом;

1,3 - Н-леткие; 2,4 - 20-леткке посадки)

14 16

*6—г,ЗЯйа+>,34Ы7 1пх

Еу» 1,08 М

1,1нЗ?1*Э,25027 1пх в/» 1,05 М

0,00177+2,ЗЭбВЬ 1пх

оу- 0,83 м

1,75031 +5.00729 шу» }, 10 М

*г» 0,9533Ь+3.34М5 Хо* ту.0,91 М-

1,гзззв+г,30457 ¿шс

6 8 10 Диаметр, см

12 14

16

Рис. 3 Кривые высот ели в культурах под влиянием рубок ухода

сплошным способом (— без ухода,----с уходом;

1,4 - 16 летние; 2,5 - 20-летние, 3,6 - 25-летние посадки)

И

"хи-квадрат" при повышенной ответственности исследований 95) показала, что кривая распределения подчиняется обобщенному нормальному типу А (Грама-Шарлье).

При осуществлении прочисток чересполосным способом различия з распределении деревьев ели по толщине и высоте более существенны, чем при выборочном.Вместе с тем та тенденция, которая присуща выборочному разреживанию мягколиственных деревьев, в основном сохраняется.

При сплошном удалении лиственных деревьев происходят наиболее значимые изменения в молодняках (табл.4). Различия в среднем диаметре при осуществлении рубок ухода и их отсутствии'существенны (Ьф.= 9,2 > Ьэт = 4) при безошибочности суждения.

Таблица 4.

Статистики и критерий кривых распределения деревьев ели по диаметру и по высоте под влиянием прочисток сплошным способом

Статистики

Возраст культур, лет

20, до ухода

! йо,через 5 лет ! после ухода

25,без ухода (контроль)

Диаметр,см1Высота,м!Диаметр,см1Высота.мIДиаметр,см]Высота,м

_г_)_I _1_!_

5,3+ 0,29 2,95 56,5 5,5 0,803 -0,295 1,949 -0,542 55,34

6,7+0,67 2,67 39,7 9,9 0,143 -0,970 0,233 -0,792 50,95

х + Зх 3,4+0,49 7,7+0,42 10,8+0,52 10,8+0,42

3 4,62 1,90 5,34 1,87

V,! 54,9 24,5 49,5 17,3

Р,% 5,8 5,5 4,8 3,9

А 0,269 0,023 0,144 -0,092

Е -0,588 -0,483 -0,778 -0.354

£д 1;о35 0,043 0,601 -о;168

ь£ -1.132 -0,441 -1,626 -0,323

КкД 51,79 50,15 50,96 49,39 Критерий

"хи-^адрат"5,93<7,81 8,96<9,49 5,40<5,99 4,70*9,49 7,89>5,99 7,40<9,49

(^0.95) __ ___

*£0.05 =1,98

Динамика высот ели под воздействием рубок ухода, дополнительно проанализирована с привлечением метода регрессионного анализа. Установлено, что связь диаметров (х) и высот (у) ели при ведении и отсутствии рубок ухода отражает уравнение логарифмической кривой у=а+Ыпх.

Графическое изображение кривых высот ели в процессе рубок ухода выборочным способом и их отсутствии показано на рис.1. При отсутствии рубок ухода рост культур ели в высоту резко замедляется. При чересполосном способе удаления лиственных деревьев рост ели в высоту значи-

тельно лучше (рис.2 ), чем при выборочном. При сплошной рубке обнаружено некоторое замедление роста культур ели в высоту, как результат резкого осветления при каждом приеме этого лесохозяйственного мероприятия (рис.3).

7.ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РУБОК УХОДА В ЕЛЬНИКАХ ИСКУССТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Лесоводственная эффективность рубок ухода отражает продуктивность, выращиваемых насаждений.Она включает все их полезности, среди которых древесная продуктивность является наиболее важной, так как она определяет получение наибольшего количества древесины и раскрывает другие их виды: биологическую, экологическую и комплексную (по Мелехову).

Годичный текущий прирост ели по высоте, диаметру к объему при одинаковых погодных условиях в свежей оурамени зависел в основном от способа рубок ухода и положения дерева в насаждениях.Бри выборочном удалении лиственных экземпляров в 20-летних посадках ели годичный текущий прирост ее по высоте у деревьев I кл.роста за 4 года увеличился в 1,4 раза, у II - в 1,9 иу III кл.роста - в 2,2 раза.

Прореживание выборочным способом в 25-летних культурах за 8 лет после их реализации вызвало увеличение этого показателя у деревьев I кл.роста в 1,4 раза больше, чем при его отсутствии.У деревьев II кл.роста он стал больше в 1,7 раза, а у III класса - в 1,5 раза.

