Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесовозобновление гарей в сосняках Республики Марий Эл

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

Автореферат диссертации по теме "Лесовозобновление гарей в сосняках Республики Марий Эл"

Г. Г 5 ОД

¿ !з 1;н> На правах рукописи

ШАНС® Александр Владимирович

ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЕ ГАРЕЙ В СОСНЯКАХ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЗЯ

06.03.03. Лесоведение и лесоводство;

лесные пожары и борьба с нимн

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола-1963

Работа выполнена в Марийском государственной техническом университете и Марийском опорной пункте Татарской лесной опытной станции ВИНИЛУ.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Марийской АССР (ДЕНИСОВ Д. К.] Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки Республики Марий Эл. академик ИТА ЧР АЛЕКСЕЕВ И.А. - кандидат сельскохозяйственных наук, директор Чувашского ботанического сада РАН, академик ИТА ЧР НЕОТИТОВ Ю.А. Ведущая организация - Комитет по лесному хозяйству Республики

Марий Эл

Защита состоится" "апреля 1996г. в Vчасов на заседании диссертационного совета Д 064.30.01 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424024, Республика Марий ал, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать ученому секретарю диссертационного совета Д 064.30.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского государственного технического университета

Автореферат разослан " " 1996 г.

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

Калинин К. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В засушливый 1972 год лесные пожары в Республике Марий Эл повредили 184,9 тыс.га лесов, или 132 лесов республики. Треть сосновых насаждений погибла. В связи с .этим возникла проблема рационального послепожарного восстановления леса на обширных гарях сгоревших сосновых насаждений.

Диссертационная работа выполнена в период 1975-1995 . гг. по планам НИР Государственного Комитета СССР по лесу, затем Федеральной службы лесного хозяйства России, и Комитета по лесному хозяйству Республики Марий ЭЛ.

Цель и задачи исследований - изучение хода естественного лесовозобновления на гарях в сосновых лесах и эколого-биологических факторов, влияющих на этот процесс; разработка научно-обоснованных рекомендаций по ускоренному послепожарному восстановлению сосняков в зависимости от типа леса и характера пожара, мер по повышению устойчивости сосновых лесов против пожаров.

Научная новизна. Впервые на стационарах осуществлено комплексное длительное наблюдение за динамикой основных компонентов сосновых биогеоценозов после крупных лесных пожаров.

Выявлены изменения физико-химических, биологических и других лесорастительных свойств почвы под влиянием лесных пожаров.разной интенсивности. Впервые изучено влияние пожаров на содержание мик: роэлементов в почвах сосновых насаждений разных типов леса.

Для района исследования дана полная характеристика естест^ венного лесовозобновительного процесса с момента появления на гарях самосева и до начального этапа формирования молодняков, определены факторы, влияющие на успешное восстановление сосновых насаждений после пожаров.

В условиях боров и суборей изучена количественная, качественная и высотнач структура подроста, динамика его численности и хозяйственная оценка. Установлены факторы, влияющие на его выживаемость, накопление и отпад. Выявлено и рекомендовано для производства время проведения опережающих лесоводственных уходов, за сосной с целью повышения темпов её роста и предотвращения нежелательной смены пород. Показано влияние состава, строения и структуры сосновых насаждений и культур на интенсивность и характер распространения пожаров. Даны рекомендации по ширине противопожарных барьеров, созданию пожароустойчивых, смешанных насаждений со вторым ярусом и густым подлеском из лиственных пород.

Практическая ценность. Результаты исследований автора по созданию пожароустойчивых, смешанных лиственно-хвойных насаждений, противопожарных барьеров (заслонов) внедряются в лесных предприятиях региона. Материалы исследований вошли во "Временные рекомендации по восстановлению лесов на гарях Марийской ЛССР" (1976), "Рекомендации по ведению хозяйства в лесах, поврежденных пожарами" (1986), "Рекомендации 'по повышению пожароустойчивости молодняков сосны"(1989). Разработки автора используются в учебном процессе в МарГТУ.

Личное участие автора. Диссертационная работа выполнена при разработке госбюджетных и хоздоговорных тем (руководителем и ответственным исполнителем которых являлся к.с.-х.н. К.К. Калинин) в Марийском опорном пункте ТатЛОС ВНИИЛМ и на кафедре лесоводства Марийского государственного технического университета. Все виды работ по теме диссертации от планирования эксперимента до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии. В сборе материалов принимали участие сотрудники Марийского опорного пункта ТатЛОС к.б.н. Ю.П. Де-маков, В.А. Крейер. По почвенным исследованиям помощь в виде консультаций автору оказывал к.с.-х.н., доцент МарГТУ Е.И. Патрикеев. Автор очень благодарен всем за оказанную помощь.

