Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОПТИМИЗАЦИЯ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ ПОСЛЕ УСЛОВНО-СПЛОШНЫХ РУБОК (НА ПРИМЕРЕ ВЕРХНЕУССУРИЙСКОГО СТАЦИОНАРА)

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

Автореферат диссертации по теме "ОПТИМИЗАЦИЯ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ ПОСЛЕ УСЛОВНО-СПЛОШНЫХ РУБОК (НА ПРИМЕРЕ ВЕРХНЕУССУРИЙСКОГО СТАЦИОНАРА)"

¿-ЬЬїН

На правах рукописи

Снбиршш Л і іди я Алскссгинії

Оптимизация лесооеразовательного процесса к кедрово-

широколпственпых лесах после условно-сплошных рубок (на примере верхнкуссурийского стационара)

Специальность 06.03.03. -лесовсденнс и лесоводство, лесные пожары и

борьба с ним»-

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Уссурийск, 2003

Работ» выполнена в лаборатории развития и продуктивности лссо» Виол ого-почвенного инст итута Дальневосточного отделения Российской академии паук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, Заслуженный лссовод РФ Мапько Ю.И.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук

Урусов В.М

кандидат сельскохозяйственных наук Гриднев А.Н.

Ведущая организация: Дальневосточный шіучно-нсследоаагельскнй институт лесного хозяйства

Зашита состоится 25 октября 2003 г. в 9. 00 часов на заседании диссертационного совета К 220. 055. 0). по специальности 06.03.03 (лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними) при Приморской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 692510, Уссурийск-] 0, проспект Блюхера 44, Приморская государственная сельскохозяйственная академия, Е-та^; Ьез@та)I.изБигтк,ти.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Приморской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан С&К'Т&ОНЛ- 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к. с.-х. н„ доцент

Oilman характеристики рпГюты

Актуальность темы. Корейская пяти хвойная сосна (Pimts koraiensh Sicbotd et Zucc.) - одна из ценнейших лесообразугощих пород на российском Дальнем Востоке. В связи с промышленными рубками и пожарами площади под кедровыми лесами сократились почти вдвое (Нешатаев, 1987; Шейнгауз и др., 1989; Манько, Жильцов, 1998; Коряки» и др., 2000, 2001; Кудзан, 2000; Петропавловский, 200!; и др.), С 1990 г. приостановлены главные рубки в кедрово-широколиственпых лесах, однако за время, прошедшее после запрета рубок главного пользования (с 1991 по 2001 г.), говорить о стабилизации запасов и площадей этих лесов нельзя. Для них по-прежнему характерна отрицательная динамика, темп которой составляет 0,25-0,26 % в год (Корякин и др., 2000, 2001; Петропавловский, 2001). На значительной площади, занимаемой в прошлом кедровниками, кедр либо отсутствует, либо входит в состав насаждений единично, поэтому проблема восстановления кедровников и устойчивое управление ими остается важнейшей задачей для лесоводов южной части Дальнего Востока, Повышение качества и эффективности лесовосстановлепня и рубок ухода в кедрово-шнроколиственных лесах, обеспечивающих в комплексе не только сокращенна непокрытых лесом площадей, но и улучшение породного состава лесов, решается медленно и не всегда эффективно. В этих условиях очевидца актуальность проведения мониторинга изменений, происходящих в производных послерубочных насаждениях, сформировавшихся на месте кедров©-широколиственных лесов, и поиск путей оптимизации лесообразовательного процесса на этих участках рубками ухода.

Цель и задачи исследований. Цель работы - разработка научных основ ускоренного восстановления кедрово-широко лиственных лесов после рубок главного пользования путем оптимизации лесообразовательного процесса рубками ухода, В связи с этим поставлены следующие задачи:

1. Установить естественный ход развития лесной растительности после рубок главного пользования в основных типах кедрово-широколиственных и кедрово-еловых лесов южного Сихотэ-Алиня.

