Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ РУБКАМИ УХОДА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ЦЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

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

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ РУБКАМИ УХОДА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ЦЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ"



На правах рукописи Григорьева Ольга Ивановна

ФОРМИРОВАНИЕ РУБКАМИ УХОДА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ЦЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.03. — Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2005 г.

На правах рукописи

Григорьева Ольга Ивановна

ФОРМИРОВАНИЕ РУБКАМИ УХОДА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И ЦЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.03, - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

™ Я-3&ОЧ1

Санкт-Петербург 2005 г.

Работа выполнена на кафедре лесоводства Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии имени С.М. Кирова .

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Сеннов Светозар Николаевич

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Киреев Дмитрий Михайлович

кандидат сельскохозяйственных наук, Пирогов Николай Александрович

Ведущая организация - ФГУП Северо-западное государственное лесоустроительное предприятие

Защита диссертации состоится «22 »декабря 2005 г. в_часов на

заседании диссертационного Совета Д 212.220.02 в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова по адресу. 194021, Санкт-Петербург, Институтский пёр., 5, Лесотехническая академия, главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан « 22 » роября 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета : г Маркова И.А.

Введение

Актуальность темы. Рубки ухода за лесом необходимое, но в тоже время наиболее сложное лесохозяйственное мероприятие. Основная идея рубок ухода за лесом'заключатся в замене естественного отбора искусственным для создания высокородуктивных насаждений. Возможность проведения рубки обусловлена устойчивостью лесной экосистемы, ее способностью восстанавливать после рубки прежние запас и прирост, структуру и функции. Сложности, связанные с проведением рубок ухода увеличиваются из-за теоретических разногласий, противоречивости рекомендаций и погрешностей современной практики, направленной на получение сиюминутной выгоды. Для ответа на конкретные вопросы теории и практики рубок ухода необходимы длительные опыты. В диссертации приводятся результаты таких опытов, имеющие практическое значение. В перечень критических технологий Российской Федерации, утвержденных президентом РФ 30 марта 2002 г. Пр-578 включен пункт «Переработка и воспроизводство лесных ресурсов», а в приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации утвержденный президентом РФ 30 марта 2002 г. Пр-577 включено направление «Экология и рациональное природопользование», это позволяет утверждать, что задача повышения эффективности проведения рубок ухода является весьма актуальной.

.. Цель работы это подведение итогов опытов, заложенных 20-30 лет назад, уточнение некоторых положений теории и практики рубок ухода, метода и режима рубок ухода в сосняках.

Обгехты исследований. Пробные плошади, заложенные в сосновых древостоях Сиверского лесхоза Ленинградской области. Научная новизна работы.

В диссертационной работе изучено изменение компонентов лесной экосистемы под влиянием рубок ухода, проведенных различными методами и с разной интенсивностью. Уточнены закономерности роста и динамики товарной структуры сосновых дрсвостоев подвергнутых сильному низовому разреживанию, результаты применения верхового метола и комплексного ухода. Научное значение имеет анализ перегруппировки деревьев по диаметрам в процессе роста и после рубок ухода. Научные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование допустимой интенсивности сильной рубки в сосняках в наиболее подходящем возрасте для создания высокопродуктивных насаждений к упрощения программы рубок ухода.

2. Оценка влияния сильных разреживаний и удобрений на компоненты лесной экосистемы.

3. Анализ перегруппировки деревьев по ступеням толщины в процессе роста и после рубок ухода

4. Влияние сильной верховой и низовой рубки на товарную структуру сосновых древостое».

5. Оценка эффективности комплексного ухода в сосновых насаждениях, относящихся к разным типам л£са.

Практическая значимость работы. Результаты работы позволят' улучшить программу рубок ухода в сосняках, уменьшить ее трудоемкость, путем увеличения интенсивности рубок и сокращения числа приемов, улучшить экономический результат за счет получения более крупных и ценных лесоматериалов. Итоги работы позволят уточнить рекомендации по методу рубок (верховой, низовой, отбор деревьев будущего). Имеет практическое значение оценка эффективности внесения удобрений (комплексного ухода) в разных типах леса.

Личный вклад. Автор принимал участие в очередной таксации пробных площадей, была проведена камеральная обработка имеющихся данных.

