Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование насаждений на вырубках подзоны южной тайги

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Формирование насаждений на вырубках подзоны южной тайги"

На правах рукописи

Устюжанин Алексей Васильевич

ГЬ Г\1ЛЛ 4ГТ1ГЧ г\г> отттгл т т о г* о лгл ттаттит»

на вырубках подзоны южной тайги (на примере Костромской области)

06.03.03 — «Лесоведение, лесоводство, лесные пожары и борьба с ними»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Кострома 2008

003448593

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Шутов Василий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ключников Леонид Юрьевич

кандидат сельскохозяйственных наук, зам. начальника отдела учета лесного фонда и лесо-восстановления департамента лесного хозяйства Костромской области Багаев Евгений Сергеевич

Ведущая организация: Филиал ФГУ ВНИИЛМ Косфомская лесная

опытная станция

Защита состоится 29 октября 2008 г. в ] О30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.146.02 при ГОУ ВПО «Московский юсударпвен ный университет леса», 141005 Московская область, Мытищи - 5 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУЛ

Автореферат разослан «29» сентября 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, —

кандида) сельскомняйсшенных наук, профессор / Никитин Ф.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный уровень 1рансформации южношежных лесов под влиянием рубок леса вызывает коренную перестройку лесной-растительности, меняет ее биоцснотический и видовой состав, определяет состав и продуктивность молодых насаждений, формирующихся на вырубках. Ясно прослеживается острая необходимость разработки более действенных мер лесохозяйственного воздействия на процесс формирования молодняков, что требует знаний закономерностей их динамики

Процессы восстановления лесной растительности на вырубках служили объектом исследований специалистов разных научных направлений. При этом до сих пор остаются слабоизученными вопросы ее динамики в связи с лесохозяйственными мероприятиями. Решение этой задачи имеет большое практическое значение для организации и ведения лесного хозяйства в лесах подзоны южной таши. Поэтому проблема изучения динамики восстановления лесной растительности на вырубках и гарях сохраняет до сих пор особую актуальность ^

Цель работы состоит в исследовании роста и развития молодых насаждений в первые 25 лет после рубки и выявлении закономерностей динамики их формирования в связи с условиями их произрастания и проводимыми лесохозяйственными мероприятиями.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Проанализировать современное состояние лесовосстановительных работ на примере Костромской области. _

2. Изучить динамику роста и развития молодых насаждений впервые 25 лет после рубки и выявить закономерности динамики их формирования в связи с условиями их произрастания и проводимыми лесохозяйственными мероприятиями

3. Оценить состояние и определить необходимость в уходе насаждений на вырубках естественного и искусственного происхождения.

4. Разработать предложения по повышению эффективности лесовосстановительных процессов на вырубках.

Научная новизна работы. В работе впервые для условий Костромской области дана динамика формирования молодых насаждений на вырубках Костромской области, выявлены факторы се определяющие, обоснованы практические рекомендации по повышению эффективности лесовосстановительных процессов

На защиту выносятся следующие основные положения:

1) закономерности формирования молодых насаждений на вырубках;

2) предложения по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений на вырубках естественного и искусственного происхождения;

3) рекомендации по повышению эффективности лесовосстановительных процессов.

о,.

Практическая ценность и реализация работы.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы для создания системы рационального ведения лесного хозяйства, развития новых экологических подходов к лесовосстановлению в подзоне южной тайги, а также при определении режимов охраны, организации мониторинга и составлении прогнозов развития конкретных лесных массивов.

Материалы исследований переданы в Департамент лесного хозяйства Костромской области. Часть материалов, имеющих теоретическое и методическое значение, используются в научной, учебной и консультационной работе Костромского государственного технологического университета. Они включены в методические пособия по лесоведению и лесоводству.

Выводы и заключения автора базируются как на собственном материале, собранном при изучении лесных насаждений в различных районах Костромской области (144 пробных площади) в 2003 - 2007 гг., так и на анализе опубликованных материалов. Достоверность полученных результатов подтверждена многолетними наблюдениями автора и данными других исследователей.

Апробация работы.

Результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры лесоинженер-ного дела Костромского государственного технологического университета. Основные положения диссертационной работы отражены в докладах на 55, 56, 57 и 58 межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов (Кострома, 2004, 2005, 2006, 2007); на международной научно-практической конференции «Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства» (Киров, 2007).

Личное участие автора в работе заключается в постановке задач исследования, разработке методик и программ исследования, руководстве и непосредственном участии в полевых работах, в проведении анализа и обобщении данных, в разработке научно-практических рекомендаций, в реализации и апробации работы. Работа по теме диссертации началась на 3 курсе лесо-механического факультета Костромского государственного технологического университета и продолжена в аспирантуре. Все исследования выполнены лично автором или под его руководством и при непосредственном участии.

Публикации. Автором опубликовано 3 научные работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, приложения. Библиография - 116 наименований (в том числе 8 иностранных) на 9 страницах. Общий объем работы 169 страниц, основное содержание изложено на 129 страницах. Табл. 39, рис. 41, приложение - 9 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Возврат холодов и высокая вероятность заморозков весной и в начале лета, засушливые" периоды некоторых летних сезонов являются основными негативными для вегетации растений проявлениями климат Костромской-области. Для лесов области это сказывается в уменьшении прироста древесины, в ухудшении условий лесовозобновления, особенно для ели, и в повышении степени опасности возникновения лесных пожаров.

Отличительной чертой растительности области должно быть юснод-ство хвойных лесов (Мильков, 1977; Природа Костромской области ... , 1973). Сейчас по породному составу леса представлены в следующем соотношении: сосна - 28%, ель - 24%, береза - 38%, осина - 9%, прочие породы -1% (Дудин и др., 1994, Шутов и др , 2006) В целом растительность Костромской области отличается значительным разнообразием и представлена большим числом лесных, болотных и луювых фитоценозов.

В Костромской области наиболее распространены вейниковые вырубки (60% от всей плолщади вырубок), затем лишайниково-вейниковые (20%), кипрейные (8%), вейниково-паловые (5%), кипрейно-иаловые (4%), разнотравные (2%), таволговые (1%), лишайниково-вересковые (1%).

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕСОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В ЛЕСАХ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Лесовосстановление - единый непрерывный процесс, который является непременным атрибутом любого способа рубки главною пользования. Г.Ф.Морозов (1928) называл рубку и возобновление леса синонимами. Успешность естественного лесовосстановления после рубки зависит от наличия или появления на лесосеке благонадежного подроста, т.е. подроста, имеющего высокую жизненность, определенную высоту и количество (Мелехов, 1954, 1966, 1980, 2001; Rubner, 1960, Ткаченко, 1962; Сукачев, 1964; Воропа-нов, 1957; Карпов, 1962, 1965, 1969; Гусев, 1964, 1978; Казимиров, 1971; Бородин, 1972; Строение и продуктивность еловых лесов южной тайги, 1973; Столяров, кузнецов, 1976; Данилик, 1978; Чертовской, 1978; Spun, Barnes, 1980; Обыденников, 1981, 1995а, 19956; Письмеров, 1987; Коренные темно-хвойные леса южной тайги, 1988; Engelmark, 1993; Артемьев, 1997; Зауголь-нова и др., 2000; Рыжова и др., 2003; Шутов и др., 2003, 2006.).

История лесовосстановительных работ в Костромской области показывает, что длительный период основным способом лесовосстановления было естественное заращивание вырубок, и только с начала XX века широкое распространение получает искусственное лесовосстановление, которое особенно получило большое развитие в 80 - 90-е годы прошедшего века, а затем в связи с экономической реформой сократилось в 5 - 7 раз и в настоящее время

составляет не более 20% от общего показателя лесовосстановления (Чернец-кий, 1982; Матренинский, 1917; Дюбюк, 1918, Дудин, 2000).

Появление благонадежного подроста ели в нижнем ярусе зависит от следующих эколого-фитоценотических факторов: поступления семенного материала из верхнего полога древостоя, влажности почвы, мощности подстилки и после появления всходов от освещенности приземного яруса (Обы-денников, 1981, 1995а, 19956; Письмеров, 1987; Коренные темнохвойные леса южной тайги, 1988, Engelmark, 1993). Прогноз развития подроста должен опираться на факт наличия в древесном ярусе смешанных насаждений плодоносящих деревьев ели и на показатель освещенности приземного яруса, равном не менее 10% от освещенности открытого места при встречаемости пятен освещенности 15% и выше с вероятностью не менее 10%. Практически освещенность можно определить по сомкнутости древесного полога - она должна быть не выше 0,7 (Зауголыюва и др , 2000; Рыжова и др., 2003; Шутов и др., 2003,2006).