Обоснованность и достоверность результатов исследований базируется на использовании значительного по рбъему экспериментального материала. Обследовано более 4 тыс.га гарей. Заложено 184 пробные площади, при этом охвачено все многообразие лесных пожаров, кроме повальных стволовых. Живой напочвенный покров описан на 1245 учетных площадках, укос его надземной фитомассы на 1230 м2. Учет естественного лесовозобновления проведен на 2250 учетных площадках. Начальный период формирования молодняков исследован на 1525 площадках с рубкой и обмером 215 модельных деревьев. На стационарных пробных площадях в течении многолетних наблюдений осуществлялась программа геоботанических, почвенных и лесоводствен-ных исследований. Обработка материалов выполнена на ЭВМ.

Апробация и публикация работ. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на научных конференциях МарПИ (1974-1989), НТС ТатЛОС ВНИИЛМ (1975-1988), на Всесоюзном научно-техническом совещании ВНИИЛМ (1979), Всесоюзных и региональных конференциях (1981, 1982, 1984, 1086, 1989, 1990, 1992, 1995). По теме диссертации опубликовано 84 работы. Участник ВДНХ СОСУ в 1987 году, свидетельство N200.

- О -

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, девяти глав, заключения, списка литературы ив 286 наименований, в том числе 22 зарубежных и 8 приложений. Основная часть содержит 196 с. машинописного текста, 43 табл., 21 рисунок.

- 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТЕРРИТОРИИ МАРИЙ ЭЛ

Климатическая характеристика Республики Марии Эл показывает, что периодически повторявшиеся длительные весенне-летние засухи, которые особенно резко проявились в 1921 и 1972 гг. вместе с лесным фондом способствуют распространению крупных лесных пожаров.

2. ЛЕСА МАРИЙ ЭЛ И ЛЕСНЫЕ ПОЖАРЫ В НИХ

Площадь хвойных лесов в республике при лесистости 52% неуклонно снижается (80,7 в 1927г.-54,5% в 1993г.), в основном, за счет сокращения ельников. Площадь сосняков подвергается медленному изменению: в 1927г. их было 396 тыс.га, а в 1973 - 355 тыс.га, в 1993г.-452.7 тыс.га, что связано с интенсивным созданием сосновых культур и с менее выраженной'сменой сосны на мелколиственные.

Пожары 1972 года резко сократили покрытую лесом площадь, изменили лесной фонд и нарушили возрастную структуру лесов. Учет лесных пожаров бывшим МЛХ Республики Марий Эл с 1948 по 1992 гг. показывает, что ежегодно происходят пожары. Крупные лесные пожары происходили в 1948, 1950-1952, 1954 гг., которые совпадали с периодами засух (Колобов, 1968). .

3. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОЗОБНОВЛЕНИЯ СОСНЯКОВ НА ГАРЯХ

Лесные пожары играют большую роль в генезисе лесов, в формировании возрастных структур сосняков и положительно влияют на возобновительный процесс ( Мелехов, 1959; Санников 1960,1961; Судаков и др.1973; Артемьев, Чертовской,1976).

Детальное изучение с учетом биофенологических фаз сосны в момент пожара были.проведены на обширных гарях 1921 года в Марий За и описаны в работах Л.И.Япнова, А.И.Дружининой, П.К. Гурьянова (1930), Л.И.Япнова (1930), А,А.Юницкого(1933), А.Петрова (1934).

Анализ литературы, показывает: многие исследователи склонны считать, что пожары способствуют возобновлению и росту сосны, но

- с - ■ ■ -,

некоторые авторы ( Тихомиров, 1928; Краснов, 1950; Конев, 1966) отмечают, что пожары оказывают и отрицательное влияние на естественное возобновление. Только длительные наблюдения на крупных гарях могут дать ответ на противоречивые взгляды, которые упомянуты в литературном обзоре по возобновлению сосняков после пожаров.

4. ПРОГРАША, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ РАБОТ

Программой предусматривалось изучить 10 вопросов, основные из них: i. Динамика нижних ярусов растительности на гарях. 2. Изменение свойств почв привнесённых лесными пожарами в разных типах леса. 3. Ход естественного возобновления на гарях в сосняках. 4. Разработка мер, способствующих рациональному формированию молод-няков. 5. Комплексная оценка чистых и смешанных насаждений, влияние состава древостоя на пожароустойчивость насаждений.

Изучение восстановления растительности на гарях производилось маршрутно-ключевым методом, стационарным исследованием с закладкой пробных площадей, где делалось лесоводственно-таксационное, пирологическое, геботаническое описание с использованием методических указаний, изложенных в работах: В.Н.Сукачева, C.B. Зонна (1961), А.В.ПоОединского (1966), ГОСТ 16128-70 "Площади пробные лесоустроительные".

Выделение СОг. содержание микроэлементов, физико-химические свойства почв изучались по оригинальным и общепринятым методикам, описанных в работах: В.И.Штатнова (1952), В.Н. Смирнова (1955, 1958), Е.В. Аринушкиной (1970).

5. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ 1972 ГОДА И ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПОД ИХ ВЛИЯНИЕМ

Пожары 1972 г. охватили больше всего хвойные насаждения v59.SZ), а среди них сосняки повреждены на 92,0%.