А проб ацця. работы. Основные положения диссертации и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на Политехническом симпозиуме «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона» конференции «Экология и энергоресурсосбережение» (СПб ГТУ 2003 г.); Республиканской научно-практической конференции «Структурная перестройка лесного комплекса республики Карелия» (Петрозаводск 2003 г.); Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы лесного комплекса» (Воронеж 2005 г.); Международной конференции «Лес - 2005» (Брянск 2005 г.) и ежегодных научно-технических конференциях СПб ГЛТА им. С.М. Кирова в 2001-2005 гг. Часть материалов была получена при выполнении НИР по гранту Правительства Санкт-Петербурга «Исследование влияния метода рубок ухода на возрастную динамику сосновых древостоев», 2003 г.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в девяти печатных работах. Результаты исследований отражены в научно-технических отчетах по НИР. - ■

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы 102 с. Диссертационная работа содержит 22 рисунка, 26 таблиц. Список литературы содержит 106 наименований.

Во введении сформулирована актуальность тёмы диссертационной работы, определена цель исследований, изложены научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения выносимые на защиту,

1. Состояние вопроса н задачи исследования

Споры и разногласия вокруг рубок ухода за лесом сводятся к тому, что сторонники того или иного направления рекомендуют определенные методы, которые должны наиболее полно осуществить задачи, стоящие перед этим мероприятием. " . "

Существующие в практике методы рубок ухода за лесом можно свести в две группы — верховые и низовые: В.Г. Нестеров, Н.П. Георгиевский, А.В. Давыдов, С.Н. Сен но в. Иногда выделяют комбинированный метод: Гергардт, Г,Р. Эйтинген, Б,А. Шустов, Б.Д. Жилкин.

Многие авторы занимались определением оптимальных сроков проведения рубок ухода: С.Н. Сеннов, A.M. Кожевников,Н.А. Луганский, З.Я. Нагимов, П.П. Изюмский, Л.А. Кайрюштис, AJÍ. Юодвалышс, К.К. Буш.

На возможность изменения общей производительности древостоев рубками ухода имеются две точки зрения. Одна из них представлена учеными и практиками; стоящими на позициях количественной неизменности запасов древостоев после рубок ухода. Сюда можно отнести таких ученых, как Н.П. Георгиевский, А.В. Давыдов. Другие ученые придерживаются мнения, что рубками ухода возможно заметно повысить общую производительность: Г .Р. Эйтинген, Ё.А. Шустов, Гергардт, A.M. Кожевников, Л.А. Кайрюштис, И.В. Воропанов, Б.Д, Жилкин, К.Б. Лосицкий. В последнее время взгляд на изменение общей производительности древостоев под влиянием рубок ухода уточняется. Считается, что рубки ухода несущественно влияют на общую производительность чистых одиовозрастных древостоев, однако могут значительно повысить производительность смешанных насаждений: С.Н. Сеннов, Н.П. Анучин, В.Г. Атрохин, C.B. Белов, К.К, Буш. Существует мнение о стабильности высотного положения дерева, начиная с 20-30 лет, иногда, раньше Е.Л. Маслаков, и противоположное мнение о возможности путем ухода улучшить рост мелких деревьев Г.Р. Эйтинген. Немецкий метод отбора деревьев-будущего основан на представлении о стабильности высотного положения-крупных деревьев, намеченных еще в молодняке. Метод деревьев будущего рекомендует применять и действующее Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах Европейской части России (1994 г.). Только длительные опыты позволяют выявить изменения ранга деревьев в процессе роста и уточнить оптимальный метод рубок ухода.

Для характеристики рядов распределения деревьев по ступеням толщины одни авторы С. А. Дыренков, C.B. Моисеев предлагают использовать кривую Пирсона-1 (например, в молодняках). А в других случаях В.В. Ананайтис, распределение Шарлье.

Многие исследователи считают, что под воздействием рубок ухода изменяются почвенные условия, усиливается рост и развитие имевшегося под пологом леса подроста, увеличивается появление всходов (Кормили-цына О. В., Набатов Н.М., Банева H.A., Орлов А.Я.^

Диализ литературных источников, показал, что хотя давно известны два'основных метода рубок ухода, не существует обоснованных рекомендаций по применению того или иного метода в древостоях разного состава, В связи с этим была предпринята попытка дать комплексную оценку влияния метода рубок ухода на структуру сосновых насаждений и его продуктивность,

2. Программа и методика исследований

В программу исследований были включены следующие вопросы:

1. Изучение возрастной динамики основных таксационных показателей в сосновых древостоях, сформированных под воздействием рубок ухода,

' проведенных разными методами и с разной интенсивностью. Изменение почвенных условий, состава' живого напочвенного покрова в сосновом насаждении после рубок ухода.

2. Исследование процессов формирования древостоев, перегруппировки деревьев в процессе роста, изменения рангового распределения деревьев с возрастом и влияние на эти процессы рубок ухода, проведенных разными методами.

3. Влияние рубок ухода, проведенных разными методами, на товарную структуру древостоев.