Общеизвестно, что в практике лесного хозяйства используются два способа создания лесных культур — посев семян и посадка сеянцев или саженцев. Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. При наличии семенного материала и больших площадей, сильно нарушенных лесозаготовительной техникой, а также на удаленных площадях при отсутствии способа доставки посадочного материала можно рекомендовать посев семян как наименее затратный способ. В других случаях, по-видимому, предпочтительнее будет посадка леса.

Лесоводы с давних пор замечали, что при сохранении большого количества подроста лесовосстановление ценными хозяйственными породами проходит без смены пород. Существует много способов и модификаций технологий лесосечных работ с сохранением подроста, но во всех случаях основой является метод узких лент со строго определенной траекторией движения тракторов и лесовалочных машин по волокам без какого-либо заезда на пасеку. Из подроста, сохраненного при рубках в ельниках, формируются полноценные древостой, выращивание которых сокращается на 20 — 30 легг. При лесовосстановлении с временной сменой пород весь процесс может растянуться на 120 -160 лет, поэтому он менее приемлем, чем создание лесных культур (Данилик, 1978; Мелехов, 1980, 1989, 2001; Обыденни-ков, 1989, 1995 и др.).

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

»

Из таксационных материалов взяты все сведения о молодняках, начиная с 1980 года. В каждом лесхозе подобраны выдела для полевой оценки состояния молодняков из расчета 3-х выделов за один год рубки, начиная с 1980 года, далее 1982, 1984 и т.д. Выдела различаются способом лесовосстановления - естественное заращивание, посев лесных культур, посадка лесных культур. Все выдела относились к зеленомошной группе типов леса. Всего по каждому лесхозу обследовано 36 выделов.

При разработке метода инвентаризации учтены требования современных нормативных документов по лесовосстановлению в Российской Федерации (Основные положения ..., 1993; Наставление ..., 1994). В полевых работах использован метод круговых площадок, радиус которых определялся шестом длиной 2,52 м, что соответствует площади 20 м2. Площадки закладывали по профилям, перпендикулярным длинной стороне вырубки Расстояние между ними зависело от размеров вырубки и менялось от 24 до 60 м, а между учетными площадками на профиле - от 10 до 30 м, число учетных площадок на каждой пробной площади - от 18 до 28. На учетных площадках подсчитывали количество стволов молодняка по породам, у модельных деревьев измеряли высоту рулеткой, диаметр хшангелъциркулем и возраст по годичным кольцам. Благонадежным подростом считали жизнеспособные деревца, расположенные друг от друга не ближе 0,5 м, и имеющие высоту не менее половины средней по всем породам.

Кроме того были заложены пробные площади для выявления влияния агрегатной техники на напочвенный покров при рубках главного пользования без сохранения подроста. Пробные площади были заложены в виде квадрата со стороной 20 м и закартированы до и после рубки. Основные методические положения по картированию взяты из работы С.А. Грибовой и Т.И. Исаченко «Картирование растительности в съемочных масштабах»(1972).

Световой режим изучали с помощью люксметра Ю-116 с селеновым фотоэлементом типа Ф-55С (Алексеев, 1975). Замеры освещенности проводили при полном развитии листвы в конце июля - начале августа.

Оценку успешности десовосстановления вырубок хвойными породами проводили по показателям, предложенным В И. Обыденниковым (1995).К ним относятся густота подроста, степень равномерности размещения подроста на пробной площади, устанавливаемая по встречаемости, жизнеспособность и конкурентоспособность подроста, период возобновления, давность рубки. На основании результатов оценки успешности лесовосстановления даны рекомендации по проведению рубок ухода в соответствии с действующими нормативами.

ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ ОСНОВНЫХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ВЫРУБКАХ

В районе наших исследований главное пользование лесом осуществляется в основном за счет сплошных рубок (около 97% заготовок), технология которых сводится к валке леса с помощью бензопил, тракторной трелевке деревьев хлыстами (за комель или вершину) и вывозке с помощью лесовозных машин. Очистка лесосек проводится в основном механизированным сбором порубочных остатков в валы. Затем с помощью плуга ПК Л-70 нарезаются борозды через 3-6 м друг от друга, и производится посадка 1-2-летних сеянцев хвойных пород. В результате оказываются минерализованными от 30 - 50% до 60 - 80% площадей вырубок.

- черника ^ - брусника [Щ| - оголенная почва погибшие куста черники ^^ " старые пни

—[--рябина - осина ф - ель /\ - малина

- оставленные стволы деревьев

Рис. 1 Карта растительности на пробной площади до рубки (вверху) и после рубки (внизу)

Лесосечные работы (рубка древостоя, трелевка за комель и очистка лесосеки бульдозером в валы) приводят к оголению почвы на 60% площади и погребению под порубочными остатками около 20% (рис. 1). При подготовке почвы под культуры путем нарезки борозд плугом ПКЛ-70 по-

вреждается еще около 10% сохранившегося напочвенного покрова. Общее оголение почвы составляет 70% площади вырубок. На рисунке показаны изменения напочвенного покрова на пробной площади под влиянием агрегатной техники (ЛП - 19, ТБ - 1) при проведении сплошной рубки без сохранения подроста.

Материалы.наших исследований показывают, что густота молодняков определяется многими факторами - возрастом древесных пород, условиями местообитания, технологией лесосечных работ, режимом и интенсивностью рубок ухода, способом лесовосстановления, наличием предварительного возобновления (до рубки) и др. Особенно большой диапазон варьирования этого показателя оказался у осины и ели на вырубках с посадкой лесных культур. В большинстве случаев наибольшее варьирование густоты древесных пород отмечается на вырубках естественного восстановления.

Среднее количество стволов ели на вырубках естественного возобновления варьировало от 906 до 2130, на вырубках с посадкой лесных культур - от 1006 до 4410, на вырубках с посевом семян - от 400 до 1520 шт./га. Усредненные показатели количества стволов березы повислой варьировали при естественном возобновлении вырубок от 75 до 3285, при посадке лесных культур - от 285 до 2195, при посеве семян - от 578 до 2278 шт./га. Осипа характеризовалась на всех обследованных объектах наибольшими показателями густоты.

Среднее количество стволов осины на вырубках естественного возобновления варьировало от 1285 до 3700, на вырубках с посадкой лесных культур - от 905 до 4285, на вырубках с посевом семян - от 1350 до 4910 шт./га. Чистых сосновых насаждений на обследованных объектах не отмечено. Среднее количество стволов ольхи на вырубках естественного возобновления варьировало от 165 до 2500, на вырубках с посадкой лесных культур - от 125 до 388, на вырубках с посевом семян - от 70 до 980 шт./га. Чаще всего сосна встречается в виде небольшой примеси на вырубках возобновившихся посадкой лесных культур и посевом семян. На вырубках естественного возобновления сосна не встречается. Береза пушистая встречается на увлаженных вырубках с небольшой общей густотой древесных пород, поэтому на значительном числе обследованных объектов она не отмечалась. Виды подроста -рябина обыкновенная и ива произрастали на 65% обследованных объектов, но повсюду в небольшом количестве - до 200 шт./га и менее. Единично встречались черемуха обыкновенная, крушина ольховидная, жимолость лесная, шиповник иглистый, малина обыкновенная, волчье лыко.

Динамика густоты древесных пород за исследуемый период в зависимости от способа восстановления показана на рис.2 - 3.

Пределы абсолютных значений густоты молодняков в зависимости от породы и способа восстановления представлены в табл. 1.

Из рис. 2 видно, что за весь период исследования на формирование густоты елового подроста наибольшее влияние оказывает густота осины. В молодняках осины высокой густоты затруднено формирование подроста ели от момента попадания семян ели в почву до их прорастания и роста.

Таблица 1

Пределы количества стволов (шт./га) в зависимости от древесной породы и метода восстановления вырубок

Древесная порода Способ возобновления вырубок

Естественное возобновление Посадка лесных культур Посев семян

Ель 55- 3695 415-4145 340- 1665

Береза повислая 30-3295 110-3305 215-2855

Береза пушистая 70- 1355 18-1155 430-605

Осина - 27-4550 20-4285 730-4910

Ольха 20-2810 25 - 805 70-930

Сосна Не отмечена 18-340 85 - 1620

1 2 5 4 ^ Ь / й Э и íí 3*1 и VI 20 ?! ¡г ¿':

Рис. 2. Динамика густоты древесных пород в период восстановления вырубок в течение 25 лет при естественном восстановлении

Береза повислая оказывает на еловый подрост меньшее влияние, поскольку не образует таких густых куртин как осина. При выходе березы в первый ярус в березово - еловых насаждениях создаются благоприятные условия для дальнейшего роста и развития подроста ели. Так же из этого графика видно, что на объектах естественного возобновления количества подроста ели недостаточно для формирования елового насаждения без смены пород. На таких участках формирование ельников происходит с временной сменой пород (после формирования березняков или осинников с подростом ели). Сосна на вырубках естественного восстановления встречалась единично или не встречалась совсем.