Степень насыщенности почв основаниями, сумма поглощенных оснований, и все виды кислотности в обожжённых почвах существенно отличаются от контрольных и данные различия проявляются в зависимости от интенсивности прошедшего пожара.

Выделение СОг ив почвы на гарях в сосняках лишайшково-мшистых, брусничных меньше, а в черничных после низового пожара средней силы больше, чем на контроле. В почвах сосновых насаждений, пройденных пожаром, наблюдается значительное превышение содержа-

ния марганца и бора в верхнем гумуссированном горизонте, а содержание других микроэлементов (кобальт-, медь, цинк) остается одинаковым с контролем.

6.ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ЖИВОГО НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ПОДЛЕСКА

НА ГАРЯХ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Травяно-кустарничковый покров в сосняках боров на 2-летних гарях формируется редкий или средней густоты с преобладанием в нем иван-чая и незначительного участия вейников, а в заболоченных - пушшы влагалищной (табл.). Моховой и лишайниковый покров в сухих и свежих условиях произрастания развит слабо. В данном возрасте гари ни травяной, ни моховой покров не являются препятствием для возобновления. В сырых и мокрых борах моховой покров, наоборот, густой, представлен в основном кукушкиным льном обыкновенным. Он уже с 3-го года после пожара препятствует появлению возобновления.

На 7 год в покрове увеличилось участие вейников и уменьшилось количество иван-чая, условия для накопления самосева древесных пород ухудшились из-за задернения почвы вейниками. На 11-летних гарях покрытие травяным покровом значительно не увеличилось, но резко возросло покрытие мхами и лишайниками. Доминантом покрова после любого вида пожара стали вейники, а в моховом покрове кукушкин лён можжевеловый. Условия для естественного возобновления на 11-летних гарях становятся безнадёжными.

Наилучший рост сосновый подрост имеет в иван-чаевой синузии, наихудший - в орляковой, что потверждается статистически.

Подлесок восстанавливается после пожара в условиях Ai.A2.A3 медленно, а в Вг и А4 сразу в первый год после пожара.

7. ЕСТЕСТВЕННЫЙ ЛЕСОВОЗОБНОВИТЕЛЬНЬЙ ПРОЦЕСС В СОСНЯКАХ

ПОСЛЕ ПОЖАРОВ 1972 ГОДА

Ход лесовозобновительновителъного процесса в начальный период после пожара и факторы, влияющие на него. Успешное естествен-юе возобновление сосной,' березой и осиной происходило на всех участках гарей. В сосняках лишайниковых, пройденных беглым низо-зым пожаром, и брусничниковых, поврежденных верховым пожаром, возобновление недостаточное. При переходе от сухих условий произ-юстания к более влажным общее количество подроста возрастает.

- В

Динамика проективного покрытия живого напочвенного покрова на гарях сосновых насаждений (г)

Тип леса (сосняк) Вид сонара Год после пожара

Травянш Ыоховш

2 7 11 2 7 11

Лишайниковый Контроль - 8,5 5,9 - 44,6 68,5

То ие Низовой беглый 8,0 19,0 27,1 <1,0 12,0 54,9

Лжвайниково-ииистый Низовой устойчивый 35,0 24,4 11,6 <10,0 34,4 63,0

Брусничный Контроль' - 25,4 32,2 - 47,8 33,3

То ге Ннзовой средней 41,3 С11ЕЫ 65,7 60,7 3,0 11,0 24,9

То не .16,0 10,8 14,4 6,0 55 81,3

_ п_ Низовой устойчивый 19,0 18,1 25,2 <10,0 25,5 75,0

_ ц^ Вгрхоьой 41,0 34,7 40,0 5,0 28,9 33,6

Черничный Контроль - 62,0 68,8 - - 80,4 48,3

Б'РУСКЙЧЕО- черннчный Ннзовой устойчивый 44,0 32,8 31,4 21,0 56,8 78,4

Даягошшный Контроль - 17,0 18,8 - 90,0 79,8

То же Нкзовой устойчивый 6,0 18,3 8,4 73,0 87,0 88,1

Сфагновый Контрдь - 67,0 63,7 - 100,0 76,0

То же кивовой устой- 44,0 чивый 50,3 49,5 90,0 100,0 95,1

ТерфлЕОЙ 8,0 - 19,0 90,0 - 90,9

Рис. 1. Количество подроста (тыс.ит./га) на гарях в условиях кг и Л5 (по учёту в 1976 г).

достигая максимума в сосняках сфагновых (рис. 1). В сосняке липовом после беглого низового пожара самосева за 2 послепожариых года накопилось 37,3 тыс. шт./га в т.ч. сосны - 5,63 ткс. шт./га.

Встречаемость сосны в условиях A3.A4.A5 достигает 52-100 %, в после беглого низового пожара и в Аг после верхового-12-332.

В 1972 году отмечалось обильное плодоношение сосны и это отразилось на возобновлении сосны. Появление всходов босны (рис. 2) растянулось на 2 года. В сухих и свежих условиях произрастания подавляющая часть всходов (76-81%) появилась на. второй год после пожара, а в сырых и заболоченных - в первый (90%).