4. Уточнение практических рекомендаций по методам рубок ухода в сосновых древостоях южной подзоны тайги.

На пробных площадях через каждые 5 лет проводился сплошной перечет деревьев. Перечет проводился металлической мерной вилкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях на высоте 1,3 м с точностью до 1 мм. Высоты измерялись высотомером в каждой ступени толшины у 3-5 деревьев. После графического выравнивания данные использовались для определения разряда высот по ступеням толщины. Вычисление запасов проводилось по таблицам высот и объемов стволов для древостоев Ленинградской, Архангельской и Вологодской областей. Определение текущего прироста древостоев выполнялось в соответствии с ГОСТ 18264-72. Влияние рубок ухода на возрастную динамику сосновых древостоев определялось при сравнении контрольных и пройденных рубками ухода пробных

площадей. Замер и обработка данных проводились так же, как и на контрольных пробных площадях. . • . ' . ■ .■■ ¡.

• Перегруппировка деревьев в процессе роста изучалась по изменению распределения деревьев по ступеням толщины за весь период опыта.

На постоянных площадках размером 1 м1 определяли состав и проективное покрытие растений нижних ярусов. ■

Камеральная обработка экспериментальных данных выполнялась в соответствии с общепризнанными методиками, действующими ГОСТами и инструкциями. Обработка производилась, при помощи прикладных программ «Statistica 5.0», «Matcad 2005. Proffessional» и «Excel 2005», входящей в пакет прикладных программ «Office ХР Professional» для операционной системы Windows ХР. Определение запаса, относительной полноты и распределение древесины по категориям крупности производилось по таблицам в «Справочнике таксатора» (Третьяков Н.В. и др.).

2.1 Объекты исследования Исследования проводились на постоянных пробных площадях, заложенных сотрудниками ЛенНИИЛХа в Л 974 г. К 2002 году насаждения достигли 70-75 летнего возраста, таким образом, на основании этих опытов можно анализировать законченный цикл лесо выращивали я в сосновых древостоях и влияние на него рубок ухода.

2.2 Природные условия райор^ исследование Опытное хозяйство «Сиверский лес» расположено в 70 км к югу от Санкт-Петербурга. Данная территория относится к западному округу подзоны южной тайги зоны хвойных лесов.

В целом климат района характеризуется как умеренный, который формируется под воздействием холодных воздушных масс, поступающих из Арктики, и более теплых воздушных масс Атлантики. Господствующими ветрами являются ветры юго-западного, западного и южного направлений. Иногда возникают сильные ветры, вызывающие ветровалы и буреломы.

Рельеф территории представляет собой слегка волнистую равнину. Гидрологическая сеть хорошо развита, она многоводна, в летние месяцы не высыхает. Кроме того в хозяйстве имеется хорошо развитая гидромелиоративная сеть, из-за сильной заболоченности территории. Основными почвообразующими породами являются маломощные и молодые четвертичные морены и озерно-ледниковые отложения.

Основные лесообразующие породы - ель, сосна, береза и осина. Средний класс бонитета по хозяйству И, что положительно характеризует лесорастительные условия опытного хозяйства— ,

■ 2.3 Характеристика объектов исследования

Исследования проводились на пробных площадях серий 5 и 6, заложенных в древостоях Си вере ко го лесхоза СПбНИИЛХ в 1974 году. Размер каждой пробной площади 0,2 га.

Серия 5 заложена в сосняке 43 лет. Тип леса — черничник влажный, почва — торфянисто-перегнойный железисто-иллювиальный песчаный подзол на валунном суглинке. Состоит из 3-х площадей: контрольная 5-1, с двумя рубками ухода по низовому методу 5-2, с низовыми рубками ухода и двухкратным внесением удобрений 5-3.

Серия б заложена в сосняке брусничном 36 лет в кв. 20-33 Орлинско-го лесничества Сиверского лесхоза. Почва — грубогумусный железисто-илювигльный песчаный подаол на валунном карбонатном суглинке. Серия состоит из 11 площадей: 6-1 рубка при которой чересполосно удалили все' деревья, 6-2 средняя низовая, 6-3 контроль, 6-4 контроль с внесением удобрений, 6-5 и 6-6 средняя низовая с внесением удобрений, 6-7 сильная верховая, 6-8 слабая верховая, 6-9 сильная низовая, 6-10 контроль с удобрением, б-П контроль. Наибольший интерес для исследования по теме диссертации представляют пробные площади 5-1,5-2,5-3,6-2, 6-3,6-4,6-5, 6-7, 6-8,6-9.