По графику на рисунке 3 можно сказать, что колебания густоты ели, березы повислой и осины на участках с посадкой лесных культур практиче-

ски синхронны по срокам, но различаются по величине. Осина оказывает влияние на показатель густоты ели в большей степени, чем береза повислая.

Теоретические линии регрессии количества стволов ели в зависимости I от метода лесовосстановления вырубок представлены на рис. 4. Густота под-

роста ели при посадке лесных культур в возрасте 2-6 лет восстановления вырубок резко возрастает до 3.5 тыс. шт./га., после чего следует снижение ! этого показателя до 800 шт./га к 23 - 24 годам восстановления вырубки, за-

тем резко возрастает в связи с появлением самосева. Густота ели на вырубках ) с посевом семян имела постоянную тенденцию к снижению, поэтому в даль-

| нейшем можно теоретически предположить снижения ее до минимума.

4 Гиоо ' .................................... ............................... .........V ;

Рис. 3. Динамика густоты древесных пород в период восстановления вырубок в течение 25 лет при посадке лесных культур.

Из рис. 5 видно как в процессе восстановления изменяется отношение доли подроста последующих) возобновления к доле подроста предыдущего возобновления в общем объеме подроста ели на площадях естественного восстановления.

На рис. 6 представлена динамика встречаемости древесных пород в период восстановления вырубок в течение 25 лет на объектах естественного восстановления. Видно, что хотя колебания показателя встречаемости ели на протяжении всего исследуемого периода аналогичны колебаниям показателя встречаемости осины и березы повислой, но при этом несколько отстают от них по фазе. Из этого можно сделать вывод, что колебания встречаемости ели вызваны не столько нарушением технологии проведения рубок ухода (вырубанием главной породы), сколько изменяющимися условиями для роста главной породы, а именно ели, при вырубке второстепенных пород (осина, береза).

ъооо ,

3 * у.? » О.ООгх« ОД»?-» З.О.Пх'» 43,2*х*» 2«?,$**'- ?4«»»5* •* .2755,

- 50СЮ

\

йООЙ . .9000 2000

/

✓Ч / \

1000

л. ? з 4 <:• > в о ю и и а 1л 15 ¿6 зй гУ .>■ п1 гд

Рис.4 Динамика густоты ели I зависимости от метода лесовосстановления вырубок

у ' 0,000**- О.ОО/х5 . ОМе^-ЗЯШ' > 1Ч.ЗЙХ'- з0,83.х I 40.92

1Ъ0

| | г оо

1 1 150

1 * 100

1! 50

а с

сс ш

к

§ 1 0

50

6 1 8 9 101112ЛШ1%1Ы71в1ЭгО!ХХШ2*

Возраст сь^убки, лет

Рис. 5 Динамика отношения количества подроста ели последующего возобновления к количеству предварительного

--эмпирическая линия регрессии

—--теоретическая линия регрессии

На участках с посадкой лесных культур (рис.7) до 21 года восстановления вырубок линия регрессии встречаемости осины является, практически, антиподом линии регрессии встречаемости ели, /го есть в те периоды, где встречаемость ели достигает максимума (в 2 - 3, 14 - 15 и 24 года), встречаемость осины достигает минимума, а гам, где встречаемость ели достигает минимума (в 7 - 9 и 20 - 21 год), встречаемость осины достигает максимума. Величина колебаний встречаемости осины, вызванных проведением рубок ухода, и колебаний встречаемости ели практически одинакова. Встречаемость березы испытывает значительно меньшие колебания, и ее увеличение не вызывает снижения встречаемости ели.

I. 2 4 I. - 8 - ДО 1 1 и и д=> хб и ' ЛУ .'.! У! /'> "

.ПММНМ»»««

Рис 6. Динамика встречаемости древесных пород в период восстановления вырубок в течение 25 лет на объектах естественног о восстановления

Рис 7. Динамика встречаемости древесных пород в период восстановления вырубок в течение 25 лет на объектах с посадкой лесных культур

Наибольшие показатели высоты у ели и березы пушистой отмечены на объектах естественного восстановления, у всех остальных пород - на объектах с посадкой лесных культур (табл,2).

Максимальные показатели средней высоты у ели составили 9.5, у березы повислой - 14.7, у осины - 15.0, у ольхи - 12.3, у березы пушистой - 12.0 м. Самой быстро растущей в высоту породой является осина, которая в среднем прирастает на 60 см в год, а самой медленно растущей - ель, скорость роста которой 19 см в год. Диаметр стволов древесных пород варьирует в зависимости от условий местопроизрастания. Наибольшие показатели диаметра у ели и ольхи отмечены на объектах естественного восстановления и с посадкой лесных культур, у осины - на объектах естественного восстановления,

у березы повислой — на объектах с посадкой лесных культур, у березы пушистой - на объектах с посадкой лесных культур и с посевом семян (табл.3).

Таблица 2

Пределы высот древесных пород за исследуемый период в зависимости от метода восстановления вырубки

Древесная порода Минимальная - максимальная высота, м

Естественное возобновление Посадка лесных культур Посев семян

Ель 2-13 1-11 1-7

Береза повислая 1 - 15 1-18 2-16

Береза пушистая 2-14 1-10 3-13

Осина 2-14 1-18 3-16

Ольха 1-13 2-14 3-13

Сосна Не отмечена 1 - 10 (22) 1-4

Максимальные показатели среднего диаметра у ели составили 8.2, у березы повислой - 10.6, у осины - 10.0, у ольхи - 8.8, у березы пушистой -10.3 см. Скорость нарастания диаметра наибольшая (до 4 мм в год) у березы повислой, березы пушистой и осины, а наименьшая (до 2,5 мм в год) у ели и ольхи серой.

Таблица 3

Пределы диаметра древесных пород за исследуемый период в зависимости от метода восстановления вырубки

Древесная порода Минимальный - максимальный диаметр, см

Естественное возобновление Посадка лесных культур Посев семян

Ель 1 - 12 1 - 12 1-6

Береза повислая 1 - 10 1 - 14 1 - 10

Береза пушистая 1 -10 1-8 2-10

Осина 1 - 12 1 - 10 2-10

Ольха 1-10 1-1Р 2-8

Сосна Не отмечена 1-4(18) 2-4

Высота подроста ели сохранившегося при рубке леса на обследованных участках варьировала в пределах от 2.52 м до 10.8 м, а именно такой подрост (высотой более 1,5м), оставшийся после рубки, по сравнению с мелким (высотой менее 1,5м) играет большую роль в формировании молодняков.

Диаметр предварительного подроста ели, сохранившегося при рубке, варьировал в пределах ог 2.4 см до 11.9 см.

По данным В. Д. Касимова в Костромской области лучше всего в измененных условиях после рубки адаптируется подрост ели до 25 - 30 лет (В.Д Касимов, 1960). Возраст подроста предварительного возобновления к моменту рубки варьировал в пределах от 4 до 41 года, средний возраст подроста предварительного возобновления ели на обследованных нами участках был 23 года.

Результаты оценки успешности восстановления обследованных молод-няков естественного и искусственного происхождения за период 1980-2003 годов приведены в табл. 4.

Таблица 4

Успешность лесовосстановления молодняков естественного и искусственного происхождения_

Число обследованных объектов, шт.

Оценка успешности Естественное Посадка Посев Всего по

восстановления возобновление лесных семян оценкам

культур успешности

восстанов-

ления

Неудовлетворительное 8 5 1 14

Удовл етворительн ое 7 12 2 21

Хорошее 0 1 0 1

Всего по методам вос- 15 18 3 36

становления

На большинстве обследованных объектов (58%) восстановление оценивается как удовлетворительное и хорошее. Погибшие лесные культуры отмечены на 2 объектах, что составляет 19% от общей площади лесных культур или 11% от общей площади молодняков. Практически половина молодняков естественного возобновления (51%) и лесных культур, созданных посевом семян (50%), имеют неудовлетворительную оценку восстановления хвойных пород. Хорошее восстановление отмечено только на 5% обследованных объектов, причем на объектах естественного возобновления такую оценку не получила ни одна обследованная вырубка, а в лесных культурах этот показатель имели 8% объекюв.