Дальнейшая динамика десовозобновктельного процесса (к исходу 10 лет после пожара) в связи с характером пожаров и типами леса.

В сосняке лишайниковом на гарях насаждений ' и вырубках го-рельников возобновление сосны и лиственных пород плохое (2.0 тыс. шт./ га), а на некоторых участках возобновление практически отсутствовало. Встречаемость сосны - 36-50%: В сосняке лишайнико-во-мшистом после устойчивого низового пожара естественное возобновление сосны на невырубленных гарях происходит более успешно (3.5-5.0 тыс. шт./га, встречаемость 80-88%), а.на вырубках горе- -

с

0 сосна За №13* Ш ОСИ ад

В

»«/

1- :- ™лвва , , _,---- ... -

Ю73 1874 1978 1881 1386 158в

ЕЗ СОСЛЛ Ш В1.»Х31 Щ ОС»»!»

Рис. 2., Динамика появления естественного возобновления на гарях 1972 года' (% к общему количеству подроста по какдой породе): А - сухие боры; Б - свежие; В - сырые и заболоченные.

- и -

льников в ряде случаев отсутствует из-за уничтожения подроста во время летних лесоразработок.

В сосняках брусничных на гарях наблюдается успешное естественное возобновление как сосны, так и лиственных пород. Недостаточно сосны лишь в насаждениях, пройденных верховым пожаром (1.0 тыс. шт./га ). Мало ее и на части площадей гарей насаждений и вырубок горелышков после устойчивого низового пожара (встречаемость 74-86%). Состояние подроста сосны на площадях гарей после устойчивого низового и верхового пожаров хорошее. После низовых, беглых и средней силы пожаров оно хуже.

На гарях насаждений в сосняках черничных, пройденных низовым пожаром средней силы, возобновление в условиях Аз и Вз идет по разному. В Вз сосны накопилось недостаточно ( 2 тыс. шт./га, встречаемость 37,0%), а высота в среднем 31 см, что в 3 - 4 раза меньше лиственных пород.В условиях Аз возобновление сосны (8.0 тыс. шт./га, встречаемость 79%) и лиственных пород ( 290 тыс. шт./га) хорошее и средняя высота сосны ( 69 см ) значительно выше," чем в условиях Вз. На вырубках сосняков черничных (Аз) различия у затенённых и незатенённых сосенок в текущих приростах по высоте достоверны уже к шестому году после повара Ьфакт.-3,31Ио5^2,1б. На девятый год незатенённые сосенки превышают затененные в среднем: по высоте - в 2,4 раза, по объему - в 13,5 раз.

В сосняках долгомошных после устойчвого низового пожара также. наблюдается успешное возобновление хвойных и лиственных пород.

В сосняках сложных после беглых низовых пожаров возобновление сосны в первые годы било достаточное, в дальнейшем из-за затенения порослью липы и травяным покровом произошел большой ее отпад (за 8 лет 92%). На 9-летних гарях насаждений возобновление сосны было плохое (0,6 тыс. шт./га, встречаемость 14.-18%).

Рост подроста по высоте, его высотная структура, накопление и отпад. На четвертый год после пожара в сосняках лишайниковых и лишайниково-мшистых большая часть самосева не превышает по высоте 10 см. Высотная группа 25-50 см в лишайниковом типе отсутствует, в лишайниково-мшистом составляет 1,7%.

В сосняках брусничниковых рост самосева несколько лучше, но на ряде участков заглушающее влияние на него оказывают вейники тростниковидный и наземный,, орляк обыкновенный.

Наилучший рост сосны на 4 год после пожара прослеживается в сосняках долгомошниковых и сфагновых, где 40,4 - 43,2% его выше 25 см, высотная группа до 10 см составляет 6-10,8%.

Текущий годичный прирост в высоту соснового самосева на второй год после пожара (1974) был почти одинаковый и не различался в зависимости от типа леса, но исключение составляли сосняки сфагновые, где годичный прирост в 2 раза был больше, чем в других типах леса.' На 4 год самый высокий прирост наблюдался в сосняках долгомошных, который в 1,3 - 2 раза больше, чем в сухих и свежих борах. На 9 год после пожара в сухих, свежих и влажных борах продолжается увеличение годичного прироста, в то же время в сырых и мокрых он значительно снизился до уровня второго года после пожара. На 16-летней гари в сосняках брусничниковых рост сосны в высоту значительно увеличился по сравнению с лиственными семенного происхождения и незначительно уступает порослевой березе.

Отпад подроста всех пород на 3-й год после пожара (1975) составил 1,7 - 38,1%, при этом сосны - 1,8 - 39,6% (от 1974 г.). На 4 год (1976) эти показатели были несколько ниже и равнялись соответственно 0,8 - 18,3% и 0,6 - 15,9%, это объясняется благоприятными метеорологическими условиями вегетационного периода 1976 года. Наибольший отпад сосны (до 34,6%) происходил в сосняках брусничниковых и бруснично-черничнкковьк на' тех участках, где в покрове преобладают вейник наземный и орляк обыкновенный. Наибольший отпад подроста-всех пород был на 9 год после пожара в сосняках сфагновых, долгомошниковых и наименьший в лишайниковых и брусничных. Отпад березы почти во всех типах леса (кроме сосняков лишайниковых и .Бруенично-черничных) за каждый учетный год и в целом за весь послепожарный период больше, чем соски.