Характеристики пробных площадей в начале опыта и в последствии лесохозяйственных мероприятий представлены в таб!л. 1,

3. Возрастная динамика основных таксационных показателей

Влияние рубок ухода, проведенные разными методами,на производительность и продуктивность сосновых насаждений

Чтобы оценить обоснованность применения рубок сильной интенсивности необходимо сравнить производительность к продуктивность дре-востоев, а также их изменение за весь период опыта.

Несмотря на разный исходный запас, производительность является примерно одинаковой в определенном возрасте на всех опытных пробных площадях, когда древостой достигают полноты, характерной для данных условий местообитания. На пробных площадях с комплексным уходом, с сильным низовым и сильным верховым уходом сближение производи-тельностей наблюдается в возрасте 65 лет.

Из табл. 1 видно, что рубки ухода, не снижают общую производительность. Более того, на секциях с сильным низовым уходом наблюдаются более высокие приросты по обшей производительности и продуктивности, и небольшой отпад по сравнению с другими пробными площадями серии б.

Оставленная часть древостоя при достаточном количестве стволов активнее реагирует на улучшение условий произрастания, лучше использует питательные ресурсы среды. На всех пробных площадях, особенно на 6-9 (сильный низовой уход) удаляли крупные деревья в тесных группах и с малоценными стволами: ветвистые, сучковатые, закомелистые.

Таблица 1

Влияние рубок ухода на производительность и продуктивность разрежен-

ных древостоев

ГШ t Запас после рубки, м3/га Измене-кие запаса. м'/га Суммарный выруб. запас, м3/га Суммарный отпад м3/га Итоговая произвол. Vra Изменение общей производительности, м3/га Итоговая продуктивность, м3/га

5-1 190 183 11 79 463 262 373

5-2 119 192 114 9 456 241 425

5-3 133 274 105 5 495 296 491

6-2 108 230 85 16 439 260 423

6-3 176 143 0 114 433 244 319

6-4 179 176 0 120 475 293 355

6-5 126 264 71 48 509 312 461

6-7 150 187 84 69 490 256 421

6-8 132 187 66 47 432 234 385

6-9 114 263 132 16 525 279 509

Внесение удобрений без проведения рубки не может быть признано эффективным. На пробной площади 6-4 (контроль с удобрениями) производительность и продуктивность ниже чем на пробной площади с комплексным уходом 6-5, отпад больше в 2 раза. Самый низкий запас был на пробе с сильным низовым уходом, но к концу опыта он вырос настолько, что обогнал все секции кроме 6-5 - рубка с 3-х кратным удобрением. Несмотря на это производительность в конце опыта оказалась выше на пробной площади с низовым уходом. И хотя запас на пробной площади с верховым уходом был не самым низким, конечный запас оказался самым не-

большим. Итоговая производительность и продуктивность на пробной площади с слабой верховой рубкой в конце-наблюдений ниже чем на пробных площадях с сильным низовым и верховым уходом.

На серии 5 самая высокая производительность и продуктивность на пробной площади с комплексным уходом. На пробной площади 5-2 было проведено два ухода, поэтому производительность к концу наблюдений не восстановилась и ниже чем на контроле, но продуктивность выше.

Динамика изменения запаса показана на рис.1. : -

"400 350

2

; 250

„ 300

га

- ж

о 150 «

| 100 50 0

- еерховои метод

- низовой метод

20 30 40 50 60 ■ 70 80 возраст, лет

Рис. 1 Возрастное изменение запаса с возрастом на пробных площадях с верховым и низовым уходом

Так как рубка по низовому методу была проведена с высокой интенсивностью, то и запас после рубки выше на пробной площади с верховым методом. Но на пробной площади с низовым уходом запас начинает повышаться и в промежутке 55-65 лет почти сравнивается с запасом на пробной площади с верховым уходом.-А с 65 лет запас на пробной площади с низовым уходом продолжает расти и обгоняет рост запаса на пробной площади с верховым уходом. В 75 лет разница по запасу между на пробных площадях по верховому и низовому методу составляет 12% от запаса древостоя, проеденному рубкой ухода по верховому методу.

Влияние рубок ухода, проведенных разными методами на основные таксационные показатели, на растительность нижних ярусов и корненасы-

шенность почвы

Из табл. 2 и 3 видно, что увеличение среднего диаметра изрежнвае-мых древостоев тесно связано с интенсивностью рубки, т.е. с числом оставленных деревьев. Чем больше выборка или меньше густота оставленной части древостоя, тем выше средний диаметр разреженной части древостоя. Как на пробных площадях с комплексным уходом и двухкратной рубкой серии 5, так и на пробных площадях серии 6 весь период рубок ухода густота была значительно меньше, чем на контрольных площадях (б-З, 5-1). Поэтому, средний диаметр на пробных площадях с рубкой превышает диаметр на контроле,, Максимальный диаметр достигнут на пробной площади с сильным низовым уходом. Внесение удобрений без рубки (6-4) не дает ощутимых результатов в отличие от комплексного ухода (6-5).