2. Провести на постоянных опытных участках регулирование роста и развития вторичных лесных сообществ рубками ухода, направленными на сохранение подроста и тонкомера кедра корейского предварительной генерации и создание условий для появления его последующих генераций.

3. Изучить вопросы динамики вторичных лесных сообществ под влиянием рубок ухода и предложить рекомендации по ускоренному формированию древостоев с кедром корейским.

Научная новизна. Изучено состояние кедрово-ш про ко листве н н ы х лесов после рубок главного пользования на примере Верхнеуссурийского стационара (Южный Сихотэ-Алпнь). Впервые проведен мониторинг рубок ухода различной интенсивности в наиболее распространенных типах кедрово-широкол ист венного лсса. Научно обоснована си стемз--ру бо "ухода* "в' ~ " " •

1 -Л

гіроішодкмх иоелсрубочных дрепоотоих с различном долий участия кедра корейского.

Практическое уіташс Полученные в ходе исследования материалы послужат основой дли составления "Рекомендаций по регулированию лесообразовательных процессов рубками ухода", для создания математических молелен оптимальных рубок ухода в кедрово-ш прокол иствеш той формации (потипам леса).

А»р<^чщчн раГтп»>^ Основные результаты исследований доложены на международных конференциях: «Кедрово-ш прокол и ствєн н ые леса Дальнего Востока» (Хабаровск, 1906), «Леса н лесообразовапгельный процесс на Дальнем Востоке» (Владивосток, 1999), «Классификация и динамика лесов Дальнего Востока» (Владивосток, 2001), «Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукті» в странах Азиатско-Тихоокеанского бассейна» (Уссурийск, 2001) и региональных конференциях: «Динамика и состояние лесных ресурсов Дальнего Востока» (Хабаровск, 2002), «Мониторинг растительного покрова заповедных территорий Дальнего Востока» (Владивосток, 2002).

ПУ'Лилпцщ Основные положения диссертационной работы изложены в 15 печатных работах.

Структура и прием іЬіссуршоїти Диссертация состоит из введення, 7 глав, заключения, списка литературы. Текст иллюстрирован 37 таблицами, 18 рисунками и 15 фотографиями. Список литературы содержит 217 источников, втом числе иностранных 21.

г'

Глава К Природные уел о пик Приморского крап и Южного Сих итэ-А л ш і я

Глава посвящена природным условиям Приморского края к их особенностям в условиях Южного Сихотэ-Алиня.

Исследования проводились на ВерхнеуссуриИском лесном стационаре Еиолого-поч вен ного института ДВО РАН, который находится в верховьях р. Уссури в 45 км к юго-востоку от с. Чугуевка. Территория стационара по природным характеристикам является типичной для южной части Снхог> Алиня. Рельеф среднегорный, абсолютные высоты от 450 м (у устья р. Правая Соколовка) до 1160 м — па водоразделе.

По П.И. Колоскову (1962), территория Верхнеуссурийского стационара относится к Амуро-Уссурнйскому району умеренного пояса Тихоокеанской климатической области.

Г.И. Гавренновым (1980) на стационаре выделены следующие типы почв: горно-долинные на аллювиальных отложениях под ильмово-ясенсвыми лесами и долинными кедровниками; горно-лесные бурые на делювиальных склоновых отложениях под кедро во-ш и ро кол и ствеї шыми и ксдро во-еловы м н лесами; бурогаежные иллювиально-гумусовые на элювиальных и элюво-делювиальных отложениях водоразделов н верхних частей склонов гор под

едчио-нихтовыми лесами; iicpa'iBirrue (примитивные) почем вершин водоразделов на элювии материнских горных пород.