Накопление естественного возобновления сосны на гарях в сырых и заболоченных сосняках с 1977 по 1981 гг. ив последующее время почти не происходило (рис. 2). Появление сосны произошло в 1986 году в свежих борах, где сохранился жизнеспособный материнский древостой; на гарях с погибшим древостоем подроста нет.

В сосняках лишайниковых жизнеспособный материнский древостой способствовует накоплению соснового, подроста и при этом происходит волновой возобновительный процесс, что, по видимому, связано с семенными и наиболее влажными годами, благоприятными для укоренения и выживания всходов.

Завершение лесовозобновления - начальный период формирования мододняков. Почти на всех участках обследованных гарей формируются молодняки с достаточным количеством сосны и лиственных пород. В сосняке лишайниковом после беглого низового пожара сосны недостаточно. Так, несмотря на то, что сосны здесь насчитывается 3,0

- 13 -

Л Й <& ей ¿И (И

I - линия роста; 2 - скорость роста; 3 - ускорение роста

Рис. 3. Рост сосны в молодняках на гарях сосняков: лишайниковых (А).брусничниковых (Б).кустарничгазво-пушицеЕО-сфагновых (В).

тыс. шт./га, но из них 1,7 тыс. т./та (56%), представлено Самосевом в возрасте 3-4 лет. Новое накопление самосева отмечено в сосняках брусничных (рис, 2) после низовых пожаров средней силы (от 4,1 до 10,5 тыс. пгг./га).

В молодняках на гарях выражена дифференциация деревьев по высоте. В сосняках лишайниковых после беглого и брусничных после средней силы пазовых пскарах подрост высотной группы до 0,5 ы составляет 31-73% от общего его количества. На плохой рост сосны ' в данных условиях оказывает конкуренция деревьев сохранившегося матер:шского древостоя, но линь в зонах их приствольных площадей.

Динамику роста сосны удобно рассмотреть с помощью метода аналитического дифференцирования. Установлена тесная связь медду возрастом и приростами сосны в выооту с коэффициентом корреляции 0,99. В сосняках лишайниковых после беглого низового пожара с сохранившимся материнским древостоем рост в высоту сосны замед-ленннк, скорость роста не увеличивается, ускорение в первые три года после пожара имеет отрицательное значение (рис. 3). В сосняках лкшайниково-мпгастых после низового устойчивого пожара с погибшим материнским древостоем наблюдается более лучший рост сосны в высоту, скорость роста увеличивается до 9-летнего возраста. Ус-трение сразу после пожара имело высокие показатели, а в последующие годы падает. На снижение роста влияет высокая сомкнутость

полога (0,9). Для улучшения роста сосны нужно проводить лесоводс-твенный уход в 8-летнем возрасте.

Энергичный рост сосны выявлен в сосняке брускпчниковом после •устойчивого низового пожара с полностью погибшим материнским древостоем. При таких же условиях роста, но при 3 единицах сосны, скорость роста замедленна, успешному росту сосны мешают лиственные породы. Рост, сосны в молодняках после верхового пожара в сосняках брусничных отличается теми же закономерностями, но прирост выше, линия ускорения все время возрастающая и круто поднимается вверх. В условиях Д4 и А5 после устойчивых низовых пожаров рост в высоту неэнергичный, а после торфяного пожара рост более лучший, ускорение положительное все время, скорость умеренно нарастает.

Во всех типах леса, начиная с 10-летнего возраста идет процесс естественного изреживания и при этом лиственные породы в боровых условиях начинают уступать сосне. .

Лесопатологическое состояние молодняков на гарях в настоящее время на обследованных участках удовлетворительное.

На гарях сосновых насаждений заселенность почв восточным майским хрущом за все годы наблюдений была невысокой: отсутствовала совсем или равнялась 0,5-1,0 экз./м2, а в культурах сосны на гарях она снижается до 0,5 зкз./м2.

8. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ НАСАЖДЕНИЙ И ИХ ПОЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ

Наибольшую продуктивность имеют чистые сосновые древостой, установлена высокая прямая связь фактического запаса древостоя с составом (г= +0,87), выражается уравнением регрессии:

у-310,1+0,61х Гфакт-12,б > Го,о1=9,85 где: у - запас древостоя в куб.м/га, х - доля сосны в составе древостоя,

Наибольшую таксовую стоимость древесины имеют чистые сосняки. С увеличением в составе древостоев доли березы таксовая стоимость древесины резко снижается и в береаняках составляет лшь 24-28% стоимости чистого сосняка. Примесь березы до 15% в составе соснового древостоя снижает таксовую стоимость древесины на 10%.