Величина верхней высоты и ее текущий прирост за разные годы в период наблюдений на всех пробных площадях серии 5 и 6, как на контрольных, так и на разреженных с разной интенсивностью почти одинаковы. Это показывает, что разреживание мало влияет на верхнюю высоту, которая, в свою очередь, отражает высокую однородность условий местопроизрастания на опытных пробных площадях. Хотя на пробной площади 6-5- величина верхней высоты повысилась значительно, но это связано с изменением почвенных условий под влиянием удобрений.

Из табл. 2 и 3 видно, как изменяется бонитет после рубок ухода. К концу исследования почти на всех пробных площадях бонитет увеличился. Но если на контроле и на контроле с удобрением он увеличился со II до I, то на пробных площадях с рубками повысился со Н до I"

За 30 лет породный состав на пробных площадях изменился незначительно. К концу исследования на серии 5 исчезли береза и осина и появилось молодое поколение ели. На серии б была вырублена или отпала вся береза, сформировался чистый сосновый древостой и появился сосновый подрост.

Динамика площадей сечения древостоев представляет особый интерес, Ее используют для определения относительной полноты, установления, предельных норМ'рубок ухода за лесом, для определения запаса вырубленной и оставленной частей насаждения.

Разница между значениями суммы площадей сечения по сильному верховому и сильному низовому методу начале была 5,5 м2/га, а к концу сократилась до 0,9 мг/га.

За весь период наблюдений самый значительный прирост по площади сечения оказался на пробной площади 5-3 с комплексным уходом. На пробах с низовым уходом прирост больше, чем на пробных_ллощадях^с- -—г.—

верховым уходом. Самые маленькие приросты на контроле, незначительный прирост и на контроле с удобрением. :

Несмотря на то, что на пробной площади с сильной низовой рубкой полнота была снижена до 0,5 бна восстановилась до 0,9. На пробной площади с 5-2 и 5-3 рубка проведена дважды, полнота в начале опыта была 0,5, но благодаря тому, что на пробной площади 5-3 дважды вносили удобрения полнота восстановилась до 0,9. На контроле и контроле с удобрением полнота снизилась с 1,0 в начале опыта до 0,9 в конце опыта. На пробной площади 5-1 (контроль) полнота не изменилась и осталась прежней.

Для понимания онтогенетических изменений желательно знать возрастную динамику физиологически активных корней и их реакцию на разреживание древостоя в том или ином возрасте. Масса и активность работы корней деревьев в свою очередь коррелируются с развитием нижних ярусов растительности.

Установлено, что через 18 лет после рубки самое большое количество азота в корнях деревьев на пробной площади с сильным низовым уходом в сосняке брусничном. Так как количество активных корней после рубки восстанавливается и даже увеличивается, то и накопление необходимых для роста веществ, в частности азота возрастает. Соответственно увеличивается и текущий прирост по производительности. Внесение удобрений существенно не увеличивает содержание азота в корнях деревьев.

Изменяется с возрастом и индикаторный состав нижних ярусов, отображающий динамику экологических факторов, прежде всего содержание легкодоступных элементов почвенного питания. В сосняке брусничном на контроле возрастает количество мхов и уменьшается количество злаков, осок и разнотравья. На пробных площадях с рубкой и с комплексным уходом уменьшается количество мхов за счет увеличения злаков, осок и разнотравья.

Поэтому селекционную рубку с отбором конкурентоспособных деревьев лучшего качества можно и нужно проводить в тот период онтогенеза древостоя, когда после рубки восстанавливается размер текущего прироста и вследствие уменьшения отпада запас увеличивается до контрольного уровня. С учетом возрастных изменений, восстанавливаются до того же уровня масса физиологически активных корней деревьев и характеристики нижних ярусов растительности

. Таблица 2

Характеристики пробных площадей в начале наблюдений

пп Состав н возраст н проверенные мероприятии Оставлен на* часть ВыруСденна« часть в начале наблюдений Общая производи-теяь-иосгь, ¡¿/га

Н,„и Мири М Бонитет Др. СМ N. шт/га о, мг/гэ V, н'/гэ \ О, м7га V, м'/га В т.ч. сухостоя, «Ага Годи %рубки

5-1 10С«ед Б, контроль 15,5 17,1 I 13,9 1555 23,8 190 2,1 12 12 6 202

5-2 10С«едБ, Ос низовая рубка 16,2 17,3 1 14,5 885 14,7 119 10,6 83 1971-41, 1981-15 202

5-3 10С«ед Б, Ос низовая рубка + 2 раза удобрения 16,7 17,4 I 16,3 775 16,2 132 8,5 68 1971-34, 1981-14 200

6-2 ЮС^ед. Б, низовая рубка 14,1 15 И 15 835 14,7 108 9,7 71 10 1971-36 1981-6 179.