На основании сравнительного анализа графиков по динамике густоты и встречаемости в зависимости от способа лесовосстановления (рис.2 - 3, 6 - 7) можно сделать несколько выводов по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений естественного и искусственного происхождения на вырубках:

1. Чтобы дать оценку необходимости проведения рубок ухода, нужны показатели не только по густоте древесных пород, но и по их встречаемости;

2. На участках естественного возобновления наиболее важен показатель встречаемости лиственных пород верхнего полога, так как именно они создают условия для появления и развития подроста ели последующего возобновления и определяют его равномерное распределение по площади вырубки;

3. На участках естественного восстановления проведение рубок ухода следует назначать так, чтобы в итоге получались насаждения равномерно распределенные по площади вырубки. Для этого необходимо поддерживать встречаемость лиственных пород, но снижать их густоту за счет разреживания перегущенных куртин путем удаления молодых деревьев осины и березы из нижнего яруса;

4. На участках с посадкой лесных культур необходимо сдерживать увеличение встречаемости осины для предотвращения уменьшения встречаемости ели;

5. Береза в меньшей степени сдерживает появление и развитие подроста ели, чем осина.

На основании наших исследований можно сделать вывод, что для более успешного возобновления вырубок елью в данных условиях требуется изменение режима рубок ухода, а именно снижение интенсивности и увеличение повторяемости для снижения колебаний густоты и встречаемости лиственных и поддержания их на нужном уровне. На участках естественного восстановления следует проводить не одно осветление в 3 - 5 лет, а два в 2 - 4 и 6 -8 лет. На участках с посадкой лесных культур также следует проводить осветление в два приема - в2-Зи6-7 лет. Кроме того, на участках естественного восстановления прочистки так же следует проводить в два приема в возрасте 12 - 14и 16 - 18 лет для предотвращения резкого увеличения густоты осины. Стоимость проведения рубок ухода (осветлений или прочисток) на 1 гектаре площади составляет 600 - 800 рублей. Стоимость создания 1 гектара лесных культур посадкой саженцев или сеянцев составляет 12-14 тысяч рублей. При изменении режима рубок ухода можно предсказать одинаково эффективное восстановление елью в данных условиях при посадке лесных культур и при естественном восстановлении. В таком случае для снижения стоимости лесовосстановления на всех участках, где проведена рубка с сохранением подроста, следует рекомендовать естественное восстановление (если подроста ели остается свыше 1500 шт/га). Посадку лесных культур следует намечать там, где проводилась рубка с применением агрегатной техники без сохранения подроста (ели меньше 700 шт/га). В том случае, если подроста ели сохраняется 700 - 1600 шт/га следует проводить комбинированное ле-совосстановление либо содействие естественному возобновлению (минерализация почвы). Содействие естественному лесовосстановлению путем минерализации почвы проводится на площадях, где имеются источники семян ценных древесных пород лесных насаждений (примыкающие лесные насаждения, отдельные семенные деревья или их группы, куртины, полосы, под пологом поступающих в рубку лесных насаждений с полнотой не более 0,6).

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

При назначении рубок ухода любое насаждение молодняков требует натурного обследования. При проведении рубок ухода (осветления, прочистки) на участках естественного лссовосстановлсния, следует обращать внимание на встречаемость лиственных пород, не допуская резкого уменьшения этого показателя во избежание уменьшения встречаемости, а следовательно и густоты елового подроста. Особенно это относится к проведению первого осветления.

Для сохранения показателя встречаемости лиственных пород следует избегать равномерною удаления подроста березы и осины на всей площади восстанавливающейся вырубки, а уделять большее внимание разреживанию куртин лиственных добиваясь их равномерного распределения но всей площади. Делать это следует не столько для получения в будущем качественной древесины лиственных пород, сколько для создания благоприятных условий освещенности для лучшего роста ели.

При появлении нового самосева ели под уже формирующимся пологом лиственных или более старшей ели, при рубках ухода на участках естественного восстановления следует удалять наиболее молодые из деревьев осины и березы для снижения конкуренции в нижнем ярусе. За более старшим поколением лиственных, при отсутствии достаточного количества благонадежного подроста ели, следует проводить уход как за главной породой.

На участках с посадкой лесных культур необходимо сдерживать увеличение встречаемости осины для предотвращения уменьшения встречаемости ели. Береза в меньшей степени сдерживает появление и развитие подроста ели, чем осина.

На участках естественного восстановления следует проводить не одно осветление в 3 - 5 лет, а два в2-4и6-8 лет. На участках с посадкой лесных культур также следует проводить осветление в два приема - в2-3и6-7 лет. Кроме того, на участках естественного возобновления прочистки так же следует проводить в два приема в возрасте 12 — 14 и 16 - 18 лет для предотвращения резкого увеличения густоты осины. Для снижения стоимости лесовосстановления на всех участках, где проведена рубка с сохранением подроста, следует рекомендовать естественное восстановление (если подроста ели остается свыше 1500 шт/га). Посадку лесных культур следует намечать там, где проводилась рубка с применением а1регатной техники без сохранения подроста (ели меньше 700 шт/га). В том случае, если подроста ели сохраняется 700 - 1600 шт/га следует проводить комбинированное лесовос-становление либо содействие естественному возобновлению (минерализация почвы). Содействие естественному лесовосстановлению путем минерализации почвы проводится на площадях, где имеются источники семян ценных древесных пород лесных насаждений (примыкающие лесные насаждения, отдельные семенные деревья или их группы, куртины, полосы, под пологом поступающих в рубку лесных насаждений с полнотой не более 0,6). Пределы

количества подроста ели, при которых назначается тот или иной способ ле-совосстановления заимствованы из правил лесовосстановления

. В чистых сосновых, еловых, березовых и осиновых древостоях деревья будущего рекомендуется отбирать из числа деревьев верхнего полога I и II классов роста. При их недостатке для соблюдения принципа равномерности распределения деревьев будущего по площади, их частично можно отбирать из числа деревьев III класса роста. Деревья будущего должны иметь развитые кроны, обеспечивающие ускоренный радиальный прирост. Освещенность крон деревьев будущего должна составлять 30-60 % открытого места

ВЫВОДЫ

По результатам исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. В результате рубок главного пользования, очистки лесосек и под-гоювки почвы для посадки культур оказываются минерализованными о г 30 - 50% до 60 - 80% площадей вырубок Эколого-фитоценотические >сло-вия на площадях сплошных н выборочных рубок резко меняются и бываки особенно напряженными в первые 2-3 года после рубки древосгоя, что приводит к коренной перестройке растительного покрова (видового состава, проективного покрытия, жизненности особей). Наиболее резкие изменения в первые годы претерпевают световой и температурный режимы, эдафические условия и влажное 1ь воздуха и почвы.

2. В большинстве случаев наибольшее варьирование густоты древесных пород отмечается на вырубках естественного восстановления, однако у ели, березы пушистой и осины этот показатель был наибольшим на вырубках с посадкой лесных культур, а сосны обыкновенной на вырубках с посевом семян.

3. Динамика эмпирических показателей густоты различается в зависимости от древесной породы:

- показатели густоты ели к 20 годам возраста восстановившейся вырубки при естественном возобновлении и при посадке лесных культур становятся одинаковыми, а при посеве семян продолжают снижаться. При этом показатели густоты ели при естественном возобновлении испытывают меньшие колебания, чем при посадке лесных культур;

- показатели густоты березы повислой на участках с естественным возобновлением испытывают сильные колебания, проявляя слабую тенденцию достижения максимальных показателей в возрасте восстановившейся вырубки 10 - 13 лет, на участках с посадкой лесных культур после начального возрастания 1-5 годов они колеблются в узких пределах;

- показатели густоты осины также испытывают сильные колебания, особенно на объектах естественного возобновления, на которых они достигают наибольших значений;

- показатели густоты ольхи серой достигают максимального значения на объектах естественного возобновления вырубок в возрасте вырубки от 6 до 8 лет;

- показатели густоты березы пушистой и сосны обыкновенной в динамике практически не прослеживаются из-за отсутствия данных за многие годы.