Годичный текущий и средний прирост ели по объему после первой прочистки, выполненной выборочным способам, за 4 года увеличился у деревьев ели I кл.роста соответственно в 2,2 и в 2,9 раз, у 11-го - в 3,1 и 2,6 и у Ш-го - в 8,1 и 8,0 раз.

Анализ влияния прочисток чересполосным способом на годичные текущий и средний приросты по высоте показал,что они несколько слабее воздействуют на увеличение указанных показателей.Меньшие изменения в приростах ели связаны с резким изменением светового режима для березы повислой, которая получив дополнительное количество света, значительно усиливает свой рост и подавляет хвойную породу.

Сплошное удаление лиственных деревьев в 20-летних посадках ели вызвало значительное увеличение годичного и среднего текущего приростов по высоте, диаметру и объему.Через 5 лет после осуществления рубок ухода они возросли у деревьев 1кд.роста соответственно в 7,1 и в 10,3 раза, у II кл.роста - в 6,3 и 5,0, а у III класса - в 8,6 и

з 19,1 раза.

Накопление запасов стволовой древесины при ведении рубок ухода гесно связано со способами разреживания молодняка (табл.5).

Таблица 5.

Запасы стволовой древесины ели в 20 и 25-летних посадках при ведении рубок ухода разными способами

1 Количество 1 Объем стволз, м3 ! Запас,м3/га

Класс 1 деревьев, 1___1_,_

роста! экз./та 1До уходаШосле ]Беэ ухода!До ухода! После ) Без ! 1(20 лет)1 ухода ! (25 лет)1(20 лет){ухода ¡ухода ! ! I(25 лет)1 1 1(25 лет)!(25 лет) _1_!_1_!_I_!_1_

Выборочный способ

т 1 333 0,0087 0,0598 0,0230 2,9 19,9 7,7

II £83 0,0065 0,0340 0,0121 1,7 8,9 3,2

III 208 0,0024 0,0317 0,0053 0,5 6", 6 1.1

Всего 804 - - - 5,1 35,4 12,0

Чересполосный способ

т 374 0,0116 0,0338 0,0142 4,3 12,6 О ,

П 325 0,0054 0,0173 0,0101 1.7 5,6 3,3

Ш 123 0,0029 0,0069 0,0041 о;4 0,8 0,5

Всего 822 - - - 6,4 19,0 9,1

Сплошной способ

I 471 0,0166 0.1469 0,0188 7,8 69,2 8,8

II 274 0,0053 о;0601 0,0144 1,7 16,5 3,9

III 121 0,0012 0,0187 0,0014 0,1 2,3 0,2

Всего 865 - - - 9,6 88,0 1279

Нарастание древесной массы у деревьев ели 1-111 кл.роста, составляющих главную часть формирующегося 25-летнего молодняка, через 5 лет после выполнения рубок ухода выборочным способом шло интенсивнее в 2,9 раза, чем при отсутствии этого лесохоэяйственного мероприятия.При чересполосном способе рубок ухода накопление запасов древесины ели под их влиянием шло несколько слабее, чем при выборочном и составило в 2,1 раза больше, чем при их отсутствии.Самая высокая интенсивность нарастания запаса стволовой древесины установлена при сплошном удалении лиственных деревьев (в 6,8 раз) в основном за счет экземпляров I кл.роста (7,9 раз).Свободное выращивание ели европейской обеспечивает скорейшее накопление стволовой древесины.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1.Рубки ухода имеют особое значение при восстановлении еловых лесов в широко распространенных свежей и влажной сурамени, в которых

быстро возобновляются и размножаются естественным путем мягколнствен-ные древесные породы,которые постоянно заглушают хвойную.

2.Опыт ведения осветлений,прочисток и прореживаний в лесхозе показал, что выборочное разреживание лиственных деревьев в междурядиях культур ели мало улучшает породный состав молодняков. Лиственные деревья в течение 4-5 лет после рубки ухода восстанавливают свое положение, снова подавляют хвойную породу.

Чересполосное удаление лиственных деревьев в междурядиях посадок ели несколько улучшает состав формирующегося молодняка.Однако осина, ольха серая и особенно береза повислая в кулисах значительно усиливают свои позиции,отрицательно влияют на хвойную породу.

Сплошное удаление лиственных деревьев в междурядиях культур обеспечивает образование ценного хвойного насаждения. Чересполосная и особенно сплошная рубка лиственных деревьев значительно облегчает и технологию лесосечных работ.