При сравнении оптовых цен березняки на 52% убыточнее чистых сосняков и на 22-24%-смешанных древостоев с участием сосны 50-70% по составу. В конкретных условиях Республики Марий Эл убытки составляют от 4,4-4,5 тыс.руб. на 1 га в первом случае и от 2,0-2,2 тыс.руб. - во втором (по ценам 1990г.).

- 10

Направление пвижечи■ покара

б, =40м

и

в,- 100м

с/^ОО и

Рис. 4. Переходы верховых пожаров в низовые. 1 - средняя высота древостоев; 2 - высота нагара на стволах.

Фитомасса надземной части древостоя (приведенной к полноте 1,0) имеет обратную.связь с составом древостоя (г=-0,88), описывается следующим уравнением регрессии:

у=292,2-0,9х (1) Гфакт=35,-5 > Fo.ol-9.85 где: у-надзем-ная фитомасса древостоя, в т/га; х-доля участия сосны в составе древостоя, %.

Фитомасса надземной части древостоя (292.2 т/га) наблюдается в чистых березняках, меньше (202,2 т/га) - чистых сосняках.

Фитомасса крон (приведенная также к полноте 1,0) имеет тоже обратную связь с составом древостоя (г =-0,38) при этом уравнение регрессии имеет следующий вид:

у-78,9-0,31х '(2) Рфакт=38,2 > Р01-0.85

Фитомасса крон в чистых березняках 78,9 т/га, а в чистых сосняках 47;9 т/га. Слагающие фитомассу крон ветви и листья коррелируют по разному с составом древостоя.

Фитомасса всего травяно-кустарникового яруса практически не зависит от состава древостоя (г ь +0,05).

1. По продуктивности, товарности, таксовой и оптовой стоимости древесины чистые древостой сосны превосходят смешанные. По общей же производительности и по устойчивости к пожарам они несколько им уступают.

2. По фитомассе надземной части древостоя смешанные древостой имеют преимущество перед чистыми сосновыми, по фитомассе же куст'арничковс-травяного яруса таких различий не выявлено.

- 16 -

Состав древостоя, его строение, структура и наличие второго яруса или Густого подлеска из лиственных пород влияют на пожаро-устойчивость насаждений. В первые два года после создания лесных культур их полйроустойчивость в значительной мере зависит от способа обработки почвы. Она сильно повышается в культурах, созданных на площадях при сплошной обработке почвы, которая задерживает • развитие травяного покрова.

•Чйатые средневозрастные и приспевающие березняки-брусничники ' способны переводить верховой пожар в низовой на полосе протяжен-

ностью 25-30 м (рис. 4). С увеличением сосны в составе это расстояние увеличивается, достигая при составе 5С 5Б - 40 м.

9. МЕРЫ УСКОРЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ СОСНЫ НА ГАРЯХ

Естественному заращению подлежат площади гарей с удовлетворительным естественным возобновлением хвойными породами, участки, предназначенные для выращивания целевым назначением лиственных пород, а также площади гарей, где создание культур в данный момент экономически нецелесообразно. Под естественное заращение также оставляются площади для целевого выращивания березняков и осинников в предприятиях, непосредственно примыкающих или по транспортным путям тяготеющих к лесохимическим, фанерным, спичечным, • мебельным и другим потребителям. Под естественное заращение по экономическим условиям обычно назначаются площади гарей в сырых и заболоченных местах (сосняки долгомошные, .сфагновые и производные от них типы леса).

На участках постепенных рубок и вырубках гарей (горедьников) с оставленными обсеменителями при отсутствии достаточного количества хвойного возобновления проводится перед семенным годом минерализация почвы не менее чем на 20 - 25% площади. Она проводится в боровом ряду гарей начиная с четвертого, а в суборях со второго года после пожара. Время выполнения работ конец лета или осень.

На гарях остро, особенно в первые годы после пожара, встает проблема ухода за составом формирующихся молодняков в связи намечающейся сменой пород.При одновременном поселении сосны и лист-осйяых пород на гарях с^чэг&в брусничных и долгомошных и производных от г.и» осресняков уход за составом необходим лишь нг участках с наличием сосны менее 5 единиц по составу, но по количеству достаточном для отнесения их к возобновившейся площади.

При поселении сосны в указанных типах леса в более поздний по сравнению с лиственными породами срок сосна отстает в росте, большей частью находится под их пологом, в связи с чем уход за составом необходим при любом ее участии б составе насаждения. Независимо от времени поселения пород необходимо раннее проведение лесоводственных уходов во избежание смены пород в естественных лиственно-сосновых молодняках, формирующихся в сосняках черничных и сложных и производных от них березняках и осинниках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На гарях сосновых насаждений первые два года после пожара являются самыми благоприятными для естественного лесовозобновления, при этом улучшается ложе для прорастания семян сосны, обогащается почвенный субстрат микроэлементами особенно бором и марганцем, повышенное содержание которых прослеживается даже на шестой послепожарный год.