4. У ели, березы повислой и осины наибольшее варьирование встречаемости древесных пород отмечается на вырубках естественного восстановления, у ольхи серой и березы пушистой этот показатель был наибольшим на вырубках с посадкой лесных культур, а сосны обыкновенной на вырубках с посевом семян. Динамика показателей встречаемости различается в зависимости от древесной породы:

- в динамике встречаемости ели на объектах естественного возобновления и на объектах с посадкой лесных культур наблюдаются три максимума - в 2 - 4, 14 - 17 и 24 года восстановления вырубок, а так же два минимума -в 7 - 10 и 20 - 22 года. Колебания встречаемости на объектах, созданных посадкой лесных культур, меньше, чем на объектах естественною восстановления, в целом встречаемость еловою подроста на объектах с посадкой лесных культур практически за весь период исследования выше, чем на объектах естественного восстановления;

- на объектах лесных культур созданных посадкой сеянцев или саженцев показатель встречаемости березы повислой испытывает гораздо меньшие колебания, чем на объектах естественного возобновления, где наблюдаются два минимума встречаемости в8-10и 18 -20 лет, а так же три максимума в 2-3,12- 14 и 22 -24 года;

- на объектах естественного восстановления показатель встречаемости осины варьирует в более широких пределах, чем на объектах с посадкой лесных культур, почти за весь исследуемый период показатель встречаемости осины на объектах с посадкой лесных культур имел более низкие показатели, чем на объектах естественного возобновления;

- теоретические линии регрессии встречаемости ольхи серой на всех объектах испытывают значительные колебания вследствие невыравненности условий произрастания;

- показатели встречаемости березы пушистой и сосны обыкновенной в динамике практически не прослеживаются из-за небольшого их участия в составе насаждений в данных условиях.

. 5.. Наибольшие высоты у ели и березы пушистой отмечены на объектах естественного восстановления, у всех остальных пород - на объектах с посадкой лесных культур. Аналогичные величины показателей диаметра у ели и ольхи отмечены на объектах естественного восстановления и с посадкой лесных культур, у осины - на объектах естественного возобновления, у березы повислой - на объектах с посадкой лесных культур, у березы пушистой -на объектах с посадкой лесных культур и с посевом семян.

6. На большинстве обследованных объектов (62%) восстановление оценивается как удовлетворительное и хорошее. Погибшие лесные культуры

отмечены на 16 объектах, что составляет 19% от общей площади лесных культур или 11% от общей площади молодняков. Практически половина мо-лодняков естественного восстановления и лесных культур, созданных посевом семян, имеют неудовлетворительную оценку восстановления хвойных. Хорошее восстановление отмечено только на 5% обследованных объектов, причем на объектах естественного восстановления такую оценку не получила ни одна обследованная вырубка, а в лесных культурах этот показатель имели 8% объектов. В целом более успешное лесовосстановление происходит на вырубках с посадкой лесных культур, где на 72% обследованных объектов оно было удовлетворительным и хорошим. Большинство (54%) молодняков естественного и искусственного происхождения, требует проведения осветлений и прочисток. По методам восстановления вырубок наибольшую потребность в уходе за молодняками имеют объекты с посадкой лесных культур (52%). Вырубки естественного возобновления требуют ухода за молодняками в 18% случаев, а с посевом семян - в 30%.

7. Сделаны предложения по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений естественного и искусственного происхождения на вырубках. Так же сделаны предложения по изменению режима рубок ухода для более эффективного лесовосстановления и снижения стоимости лесовосстанови-тельных работ.

Список опубликованных по теме диссертации работ

Устюжанин A.B. Особенности формирования густоты молодых насаждений на бывших вырубках / A.B. Устюжанин // Вест. Моск. гос. ун-та - Лесной вестник. - М.: МГУЛ, 2007. -№ 6. - с.55 - 58.

Устюжанин A.B. Особенности послепожарной динамики ельников / A.B. Устюжанин // Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона : сборник трудов / Международная научно-техническая конференция «Лен - 2006». - Кострома : Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2006. - С. 195 - 196. - ISBN 5-8285-0278-6.

Устюжанин A.B. Эколого - лесоводственные аспекты формирования хвойных молодняков / A.B. Устюжанин //Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства. - Киров : ВНИИОЗ, - 2007.

Устюжанин Алексей Васильевич

Формирование насаждений на вырубках.подюны южной тайги (на примере Костромской области)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Подписано в печать 10 09.08. Печ. л.1,25. Заказ564 Тираж 100 РИО КГТУ, Кострома, ул. Дзержинского, 17

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Устюжанин, Алексей Васильевич

Введение.

Глава 1. Природные условия Костромской области.

1.1. Рельеф, почва, климат.

1.2. Растительность.

1.3. Лесопожарная характеристика территории.

1.4. Лесоводственная характеристика вырубок Костромской области.

Глава 2. Современное состояние лесовосстановительных работ в лесах

Костромской области.

2.1. История лесовосстановительных работ в Костромской области.

2.2. Особенности восстановления ели под пологом древостоя

2.3. Особенности искусственного лесовосстановления.

2.4. Влияние технологии лесосечных работ на лесовосстановле

2.5. Лесовосстановление без смены пород.

2.6. Лесовосстановление с временной сменой пород.

Глава 3. Программа, методика и объем работ.

3.1. Программа и объем исследований.

3.2. Методика исследований, учета и оценки лесовозобновления вырубок.

Глава 4. Закономерности динамики основных показателей лесных насаждений на вырубках.

4.1. Изменение эколого - фитоценотических условий под влинием сплошных рубок.

4.2. Особенности динамики густоты насаждений.

4.3. Особенности динамики встречаемости насаждений

4.4. Динамика высоты и диаметра подроста на вырубках.

4.5. Успешность лесовосстановления.

4.6. Потребность в уходе.

4.7. Предложения по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений естественного и искусственного происхождения на вырубках.

4.8. Предложения по снижению стоимости лесовосстановления.

Глава 5.Рекомендации по повышению эффективности лесовосстанови-тельных процессов.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Формирование насаждений на вырубках подзоны южной тайги"

Актуальность исследования. Современный уровень трансформации южнотаежных лесов под влиянием рубок леса вызывает коренную перестройку лесной растительности, меняет ее биоценотический и видовой состав, определяет состав и продуктивность молодых насаждений, формирующихся на вырубках. Ясно прослеживается острая необходимость разработки более действенных мер лесохозяйственного воздействия на процесс формирования молодняков, что требует знаний закономерностей их динамики.

Процессы восстановления лесной растительности на вырубках и гарях служили объектом исследований специалистов разных научных направлений. При этом до сих пор остаются слабоизученными вопросы ее динамики в связи с лесохозяйственными мероприятиями. Решение этой задачи имеет большое практическое значение для организации и ведения лесного хозяйства в лесах подзоны южной тайги. Поэтому проблема изучения динамики восстановления лесной растительности на вырубках сохраняет до сих пор особую актуальность.

Цель работы состоит в исследовании роста и развития молодых насаждений в течение 25 лет после рубки и выявлении закономерностей их формирования в условиях зеленомошных типов леса в связи с технологиями лесосечных работ, способами лесовосстановления и рубками ухода.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Проанализировать современное состояние лесовосстановительных работ на примере Костромской области.

2. Подобрать площади молодняков разного возраста и изучить состав и таксационные показатели насаждений, сформировавшихся после рубки.

3. Выявить закономерности формирования молодых насаждений в условиях зеленомошных типов леса в связи с технологиями лесосечных работ, способами лесовосстановления и рубками ухода.

4. Разработать предложения по повышению эффективности лесовос-становительных процессов на вырубках.

Объекты исследования: восстановившиеся вырубки разной давности рубки в зеленомошных типах леса Костромской области.

Научная новизна работы. В работе впервые для условий Костромской области рассмотрены закономерности формирования молодых насаждений на вырубках разной давности рубки, выявлены факторы их определяющие; обоснованы практические рекомендации по повышению эффективности ле-совосстановительных процессов на вырубках.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1) закономерности формирования насаждений на вырубках;

2)предложения по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений естественного и искусственного происхождения на вырубках;

3) рекомендации по повышению эффективности лесовосстановитель-ных процессов на вырубках.

Практическая ценность и реализация работы.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы для создания системы рационального ведения лесного хозяйства, развития новых экологических подходов к лесовосстановлению в подзоне южной тайги, а также при определении режимов охраны, организации мониторинга и составлении прогнозов развития конкретных лесных массивов.

Материалы исследований переданы в Департамент лесного хозяйства Костромской области. Часть материалов, имеющих теоретическое и методическое значение, используются в научной, учебной и консультационной работе Костромского государственного технологического университета. Они включены в методические пособия по лесоведению и лесоводству.

Выводы и заключения автора базируются как на собственном материале, собранном при изучении лесных насаждений в различных районах Костромской области (144 пробных площади) в 2000 — 2007 гг., так и на анализе опубликованных материалов. Достоверность полученных результатов подтверждена многолетними наблюдениями автора и данными других исследователей.

Апробация работы.

Результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры лесоинженер-ного дела Костромского государственного технологического университета. Основные положения диссертационной работы отражены в докладах на 55, 56, 57 и 58 межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов (Кострома, 2004, 2005, 2006, 2007); на международной научно-практической конференции «Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства» (Киров, 2007).