6-3 10С36ед. Б, контроль 12 15,5 II 11,2 2685 26,5 176 2,0 13 13 189

6-4 1 ОС^д. Б, контроль +3 удобрения 12,4 15,6 [I 11,9 2350 26,2 179 0,6 3 3 - 182

6-5 ЮСюед. Б, низовая рубка +3 удобрения 13,9 15,6 II 15,4 925 17,3 126 11,4 71 13 1971-32 197

6-7 ЮС^ед. Б, верховая рубка 14,6 16,5 I 14,3 1225 19,5 150 12 84 22 1971-41 234

6-8 ] ОС^д. Б, верховая рубка 15,5 17,5 II 16,7 750 16,4 132 10,1 66 И 1971-28 198

6-9 10С,цед. низовая рубка 16,4 и 18,8. 505 14 114 18,6 132 21 1971-49 246

Таблица 3

Характеристики пробных площадей в конце наблюдений_

пп Состав и возраст Оставленная часть Вырубленный запас за весь срок наблюдений, м3/га Огпадза весь срок наблюдений, м}/га % рубин Общая ■ производительность м'/га

Икр» м Бони-, тег Лср.см N. шт/га 0, мг/га .у. м /га

5-1 10Ст4едЕ 26,5 28,1 I 22,8 775 31,6 373 79 6 463

5-2 10С74ед Е 27,0' 28,2 V 25,8 600 26,5 311 83 31 41; 5 461

5-3 10Ст4'ОД Е 27,4 29,2 г 26 590 313 386 68 37 34; 4 516

6-2 ЮСбб 24,0 25,5 I 24,2 645 29,7 338 85 18 36; 6 439

6-3 ЮСб« 23,0 '24,8 I 20,5 870 28,8 319 - 114 - 433

6-4 ЮС» 25,0 26 I 22,4 795 31,4 355 - 120 475

6-5 10СЯ 27,0 _ 28,9 I' 24,4 660 31,0 390 71 48 32 509

6-7 ию» 26,3 27,4 I' 23,8 665 29,7 337 84 69 41 490

6-8 10С7, 28,6 30,5 I 25,6 485 25,0 319 66 47 28 432

6-9 ЮС» 28,5 29,7 I1 28 465 28,8 377 132 16 49 525

4. Процесс перегруппировки деревьев сосны и влияние на него рубок

ухода

Одним из вопросов исследования являлось изучение процессов формирования древостоев, перегруппировки деревьев в процессе роста, изменения рангового распределения деревьев со временем н влияния на эти процессы рубок ухода, проведенных разными методами. Важнейшей характеристикой строения древостоя является распределение деревьев по ступеням толщины.

Таблица 4

Перегруппировка деревьев сосны по ступеням толщины

Пробная площадь : Ступени толщины Число деревьев в начале опыта Итоговое распределение деревьев по ступеням толщины в 2002 г Итого, шт. ^4со-хра-ннв-шихся деревьев

12 16 20 24 28 32 36 отпад

ПП 6-7 8 24 2 \ 22 2 8

12 97 2 И 9 1 74 23 23

16 94 2 23 36 22 1 10 84 89

20 23 3 15 4 1 22 96

24 1 1 0 1 100

Итого 239 4 13 32 40 37 5 1 10 7 132 55

ПП 6-9 12 2 1 1 1 50

16 45 7 21 12 2 3 42 93

20 36 2 19 11 2 2 34 94

24 11 6 4 1 10 91

28 1 1 0 1 100

Итого 95 '1 7 23 31 19 7 7 88 91

Из табл. 4 видно, что независимо от метода рубок ухода, древостой в конце опыта состоит в основном из деревьев крупных ступеней толщины в начале опыта, но значительная часть таких деревьев в процессе роста снижает ранг, отстает от некоторых деревьев меньших исходных ступеней. Предугадать естественный процесс перегруппировки невозможно -даже в 40-летнем древостое. Поэтому отбор деревьев будущего лишен смысла. Низовой метод будет способствовать увеличению количества крупных деревьев, так как на пробной площади с низовым уходом появляются 19 деревьев 32-ой ступеней толщины и 7 деревьев 36-ой , при верховом методе их 5 и 1 шт. соответственно.

На пробной площади с сильным верховым уходом отпад в 15 раз больше, чем с сильным низовым уходом. Так как при низовом методе соблюдался лесоводствснный принцип отбора деревьев в рубку, удалось почти полностью исключить отпад.