Успешное формирование молодняков с достаточным количеством сосны на гарях плодоносивших сосновых насаждений и на вырубках горельников происходит в условиях сосняков черничных, долгомошных (Аз,А4) и на части площадей сосняков лишайниково-мшистых, брусничных, сфагновых (А1, кг, Л5) к черничных (Вз), пройденных устойчивыми низовыми пожарами. По характеру возрастного строения особенностью сформировавшихся молодняков на гарях являлся их од-новозрастность.

Для предотвращения смены в сосняках брусничных, черничных и долгомошных требуются лесоводственные меры ухода за сосной. Уходы необходимы в первую очередь в сосняках черничных. Вследствие относительно равномерного расположения хвойного подроста на гарях широкое применение должен получить химический, а также полосный метод ухода посредством применения кустореза-осветлителя КО-2,3 и кустолома-осветителя К0-2.0.

В молодняках, сосняков лишайниковых и сфагновых смены пород не происходит, так как берёза не конкурирует с сосной, а осина в сосняках сфагновых полностью выпала из состава на 10 год.

Лесоводственными мерами ухода за подростом в сосняках дишай-никово-мшистых, брусничных и черничных можно сформировать лиственно-сосновые древостой с преобладанием сосны при её количестве 2-3 тыс. шт./га. .

В сосняках лишайниково-мшистых лесоводственный уход необхо-

■ - ifcl -

димо проводить с 8 лет; в брусничных (Вг) после низового пожара средней силы с 7 лет и здесь же с момента появления самосева вести борьбу с орляком и вейником. В брусничных (Лг) после устойчивого низового пожара требуется удалить мешающие лиственные породы. В липовых после беглого низового пожара уход за сосной проводить сразу с момента появления всходов и вести борьбу с травяным покровом и порослью лиственных пород.

Частичные лесные культуры необходимы в сосняках лишайниковых, а также на части разработанных гсрельников в сосняках лишай-никово-мшистых. Они потребуются и в сосняках брусничных после верховых пожаров и на части плошадей гарей насаждений в сосняке черничном после уборки оставшегося древостоя, поврежденного низовыми пожарами средней силы.

Для повышения пожароустойчивости в. условиях Ai и большей части Аг нужно стремиться к созданию смешанных хвойно-лиственных культур. В качестве сопутствующей породы в условиях A1.A2.B2 предлагается использовать берёзу повислую. Из кустарниковых пород в условиях Ai можно применять шелюгу красную, иву розмаринолист-ную и аронию черноплодную. В Аг дополнительно можно высаживать рябину обыкновенную, розу коричную, иргу круглолистную, ракитник русский. В условиях В2 возможно введение, липы мелколистной, акации желтой, бузины красной. Рекомендуется кулисный способ смешения хвойных с лиственными породами, с введением 1-2 буферных ряда кустарников или сопутствующих древесных пород.

Противопожарные барьеры следует создавать путем посадки лиственных пород одновременно с созданием культур сосны или формирования с помощью рубок ухода из лиственно-хвойных молодняков. Основные положения диссертации изложены в работах: 1. Денисов А.К., ИваноЕ A.B. Восстановление клюквы четырех-лепестной на лесных гарях //Материалы науч.конф. по итогам науч.-исслед. работ за 1974 год / МарПИ. - Йошкар-Ола, 1975. - С.64-66.

2. Временные рекомендации по восстановлению лесов на гарях Марийской АССР / Сост.: Калинин К.К.", Иванов A.B., Дерябин Д.И. и др.- Пушкино: ВНИИЛМ, 1976.- 24 с.

.3. Калин'ля К.К., Демаков Ю.П., Иванов A.B. Естественное лесовозобновление гарей // Лесн. хоз-во.- 1978.- N 4.- С. 36-40.

4. Калинин К.К.. Демаков Ю.П., Иванов A.B. О пожароустойчивости насаждений // Горение и пожары в лесу. Ч. 3. Лесные пожары и их последствия. - Красноярск, 1979.- С. 70-80.

5. Калинин К.К. .Демаков &П., Иванов A.B. О возможности ис-тытоотапия естсствеппой примеси лиственных пород при создании

пожароустойчивых культур сосны // Итоги и перспективы научных исследов. в области лесн. хоз-ва: Тез. докл. Всесоюз. науч.-теха. совещ. - Пушкино, 1979.- С. 258-271. -Деп. в ДБНТИлесхоз 27.04.1981Г., N84-ЛЯ.

6. Иванов A.B. Динамика выделения СОг из почвы на гарях в сосняках // Роль науки в создании лесов будущего : Тез.докл. на Всесоюзн. конф. молодых ученых. -Л., 1881.- С. 20-21.

7. Калинин К.К., Иванов A.B. Динамика живого напочвенного покрова на гарях сосноеых насаждений // Роль науки в создании лесов будущего: Тез. докл. на Всесоюзн. глиф, молодых ученых.-Л, 1981.- С. 23-24.