3. Приживаемость культур ели, созданных посадкой 4-5-летних саженцев, сильно зависит от способа удаления мягколиотвенных деревьев. Наиболее высокая приживаемость 20-летних культур установлена при сплошной рубке мягколиственных деревьев (не менее 80%); при чересполосном она снижается, но составляет не ниже 70%, а при выборочном - около 85%. При отсутствии ухода этот показатель не превышает 60%.На снижении приживаемости культур ели сильнее сказывается влияние березы повислой и ольхи серой, чем осины.

4. Распределение деревьев ели по классам роста тесно связано со способом разреживания молодняка.При выборочном удалении мягколиственных деревьев распределение мало отличается от расчленения деревьев при отсутствии рубок ухода.Чересполосный прием удаления березы повислой, осины и ольхи серой вызвал увеличение количества деревьев-лидеров примерно на 20% больше, чем в молодняке без рубок ухода.Аналогичные изменения происходят при сплошной рубке мягколиственных деревьев в посадках ели.

5. Расчленение деревьев ели по естественным ступеням толщины (по Тюрину) под воздействием рубок ухода разными способами подчиняется закону обобщенного нормального распределения Грама-Шарлье (тип А). Оценка достоверности различия опытного и теоретического распределения по критерию К.Пирсона "хи-квадрат" при повышенной ответственности исследований подтвердила указанную закономерность.

6. Накопление запаса стволовой древесины в молодняках ели, соз-

данных посадкой 4-5-летних с-аженцев,тесно связано с положением дерева в древостое и особенно с рубками ухода.Постоянное удаление мягколиственных деревьев, поселившихся в культурах естественным путем, обеспечивает наиболее интенсивное наращивание стволовой древесины.

7. Оптимальное начало рубок ухода, регулярность и системность их выполнения должны увязываться в первую очередь с типом условий местопроизрастания, а также естественным возобновлением я размножением лиственных пород.Первое осветление путем удаления лиственных деревьев на расстоянии 1,5-2,0 м от рядов культур ели рекомендуется проводить через 3-4 года после посадки саженцев на тех лесокультурных плошадях, где поселилась береза повислая, а затем ольха серая.В последнюю очередь этот вид ухода следует осуществлять в культурах с естественным размножением осины.

8. Первые прочистки рекомендуется начинать через 3-4 года после осветления коридорным способом путем удаления всех мягколиственных деревьев на расстоянии 1,5-2,0 м от рядов посаженных культур ели. В тех случаях, где в возобновлении преобладает береза повислая, весьма целесообразно удалять в кулисах ее крупномерные экземпляры. Вторые прочистки следует начинать через 4-5лет после первой чересполосным, а лучше сплошным удалением мягколиственных деревьев.

9. При прореживании ельников искусственного происхождения следует разреживать ель в рядах независимо от предыдущего вида ухода. Такое мероприятие необходимо обязательно осуществлять при реализации проходных рубок.

10. Успешное выращивание ельников искусственного происхождения тесно связано с выбором определенного способа рубок ухода. Поэтому обеспечение преобладания ели в составе насаждения при весьма трудоемкой подготовке вырубок путем расчистки технологических коридоров и обработке почвы рекомендуется осуществлять в 10-15-летних молодняках сплошным способом. Это позволит в более короткие сроки вывести ель в первый ярус, т.е.осуществить завершенное лесокультурное производство.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1.Усовершенствованная технология узкополосной расчистки вырубок под лесные культуры. - Лесное хозяйство, 1987,N 11. - с.69-70 (соавторы М.В.Липецких, В.Н.Кураез).

2.Влияние прочисток на таксационные показатели и распределение

деревьев ели в культурах //Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов.Науч.тр. - вып.288. - М., МГУЛ, 1996. - с.228 - 234.

3.Свойства рядов распределения ели и березы по диаметру в молодых культурах под влиянием прочисток //Лесопользование и воспроизводство/ Науч.тр. - вып.285. - М., МГУЛ, 1996. - с.234 - 239.

4.Влияние рубок ухода на таксационные показатели и распределение деревьев ели в молодняках искусственного происхождения //Лесхоз.инф-орм.М.:ВНИИЦлесресурс, 199?. Вып.3.С.5-14.

5.Особенности распределения ели и березы по диаметру в молодняках еловых культур под воздействием рубок ухода //Лесхоз.информ.М.:ВНИИЦлесресурс, 1997. Вып.5.с.18-26

6.Лесовосстановление и рубки ухода в Сергиево_Посздском опытном лесхозе. - Лесное хозяйство, 1997, N5. с.29-32 (со-ззторы Н.М.Набатов, С.А.Родин).

7.Рубки ухода в ельниках искусственного происхождения в Сергие-во-Посадском опытном лесхозе. Загорская типография, Сергиев Еасад, 1997. 103с.