На серии 5 самый высокий отпад на контроле; а на пробной площади с двухкратной рубкой в 9 раз меньше, и в 15'раз меньше, чем на пробной площади с комплексным уходом. На контрольных пробных площадях отпадают в основном деревья 8-ой, 12-ой и 16-ой ступеней толщины, а на пробных площадях с рубкой в основном 8-ой ступени толщины.

В результате обработки результатов проведенных таксаций пробных площадей установлено, что распределение деревьев по ступеням толщины после рубок ухода подчиняется нормальному закону распределения.

Данные табл. 4 иллюстрируются рис. 2 из которого видно, что секция с низовым уходом представлена большим количеством высоких ступеней толщины. И в отличии от контроля и рубки по верховому методу итоговый график распределения деревьев по ступеням толщины смещается в сторону высоких ступеней толщины.

.0.091.,

0.1

^.533x10"^ 0 Ь:

ю

■

х2<1)

0.05

■ 15* 20- 25 30 35

40

распределение на ПП 6-9 распределение на ПП 6-7

(

-40,

• Итоговые распределения на ПП

■Рис.2 Итоговое распределение ступеней толщины на пробных площадях с верховым и низовым уходом

Основными параметрами нормального закона распределения являются математическое ожидание физической величины (для нашего случая это диаметр на высоте груди Дп, см) и дисперсия — мера рассеивания отклонения физической величины от среднего ее значения (а см3).

5

♦— ГП с н/ооеьм умэделл

I . . (

| —•— ГПсверноеым уходом

ЛО 50 60 70 80 Возраст, лет

Рис 3. Распределение дисперсий по годам на площадях с верховым и низовым уходом

Были определены значения дисперсий рядов распределения деревьев по ступеням толщины через каждые 5 лет, представленные в виде графика нарис.З

Меньшая величина дисперсии в течении 30 лет и к концу наблюдений на пробной площади с низовым уходом, позволяет утверждать, что при проведении рубки главного пользования лесозаготовитель сможет получить более однородный сортамент круглых лесоматериалов (кряжей). Отметим, что с точки зрения технологического процесса лесозаготовительного производства данный момент является весьма важным.

5. Влняние рубок ухода на товарную структуру древостое»

Метод рубки ухода оказывает существенное влияние на распределение древесины сосны по категориям крупности. Это хорошо видно из табл. 5.

Наибольший выход крупной деловой древесины достигается на пробной площади с сильным низовым уходом, немного меньше на пробный площадях с комплексным уходом 5-3 и 6-5. Количество крупной древесины на 32% больше на пробной площади-е-низовым уходом чем на пробной

площади с низовым уходом, суммарный выход деловой древесины выше на 13%

Таблица 5

Стоимостная оценка итогового запаса сосны

Категория крупности ПП 5-1 ПП 5-2 ПП 5-3

Запас, м3/га Таксовая стоимость, руб. Запас, м*/га Таксовая стоимость, руб. Запас, м'/га Таксовая стоимость, руб. '

Крупная 37 8801,19 38 9039,06 41 9752,67

Средняя 227 38528,71 196 33267,08 248 42093,04

Мелкая 45 3843,45 28 2391,48 49 4185,09

Дрова 22 147,84 , 19 127,68 24 161,28

Итого 331 51321,19 281 44825,3 362 56192,08

ПП 6-3 ПП6-4 ПП 6-5

Крупная 22 5233,14 35 8325,45 39 9276,93

Средняя 150 25459,5 217 36831,41 237 40226,01

Мелкая ' 86 7345,26 43 7345,26 47 4014,27

Дрова 23 1964,43 21 141,12 '24 161,28

Итого 281 40002,23 316 52643,24 347 53678,49

ПП 6-7 ПП 6-8 ППб-9

Крупная 34 8087,58 32 7611,84 45 10704,15

Средняя 206 34964,38 195 33097,35 237 40226,01

Мелкая 40 3416,4 38 3245,58 34 2903,94

Дрова 20 134,4 19 131,48 23 154,56

Итого 300 46602,76. 284 44086,25 339 53988,66

Согласно расчетам, приведенным в табл. 5 метод рубок ухода влияет на товарность древесины. Сравнивая стоимость древесины в 70-75 летних древостоях, оцененную по ставкам лесных податей на апрель 2005 г., можно отметить, что наибольшую таксовую стоимость имеет древесина, полученная после проведения комплексного ухода на пробной площади 5-3. На втором месте по стоимости после комплексного ухода находится пробная площадь с сильным низовым уходом 6-9 и 6-5 с комплексным уходом. Это объясняется как большим запасом & целом, так и большим запасом крупной и средней древесины, в частности.. Проведение двухкратной рубки на пробной площади 5-2 снизило таксовую стоимость .древесины. Наименьшая таксовая стоимость на контроле 6-3.