Личное участие автора в работе заключается в постановке задач исследования, разработке методик и программ исследования, руководстве и непосредственном участии в полевых работах, в проведении анализа и обобщении данных, в разработке научно-практических рекомендаций, в реализации и апробации работы. Работа по теме диссертации началась на 3 курсе лесо-механического факультета Костромского государственного технологического университета и продолжена в аспирантуре. Основной объем полевых работ выполнен автором в 2000 — 2006 гг. во время выполнения научных работ кафедры лесоинженерного дела по госбюджетной теме "Оптимизация лесопользования в Костромской области с учетом эколого-биологических особенностей лесных массивов". Все исследования выполнены лично автором или под его руководством и при непосредственном участии.

Публикации. Автором опубликовано 7 научных работ. Материалы исследований использованы в 1 учебном пособии по лесоводству и 2 учебно-методических указаниях для проведения лабораторных и практических работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, приложения. Библиография — 116 наименований (в том числе 8 иностранных) на 9 страницах. Общий объем работы 169 страниц, ос

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Устюжанин, Алексей Васильевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. В районе исследований главное пользование лесом осуществляется в основном за счет сплошных рубок (около 97% заготовок), технология которых сводится к валке леса с помощью бензопил, тракторной трелевке деревьев хлыстами (за комель или вершину) и вывозке с помощью лесовозных машин. Очистка лесосек проводится в основном механизированным сбором порубочных остатков в валы. Затем с помощью плуга ПКЛ-70 нарезаются борозды через 3-6 м друг от друга, и производится посадка 1-2-летних сеянцев хвойных пород. В результате оказываются минерализованными от 30 - 50% до 60 - 80% площадей вырубок. Эколого-фитоценотические условия на площадях сплошных и выборочных рубок резко меняются и бывают особенно напряженными в первые 2-3 года после рубки древостоя, что приводит к коренной перестройке растительного покрова (видового состава, проективного покрытия, жизненности особей). Наиболее резкие изменения в первые годы претерпевают световой и температурный режимы, эдафические условия и влажность воздуха и почвы.

2. В большинстве случаев наибольшее варьирование густоты древесных пород отмечается на вырубках естественного возобновления, однако у ели, березы пушистой и осины этот показатель был наибольшим на вырубках с посадкой лесных культур, а сосны обыкновенной на вырубках с посевом семян.

3. Динамика эмпирических показателей густоты различается в зависимости от древесной породы:

- показатели густоты ели к 20 годам возраста восстановившейся вырубки при естественном возобновлении и при посадке лесных культур становятся одинаковыми, а при посеве семян продолжают снижаться. При этом показатели густоты ели приестествеином возобновлении испытывают меньшие колебания, чем при посадке лесных культур;

- показатели густоты березы повислой на участках с естественным возобновлением испытывают сильные колебания, проявляя слабую тенденцию достижения максимальных показателей в возрасте восстановившейся вырубки 10 — 13 лет, на участках с посадкой лесных культур после начального возрастания 1 — 5 годов они колеблются в узких пределах;

- показатели густоты осины также испытывают сильные колебания, особенно на объектах естественного возобновления, на которых они достигают наибольших значений;

- показатели густоты ольхи серой достигают максимального значения на объектах естественного возобновления вырубок в возрасте вырубки от 6 до 8 лет;

- показатели густоты березы пушистой и сосны обыкновенной в динамике практически не прослеживаются из-за отсутствия данных за многие годы.

4. У ели, березы повислой и осины наибольшее варьирование встречаемости древесных пород отмечается на вырубках естественного возобновления, у ольхи серой и березы пушистой этот показатель был наибольшим на вырубках с посадкой лесных культур, а сосны обыкновенной на вырубках с посевом семян. Динамика показателей встречаемости различается в зависимости от древесной породы:

- в динамике встречаемости ели на объектах естественного возобновления и на объектах с посадкой лесных культур наблюдаются три максимума — в 2 — 4, 14 — 17 и 24 года восстановления вырубок, а так же два минимума -в 7 - 10 и 20 - 22 года. Колебания встречаемости на объектах, созданных посадкой лесных культур меньше, чем на объектах естественного возобновлена целом встречаемость елового подроста на объектах с посадкой лесных культур практически за весь период исследования выше, чем на объектах естественного возобновления;

- на объектах лесных культур созданных посадкой сеянцев или саженцев показатель встречаемости березы повислой испытывает гораздо меньшие колебания, чем на объектах естественного возобновления, где наблюдаются два минимума встречаемости в8-10и 18 -20 лет, а так же три максимума в 2-3, 12- 14 и 22-24 года;

- на объектах естественного возобновления показатель встречаемости осины варьирует в более широких пределах, чем на объектах с посадкой лесных культур, почти за весь исследуемый период показатель встречаемости осины на объектах с посадкой лесных культур имел более низкие показатели, чем на объектах естественного возобновления;

- теоретические линии регрессии встречаемости ольхи серой на всех объектах испытывают значительные колебания вследствие невыравненности условий произрастания;

- показатели встречаемости березы пушистой и сосны обыкновенной в динамике практически не прослеживаются из-за отсутствия данных за многие годы.

5. Высота и диаметр стволов древесных пород варьировали в зависимости от условий местопроизрастания. Наибольшие высоты у ели и березы пушистой отмечены на объектах естественного возобновления, у всех остальных пород - на объектах с посадкой лесных культур. Аналогичные величины показателей диаметра у ели и ольхи отмечены на объектах естественного возобновления и с посадкой лесных культур, у осины - на объектах естественного возобновления, у березы повислой - на объектах с посадкой лесных культур, у березы пушистой - на объектах с посадкой лесных культур и с посевом семян. Динамика высоты и диаметра стволов древесных пород в процессе восстановления вырубок отвечают полиномиальной зависимости и высшей степени достоверны, поэтому не требует выравнивания эмпирических данных.

6. На большинстве обследованных объектов (62%) восстановление оценивается как удовлетворительное и хорошее. Погибшие лесные культуры отмечены на 16 объектах, что составляет 19% от общей площади лесных культур или 11% от общей площади молодняков. Практически половина молодняков естественного возобновления и лесных культур, созданных посевом семян, имеют неудовлетворительную оценку восстановления хвойных. Хорошее восстановление отмечено только на 5% обследованных объектов, причем на объектах естественного возобновления такую оценку не получила ни одна обследованная вырубка, а в лесных культурах этот показатель имели 8% объектов. В целом более успешное лесовосстановление происходит на вырубках с посадкой лесных культур, где на 72% обследованных объектов оно было удовлетворительным и хорошим. Одна треть площадей молодняков естественного и искусственного происхождения в настоящее время не возобновилась хвойными породами и рекомендуется для выращивания лиственных пород (березы, осины), под пологом которых уже появляется подрост ели, позволяющий в дальнейшем сформировать продуктивное хвойное насаждение. Большинство (54%о) молодняков естественного и искусственного происхождения, требует проведения осветлений и прочисток. Кроме того, значительная доля (32%) объектов нуждается в лесокультурной реконструкции, однако экономически в настоящее время нецелесообразно вновь на этих объектах создавать лесные культуры, поэтому вырубки с погибшими культурами необходимо списать и перевести в объекты естественного возобновления. Потребность в уходе в настоящее время имеют 23% площадей хвойных молодняков естественного и искусственного происхождения. Остальные хвойные молодняки по высоте древесных пород уже не соответствуют оптимальным срокам и нуждаются в уходе как за средневозрастными насаждениями. Практически к ним относятся все молодняки старше 1990 года. Рекомендуется проводить уход и в молодняках березы, если они 1 класса бонитета. К таким насаждениям относится 17% молодняков березы. По методам возобновления вырубок наибольшую потребность в уходе за молодняками имеют объекты с посадкой лесных культур (52%). Вырубки естественного возобновления требуют ухода за молодняками в 18% случаев, а с посевом семян - в 30%.