Лесистость Верх не уссу рижского стационара - 98 %. Распределение лесов, пс испытавших экзогенных воздействий и п разной степени нарушенных рубками главного пользования и пожарами, на стационаре подчинено общим •закономерностям высотной поясности. Выделено три высотных пояса: or 700750 до 1150 м над ур.м., где типичны пихтово-еловые леса с фрагментами камс ш loGqwrn m ко»; от 400 до 700-750 м над ур.м., где широко представлены ксдрово-еловые и ксдрово-широколиствснпые леса, находящиеся на разных этапах возрастного и восстановительного ратитня; на высоте около -100 м над ур.м. распространены смешанные хвойно-лиственные лес;» долины р. И цапая Соколов ha _

Глава 2. Методик*» работ it объем фактического чате |>м а ли

Учение о лссообразо вате льном процессе, у истоков которого стоял Г,Ф, Морозов (1909, 1915, 19)6, 1917 и др.) является методологической основой данной работы.

В качестве объектов исследования избраны вторичкме древостой размокусгзрникового кедровника с желтой березой, долинного кустари и ко во-разпотравиого кедровника с ильмом и ясенем, мелкотравно-осочкового разно кустарникового кедровника с липой к дубом и оса ко во-папороти и ко во го пнхтово-елового леса с кедром. Основные фактические материалы получены на постоянных пробных площадях (10, 12. 22, 47, 48, 49), заложенных в разные годы (1976, 1977, 1936) на Верхнеуссурнйском стационаре (табл. I). Работа па пробных площадях проводилась иод руководством В.А. Розенберга по общепринятым в лесоведении, лесоводстве и геоботанике методикам (Сукачев, Зопн, Мотовилов, 1957; Сукачев, Зонн, 1961; Основы лесной бногеоценологии, 1964; Полевая геоботаника, 1976 и др.). Ревизии пробных площадей проводили теми же способами, что и первичный учет, эго обеспечивало достоверность сравнительных опенок. Первичные материалы обрабатывали с привлечением справочной литературы (Орлов, 1933; Ефимов, 1955; Петров, 1968 и др.). Кроме работы на пробных площадях использованы материалы лесоустройства стационара.

При проведении рубок ухода и шборе деревьев в рубку пользовались следующей схемой:

Древостой, требующий проведения рубокухода (Д)

i ;-1

Деревья, за которыми Деревья, способствующие Деревья, подлежащие ведется уход (Д-1) росту и развитию целевых вырубке при

пород (Д-2) проведении уходов (Д-3)

III I III

la ¡о 2 J 4 5 6

Таблица 1

Характеристика объек-топ «сслсловзшія

Ni-гсд: количество СЄЩИЙ; их площадь (га); год рубки главного пользования М естона хождение; экспозиция; высота над уровнем моря Лесное сообщество; тип леса до рубок главного пользования (индексы типов леса по Ефимов/, 1055) Подлесок и лианы: распределение, общая сомкнутость, преобладающие виды Тра в яно-ку ста р н ичкевый ярус: развитие, распределение, покрытие, преобладающие виды

1 2 3 4 5

10-1976; 3; 0.39,1976 Бассейн ключа Елевый; средняя часть СЗ склона средней крутизны; 770 м Осотово-паперотниковый пихтсво-еловый лес с кедром корейским; Е-VI Редкий, распределен группзми, 0,30,4, Spiraea fcctuLfoÜa, Euonymus macroptera, Schisandra chinensis Хорошо развит, мозаичный. 70-80 Lep'om.nchra str.tirensis, Carex xypbium, Lyccpctíium annoiiníim

12 -1076; 4; 0,84; 1076 Бассейн ключа Елоеъм; средняя часть крутого 3 склона; 570 м Мелкотраоно-пзпсратми«эео-осочкееый ра зно ку старни ко вый кедровник с липой, дубом и преобладанием ели и пихты в подчиненном пологе древостоя; К-Ш Хорошо развит, мнсговидсвсй, нераеномерный, 0.5-0,6, Ccryius mandshuñca, Acer ba&nerve, Loricera maximoviciii, Spiraea ussuríensis Неоднгрсдный по видовому составу, мозаичный, 50-60 %, Catox reventa, С. sidorosúa, Thafctnm tvbenfemm, Gymnocarpium drycpleris, Lycopcüium jtinipercideum.