По результатам работы можно едать следующие основные выводы и рекомендации:

1. Рубка ухода по низовому методу в 30-летнем древостое с интенсивностью 49% при правильном отборе деревьев в рубку не приводит к снижению общей производительности, снижению итоговых полноты и запаса. Наоборот, проявляются положительные последствия: увеличение выхода крупной деловой древесины на пробной площади с низовым уходом на 32^4 по сравнению с верховым уходом, .

2. Применение верхового метода рубок ухода приводит к увеличению отпада по сравнению с низовым методом в 4 раза.

3. Рраспределение деревьев по ступеням толщины на всех пробных площадях подчиняется нормальному закону распределения. Проведение рубок ухода по низовому методу в сосняках будет способствовать увеличению количества крупных деревьев, появлению деревьев 32-ой и 36-ой ступени толщины.

4. Рубки ухода в сосняках по низовому методу повышают общую производительность на 7%, а запас на 12% по сравнению с верховым методом. Диаметр при низовом методе больше чем при верховом на 20%.

5. Применение комплексного ухода в сосновых древостоях положительно сказывается на росте сосны. На 10% повышается средний диаметр, запас и производительность на пробной площади с комплексным уходом выше по сравнению с пробной площадью с удобрение, но без рубки,

6. Селекционную рубку с отбором конкурентоспособных деревьев лучшего качества нужно проводить в то время, когда после рубки восстанавливается не только размер текущего прироста, но и восстанавливаются масса физиологически активных корней и характеристики нижних ярусов растительности. Этот период примерно совпадает с этапом жердняка и заканчивается тем раньше, чем лучше условия произрастания.

7. Материалы исследований могут быть использованы при разработке практических рекомендаций по оптимизации проведения рубок ухода в сосновых древостоях Ленинградской области.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Григорьева О.И., Жукова А,И. Задачи рубок ухода в сосняках и их влияние на возрастную динамику // Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса. Юбилейный межвузовский сборник науч. тр. СПб.: ГЛТА, 2002 г. С 54 -55.

2. Григорьева О.И. Исследование влияния способа рубок ухода на возрастную динамику сосновых древостоев // Политехнический симпозиум «Молодые—ученые -.промышленности СеверсьЗапалнош_ре^.

гиона» Материалы конференции «Экология и энергоресурсосбережение» СПб.: ГТУ 2003 г, С. 46.

3. Григорьева О.И. Обоснование метода рубок ухода в сосняках // Материалы республиканской научно-практической конференции «Структурная перестройка лесного комплекса республики Карелия»: Петрозаводск, 2003 г. С. 19-21.

4. Григорьева О.И., Гусейнова Н.Э. Экспериментальные исследования влияния способа рубок ухода на относительный диаметр сосновых древостоев // Сборник докладов молодых ученых на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Выпуск 7. СПб.: ЛТА. 2003, С. 22-25.

5. Сеннов С.Н., Григорьева О.И. Влияние метода рубок ухода на производительность и товарную структуру сосновых насаждений // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. № 171. СПб.: ЛТА. 2004. С. 5-9.

6. Григорьева О.И. Результаты статистической обработки материалов экспериментальных исследований по влиянию метода рубок ухода на производительность сосновых древостоев // Сборник докладов молодых ученых на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Выпуск 8. СПб.: ЛТА. 2004, С. 5-8. '

7. Григорьева О.И. Результаты экспериментальных исследований эффективность рубок в сосняках на осушенных почвах И Сборник докладов молодых ученых на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. Выпуск 9. СПб.: ЛТА. 2005,0.21-24.

8. Григорьева О.И. Обоснование режима заготовки заготовки древесины при промежуточном пользовании в сосновых древостоях // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы лесного комплекса». Воронеж. 2005 г.Т,1,С 107-111..

9. Григорьева О.И. Статистические характеристики сосновых насаждений, пройденных рубками ухода ft Сб. науч. трудов «Актуальные проблемы лесного комплекса» под обшей редакцией А.Я. Панфилова. Вып. № 10. Брянск 2005 г. С. 84-87.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д 212.220.02 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Лесотехническая академия. Ученый Совет.

ГРИГОРЬЕВА ОЛЬГА ИВАНОВНА АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 16.11.05. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд, л. 1,0. Печ. л. 1,25 Тираж 100 экз. Заказ № 283. С 19а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательс ко-полиграфический отдел СПбГЛТЛ 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер,, 3