7. Внесены предложения по оценке состояния и необходимости в уходе насаждений естественного и искусственного происхождения на вырубках: оценивать необходимость в проведении рубок ухода и назначать их показатели не только по густоте, но и по встречаемости; на участках естественного возобновления наиболее важна встречаемость лиственных верхнего полога, который создает условия для появления и развития подроста ели последующего возобновления равномерно распределенного по площади вырубки; на участках естественного возобновления намечать проведение рубок ухода так чтобы в итоге получались насаждения равномерно распределенные по площади вырубки а именно поддерживать их встречаемость, но снижать их густоту (разреживание лиственных в перегущенных куртинах и оставление их в рединах); на участках с посадкой лесных культур (в одновозрастных насаждениях) необходимо сдерживать увеличение встречаемости осины для предотвращения уменьшения встречаемости ели; береза в меньшей степени сдерживает появление и развитие подроста ели, чем осина

8. Сделаны выводы о способах снижения стоимости лесовосстановления за счет изменения режима рубок ухода. При изменении режима рубок ухода можно предсказать одинаково эффективное восстановление елью в данных условиях при посадке лесных культур и при естественном возобновлении. В таком случае для снижения стоимости лесовосстановления на всех участках, где проведена рубка с сохранением подроста, следует рекомендовать естественное восстановление (если подроста ели остается свыше 1500 шт/га). Посадку лесных культур следует намечать там, где проводилась рубка с применением агрегатной техники без сохранения подроста (ели меньше 700 шт/га). В том случае, если подроста ели сохраняется 700 - 1600 шт/га следует проводить комбинированное лесовосстановление либо содействие естественному возобновлению (минерализация почвы).

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Устюжанин, Алексей Васильевич, Кострома

1. Абатуров Ю. Д. Почвообразующие породы и некоторые особенности почв // Коренные темнохвойные леса южной тайги (резерват " Кологривский лес"). М.: Наука, 1988.- С.24-25.

2. Агатьев В.В. Проблемы рационального управления использованием природных ресурсов (на примере лесопользования). М.: ООО «Паритет Граф», 2001.-264 с.

3. Алексеев А.С. и др. Устойчивое управление лесным хозяйством: научные основы и концепции: Учебное пособие / Под общей редакцией Селиховкина А.В. Спб ГЛТА, 1998. - 222 с.

4. Алексеев В.А. Световой режим леса. Л.: Наука, 1975. - 225 с.

5. Анучин Н.П. Сортиментные и товарные таблицы. -7-е изд., перераб. и дополн. — М.: Лесная пром-сть, 1981.- 536 с.

6. Артемьев А. И. О проектировании лесовосстановительных мероприятий при лесоустройстве на Севере. // Вопросы лесоустройства и таксации лесов европейского Севера. Вып. 2 Архангельск, Северо-Западное кн. изд-во , 1997, с. 38-48.

7. Атлас Костромской области.- М.: 1975.-32 с.

8. Бородин A.M. Культуры ели в повышении производительности лесов. -М.: Лесн. пром-ть, 1972. 144 с.

9. Вальтер Г. Растительность земного шара: Эколого-физиологическая характеристика. М., 1974. - Т.2. Леса умеренной зоны. - 424 с.

10. Варфоломеев В.Е., Тимошенко В.И. Формирование молодняков ели с использованием средств механизации. // Лесное хозяйство, 2005, № 1.

11. Воронов Н.М. К биологическим особенностям ели сибирской // Лесн. хоз-во. 1957. -№ Ю. - С. 77.

12. Воропанов П.В. Ельники Севера.- Л.: Гослесбумиздат, 1950. 180 с.

13. Горский П.В. Руководство для составления таблиц хода роста разновозрастных насаждений. М., 1962. - 94 с.

14. Грибова С. А., Исаченко Т. И. Картирование растительности в съемочных масштабах. в кн. Полевая геоботаника. — JL: «Наука», 1972 т. 4 . с 137 — 330.

15. Гусев И.И. Строение и особенности таксации ельников Севера. М.; Лесная промышленность, 1964. 76 с.

16. Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера. JL, 1978. - 232 с.

17. Гусев Н.Н. Справочниклесоустроителя. -М.: ВНИИЛМ, 2004. -328 с.

18. Дадыкин В.П. Особенности поведения растений на холодных почвах. М., изд-во АН СССР. 1952. 279 с.

19. Данилик В.Н. Прогнозирование положения елового подроста в пологе будущих древостоев /В.Н. Данилик // Леса Урала и хозяйство в них. — Свердловск, 1978. Вып. II. - С. 55 - 62.

20. Декатов Н.Е. Колебания температур в различных условиях лесной обстановки и их влияние на возобновление ели. Труды Центр, науч-но-исслед. института лесного хозяйства. М., 1936, с. 31- 47.

21. Докучаев В.В. Избранные труды. М.-Л. Изд-во АН СССР. 1949. 643 с.

22. Дудин В.А. История костромских лесов. Кострома: ДиАр, 2000. - 256 с.

23. Дудин В.А. Костромские леса /В.А. Дудин, Н.Н. Митешина, В.Н. Комиссарова — Кострома: Костромск. управ, лесами, 1994. — 48 с.

24. Дюбюк Е. Леса, лесное хозяйство и лесная промышленность Костромской губернии. Второй лесной сборник // Труды Костромского научного общества по изучению местного края. Кострома, 1918. - Вып. 10. - 174 с.

25. Желдак В.И. Лесоводство : Учебник. /В.И. Желдак, В.Г. Атрохин М. : ВНИИЛМ, 2003.-336 с.

26. Заугольнова Л.Б. и др. Состав и структура растительности лесной катены в смешанных лесах южной части Костромской области.- Кострома, 2000. 93 с.

27. Инструкция по сохранению подроста и молодняка хозяйственно ценных пород при разработке лесосек и приемке от лесозаготовителей вырубок с проведенными мероприятиями по восстановлению леса. М.: Госкомлес, 1984. - 16 с.

28. Карпов В.Г. Некоторые итоги экспериментального изучения состава и строения нижних ярусов ельника черничника // Проблемы ботаники. М.-Л.: Наука, 1962. - Т.4. - С. 258-276.

29. Карпов В.Г. Взаимоотношения между растениями и их значение в жизни лесных биогеоценозов // Основы лесной биогеоценологии. М.-Л., 1964. - С. 35-61.

30. Карпов В.Г. Строение и динамика темнохвойных лесов. Л.,1965. -154 с. Карпов В.Г. Экспериментальная фитоценология темнохвойной тайги. -Л., 1969.-236 с.

31. Касимов В. Д. Классификация елового подроста под пологом леса // Лесное хозяйство. 1960 №7 с. 19 — 21.

32. Китредж Д. Влияние леса на климат почвы и водный режим. М.,изд -во Иностр. литр., 1951, 456 с.

33. Коренные темнохвойные леса южной тайги (резерват «Кологривский лес»). М.: Наука, 1988. - 220 с.

34. Костромское Заволжье: природа и человек. Эколого-социальный очерк. -М., 2001. 199 с.

35. Культуры лесные. Оценка качества. ОСТ 56-99-93. ВНИИЛМ, НИИгорлесэкол.

36. Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР. М.:Наука, 1975.202 с.

37. Лесоводство. Термины и определения. ОСТ 56-108-98. ВНИИЛМ.

38. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР.- М.: Гослесхоз, 1982. 368 с.

39. Лесной кодекс Российской Федерации. М.: ВНИИЦлесресурс, 2007.65 с.

40. Лосицкий К.Б., Чуенков B.C. Эталонные леса. М.: Лесн. пром-сть, 1980.- 119 с.

41. Максимович С.В. Почвы Костромской области как объект охраны и улучшения // Природа Костромской области и ее охрана. Ярославль: ВерхнеВолжское кн. изд-во, 1973. Вып. 1. - С.41-54.

42. Мартынов А. Н. Оценка естественного возобновления ели //Лесоведение, 1992.-1ч.-С 43-49.

43. Масалев М.М. Физико-географическое положение и климат Костромской области // Природа Костромской области и ее охрана. Ярославль: ВерхнеВолжское кн. изд-во, 1973. - Вып. 1,- С. 19-31.

44. Матренинский В. Леса Кологривского уезда в естественно-историческом отношении // Труды Костромского научного общества по изучению местного края. Кострома, 1917. - Вып. 6.-168 с.

45. Мелехов И.С. К типологии концентрированных вырубок в связи с изменениями в напочвенном покрове // Концентрированные рубки в лесах Севера. — М., 1954.

46. Мелехов И.С. Рубки главного пользования. М.: Лесн. пром-сть, 1966.374 с.

47. Мильков Ф.Н. Природные зоны СССР. М.: Мысль, 1977. - 293 с. Молчанов А. А. Лес и окружающая среда. М., Наука, 1968. 247 с.

48. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. M.-JL, 1928. - 368 с.

49. Наставление по лесосеменному делу в Российской Федерации. М.: Рос-лесхоз, 1994. - 166 с.

50. Наставление по защите лесных культур и молодняков от вредных насекомых и болезней. М.: Рослесхоз, 1997. - 109 с.

51. Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах Европейской части России. -М. 1994.

52. Нормы выхода стандартных сеянцев деревьев и кустарников в лесных питомниках Российской Федерации. М., Рослесхоз, 1996. - 48 с.