8. Демаков Ю.П., Калинин К.К., Иванов A.B. Прогнозирование послепожарного отпада в сосняках: Янформ. листок / Марийск. ПНТИ. -Йошкар-Ола, 1982. -N 97,- бс.

9. Демаков Ю.П., Калинин К.К., Иванов A.B. Послеисжаркый отпад в сосняках и его прогнозирование // Лесн. хоз-во.-1982.-N 6. - С. 51-53.

10. Калинин К.К., Иванов A.B. Об использовании интродуциро-ванных лиственных пород для создания смешанных культур сосны // Интродукция, акклиматизация и охрана растений на Урале и в Поволжье: Тез. докл. Обл. науч. конф. - Куйбышев, 1982.- С. 25-26.

11. Калинин К.К., Иванов A.B. Особенности формирования мо-лодняков в поврежденных пожаром сосновых насаждениях и вырубках горельников в лесном Среднем Заволжье // Рубки и восстановление леса в Среднем Поволжье: Сб. науч. тр./ ВНИИЛМ.-М.,1984.-С.23-24.

12. Калинин К.К., Иванов A.B. Обоснование размещения пород при создании смешанных культур сосны в районе Среднего лесного Заволжья // Совершенствование ведения лесного хозяйства в антропогенных лесах / МарПИ.- Йошкар-Ола, 1985.-С.90-101.- Деп. в ЦБНТИлесхоз 25.11.85, N 433-лх.

13. Калинин К.К., Иванов A.B. Размещение пород при создании сосново-берёзовых культур в условиях сухого и свежего боров: Ин-форм. листок / Марийск. ЦНТИ.- Йошкар-Ола, 1986.- N 47.- 4 с.

14. Калинин К.К., Иванов A.B. Размещение пород при создании сосново-берёзовых культур в суборевых условиях: Информ. листок / Марийск. ЦНТИ.- Йошкар-Ола, 1986. - N 55.- 4 с.

15. Иванов A.B. Влияние пожаров на свойства почв в сосняках и содержание в ней микроэлементов // Продуктивность таежных биогеоценозов: Тез. докл. краев, науч. конф.-Красноярск,1986.-С. 62.

16. Калинин К.К., Иванов A.B. Об ассортименте древесно-кустарниковых пород для создания смешанных культур сосны в Марийской

- üO -

АССР //Разработка путей рационального использования лесных ресур,-сов Среднего Поволжья / МарШ.- Йошкар-Ола, 1936.- С. 84-88.-Деп. в ЦБНТИлесхоЭ 26.11.86, N 538лх.

17. Рекомендации по ведению хозяйства в лесах, поврежденных пожарами / Сост.: Калинин К.К., Иванов A.B., Лисов H.A. / Мин-во лесн. хоз-ва PCSCP.- М, 1986. - 66 с.

18. Иванов A.B., Калинин К.К., Матвеев В.А. О заселенности почвы хрущами на гарях 1972 г. в Марийской АССР // Лесохозяйсв. Информация.- 1987.- N 6.- С. 9.

19. Рекомендации по повышению пожароустойчивости молодняков сосны / Сост.: Калинин К.К..Демаков Ю.П., Иванов А.В.-Йошкар-Ола, 1989.- 13 с.

20. Система мероприятий по восстановлению лесов на гарях / Калинин К.К., Демаков Ю.П., Иванов A.B. и др. // Проблемы использования, воспроизводства и охраны лесных ресурсов: Материалы респ. науч.- практ. конф. - Йошкар-ола, 1989. - Кн.2.-С. 77-78.

21. Состояние культур сосны в Марийской АССР и пути повышения их устойчивости к вредителям и болезням / Демаков Ю.П., Калинин К.К., Лисов H.A., Иванов A.B. и др. // Защита питомников и молодняков от вредителей и болезней: Тез. докл. Всессюз. науч.-техн. совещ. (Челябинск, 10-14 сент. 1990 г.).-М. Д990.-С. 25-28.

22. Калинин К.К., Иванов A.B. Комплексная оценка чистых и смещанных насаждений // Проблемы леса и охраны природы в Республике Марий Эл: Материалы респ. науч.- практ. конф. - Йошкар -Ола, 1992.- С. 15-16.

23. Иванов A.B. Влияние пожаров 1972 года на лесовозобновление в сосняках // Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России (на базе боров Среднего Поволжья): Тез. докл. Всероссийской науч.-техн. конф. - Йошкар-Ола, 1995. - С. 21-23.

24. Успенский Е.И., Иванов A.B., Майоров Г.С. Огонь как фактор возобновления в сосняках // Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России (на базе боров Среднего Поволжья): Тез. докл. Всероссийской науч. - техн. конф.

- Йошкар-Ола, 1995. - С. 20-21.

ЛР N 020302 от 28.11.91. ШЩ N 2018 Подписано в печать. 6.03.96г. Формат 60x84 1/16. Бумага тип N3. Печать офсетная (ротапринт). Усл. п. л. 1,0. Тираж 10О. Заказ N 27 Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического университета 424006, г. Йошкар-Ола, пер. Панфилова, 17.