53. Общесоюзные нормативы для таксации лесов:справочник. — М.: Колос,1992.

54. Обыденников В.И. Образование типов вырубок и начальных этапов формирования леса в связи с применением агрегатной техники /В .И. Обыденников // Динамическая типология леса. — М.: Агропромиздат, 1989. — С. 116 — 129.

55. Обыденников В.И. Исследование и оценка возобновления леса в связи с главными рубками : Методическое руководство для студентов /В.И. Обыденников. М. : МГУ Л, 1995а. - 56 с.

56. Обыденников В.И. Оценка естественного возобновления леса в связи с рубками главного пользования (на базе агрегатной техники). М.: ВНИИЦлес-ресурс, 19956. - 306 с.

57. Основные положения по гидролесомелиорации. Санкт-Петербург, Рослесхоз, СПбНИИЛХ, 1995. - 59 с.

58. Основные положения по лесному семеноводству в Российской Федерации. М.: Рослесхоз, 1994. - 24 с.

59. Основные положения по лесовосстановлению и лесоразведению в лесном фонде СССР. М.: Гослесхоз, 1991. - 27 с.

60. Основные положения по рубкам ухода в лесах России. М., 1993.

61. Питомники лесные постоянные. Технология выращивания посадочного материала в различных лесорастительных зонах СССР. ОСТ 56-93-87. ВНИ-ИЛМ, Росгипролес.

62. Писаренко А.И. Рубки ухода в насаждениях : Учебное пособие / А.И. Пи-саренко, В.И. Обыденников, М.Д. Мерзленко М.: МГУЛ, 1995. - 80 с.

63. Письмеров А.В. Лесной резерват "Кологривский лес" // Природа Костромской области и ее охрана. Ярославль: Верх.-Волж. кн. изд-во, 1987. - С. 710.

64. Плантации лесосеменные основных лесообразующих пород. Основные требования. ОСТ 56-74-96. Росгипролес, НИИЛГиС, Центрлессем.

65. Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах СССР. М.: Гослесхоз, 1982. - 23 с.

66. Положение о лесном питомнике высокой культуры. М.: Рослесхоз, 1993.-7 с.

67. Правила заготовки древесины / Утверждены Приказом МПР России от 16.07.2007 г. № 184. М.: МПР России, 2007. - 25 с.

68. Правила лесовосстановления / Утверждены Приказом МПР России от 16.07.2007 г. № 183. М.: МПР России, 2007. - 8 с.

69. Правила ухода за лесами / Утверждены Приказом МПР России от 16.07.2007 г. № 185. М.: МПР России, 2007. - 56 с.

70. Природа Костромской области и ее охрана—Ярославль, 1973. 223 с.

71. Протопопов В. В. Особенности температурного режима воздуха на концентрированных лесосеках и ельниках.- Сообщ. лаборатории лесоведения АН СССР. М., 1960, вып.2. с.37-43.

72. Прохоров Л.Н., Зинин В.Ф., Желдок В.И. Система технологий и машин (СТМ) для рубок ухода за лесом. // Лесохозяйственная информация, 2004, №5, с. 25-36.

73. Редкие и охраняемые растения и грибы Костромской области (материалы к Красной книге области). Кострома, 1996. - 245 с.

74. Рыжова Н.В., Шутов В.В., Кожурин С.И., Дудин В.А., Коренев И.А., Малышев В.А., Таланов М.Б. Состав, продуктивность и динамика еловых лесов Костромской области. Кострома: Изд-во КГТУ, 2003. - 129 с.

75. Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород. Технические условия. ОСТ 56-98-93. ВНИИЛМ.

76. Сводный проект организации и ведения лесного хозяйства Костромского управления лесами. М.: Центрлеспроект, 1999.

77. Сиперович И.П. Полевой справочник таксатора. М.: Гослесбумиздат,1958.

78. Столяров Д.П., Кузнецов В.Г. Роль возрастных поколений в строении ельников //Лесн. хоз-во. 1976. - № 12. - С. 18-22.

79. Структура и продуктивность еловых лесов южной тайги. Л., 1973.311 с.

80. Сукачев В.Н. Динамика лесных биогеоценозов // Основы лесной биогео-ценологии. М., 1964. - С. 458-486.

81. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1962. - 600с.

82. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации. М.: Рос-лесхоз, 2000 - 198 с.

83. Указания о порядке отбора и учета лесосеменных объектов в Российской Федерации. М.: Рослесхоз, 1995. - 29 с.

84. Указания по проектированию и технической приемке работ по лесовос-становлению и выращиванию посадочного материала. М.: Росгипролес, 1997. -48 с.

85. Указатель действующих нормативных и руководящих документов, технических условий и описаний, правил, указаний по стандартизации и метрологии в лесном хозяйстве. М.: ВНИИЛМ, 2000. - 69 с.

86. Участки лесные семенные постоянные основных лесообразующих пород. Основные требования, закладка и формирование. ОСТ 56-35-96. Центрлессем, НИИЛГиС.

87. Факторы регуляции экосистем еловых лесов/Под ред. В.Г.Карпова. Л.: Наука, 1983. - 318 с.

88. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. -СПб., 1995.-992 с.

89. Черкасов А.Ф.,Шутов В.В. Микроклимат местообитаний черники и клюквы в подзоне южной тайги. /Рукопись депонир. в ЦБНТИ-лесхоз 31 мая 1985 г. № 384 лх-85 Деп/. Пушкино, 1985. 38 с.

90. Чарнецкий В.М. Из Костромской губернии. Пределы распространения дуба // Русское лесное дело. 1892-1893. - №12.

91. Чертовской В.Г. Еловые леса Европейской части СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 176 с.

92. Шутов В.В. Природные условия и растительный мир Костромской области /В.В. Шутов, Н.В. Шутова // Редкие и охраняемые растения и грибы Костромской области: Материалы к Красной книге области. Кострома, 1996. - С. 12-71.

93. Шутов В.В. Экологические проблемы природопользования: Учебное пособие / В.В. Шутов, Н.В. Шутова. Кострома: ВООП, 1997. - 182 с.

94. Шутов В.В. О возможности прогноза развития подроста ели / В.В. Шутов, Н.В. Рыжова, М.Б. Таланов, Л.Б. Заугольнова // Лесное хозяйство. 2003. - № 3. -С. 24-25.

95. Юнатов А.А. Типы и содержание геоботанических исследований. Выбор пробных площадей и заложение экологических профилей // Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука, 1964. - Т.З. - С. 9-36.

96. Braun-Blanquet J. Pflanzensociologie. 3. Aujl. Wien, 1964. 865 p.

97. Engelmark. O. Early post-fire tree regeneration in a Picea-Vaccinium forest in northern Sweden//J. Veg. Sci. 1993. Vol. 4. P. 791-794.1.ibundgut H. Forstwiss. Cbl., 1972. № 4-5. - P. 222-237.

98. Rubner K. Die Pflanzengeographischen Grundlagen des Waldbaues // Aufl. Radebeul, 1960. 5. - 620 s.

99. Siren G. Acta forest, fenn.- 1955. Vol. 62. P. 1-308.

100. Spurr S.H., Barnes B.V. Forestry ecology. New Jork, 1980. - 687 p.

101. Bell, D.T. 1997. Eighteen years of change in an Illinois streamside deciduous forest. Bulletin of the Torrey Botanical Society, 124: 174-188.

102. Franklin J. F. Structural and functional diversity in temperate forests// Biodiversity. Washington: Nat. Acad. Press, 1988. P. 166-175.1. КАРТОЧКА ИНВЕНТАРИЗАЦИИ

103. ЛесхозКвартал ВыделПлощадь участка, га

104. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота, м 1. Диам,см

105. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам,см

106. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам, см

107. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота, м 1. Диам, см

108. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам,см

109. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам, см

110. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам, см

111. Годные для вы-ращ-пия Штук1. Высота,м 1. Диам,см

112. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам, см

113. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам,см

114. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота, м 1. Диам,см

115. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам,см

116. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота, м 1. Диам,см

117. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам, см

118. Годные для вы-ращ-ния Штук1. Высота,м 1. Диам,см

119. Успешность лесовосстановления

120. Потребность в уходе характер и сроки:1. Рубок содействия

121. Вид подготовки почвы (орудия)1. ПАМЯТКА

122. ПО СОСТАВЛЕНИЮ КАРТОЧКИ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ

123. На участках с обработкой почвы (лесные культуры) линии направляют перпендикулярно бороздам. В других случаях перпендикулярно к длинной стороне участка.

124. Расстояние между линиями и учетными площадками, а также число необходимых учетных площадок определяют по следующей таблице.