22-1977:4; 0.7; 1SS5 Бассейн ключа Еловый и р. Правая Соколсвка; лолегая нижняя часть СЗ склснз (шлейф); 620-630 и В ысокосомкнутьм хвой но-яиственн ый молодняк с единичными деревьями прежнего древостоя; КМ Хорошо развит, многоаидовой, неравномерный, 0,3-0,6, Acor batbinervo, Ccrylus mandshurica, Eleutherococcus seníicosus, ton/cera maximoviczíi, Padus asiaíica, Ptiilade'pbus IcnuJoi.us, So,-baria sorb/folia, Sp'raea ussuríensis, Acbnkha кс'.отМа, Schisandra chincnsis Хсрошо развит, мозаичный, неравномерный до 40 с/а, Athynu.v s ¡nense, Ps eudocystopteris spinutosa, Carex carrpyhrh'na, C. xyphium, Leptorumohra s murensis

Окончание таблицы 1

1 2 3 4 5

47-19 В6; 3; 0.7; 1G65 Долина р. Правая С около в ка; нижняя часть СЗ склона средней крутизны; 500-510 м Е и сокосом кнут ый хзолно-листванный МОЛОДНЯК с единичными деревьями прежнего древостоя; K-IV Хорсшо развит, ми01сбидсв0й, неравномерный, 0,1-0,5; Acer barbinerve, Corylus mandshurica, Eicutherococcus senticosus, Euonymus pauaftora, Philadclphus teot/Mw, Actinidia kolomikta, Schisandra chhonsis На пасеках развит слабо, мозаично, от 3 % до 50 %. На волоках хорошо развит, до 40 %. Наиболее обильны: Сзгсх Cúmpylorhino, С. reventa, С. xyphium, С. ussuñentis, Lycopodium annoíinum, L. juniperoideum, Maianíhomurn bifolium, Pticgoplehs con nectilis

48-1986; 3; 0.10; 1970 Долина руч. Березовый в среднем течении, ширина дна долины 25-30 м; уклон поперек долины - 5", вдоль 24°, Вез можно периодическое подтопление; 640 м Хвой но-ли от ве н ньм молодняк из месте долинного епоао-хедросого древостоя; K-VII Развит слабо, неравно мерной, 0,10,3, Ptil'adolphus tcnwfolms Хсрсшо развит, равномерный, густой, до 70 %; Сзгсх campyloMna, С xyphivm, Rabdosia excísa

49-1S86; 3; 0.3;1970 Долина руч. Березовый, верхняя часть приустьевого кокуса выноса. Ширина долины 50м; ориентирована на СЗ, продольный уклон 2е. Возможно периодическое подтопление: 550м Tono neo 0-ХВОЙНЫЙ молодняк с березой; K-VII Хорошо развит, но размещен крайне неравномерно; 0.1-0,5; Acer barbinerve, Coi}'!us mandihurica, Philadelphus tonuifclius, Actinidia koiomikta, Schisandra chinensis, Vitis arnuiensis Хорошо развит, равномерный, густой, до 50 %; Diplazíum síbiricum, Athyrium sinense, Сагех campy'oihina, С. xyphium. Drycptens crassirhizoma, Tbahctrum fitamcr.toíum, T, tubcriferum

где,

1 - главные породы — лссообдшозатсли;

1а - лучшие деревья, имеющие хороший рост, прямой, здоровий, хорошо очищенный от сучьев ствол, относительно равномерно развитую крону;

16 -хчоропые деревья хвойных «»род;

2 - цепные древесные породы - тис остроконечный, бархат амурский, ясени маньчжурский, дуб монгольский, липа Такс;

3 - вспомогательные деревья сопутствующих пород, коюрыс являются подгоном Для главных пород - лесообразователей;

4 - древесные породы, затеняющие главные, уменьшающие нлошадъ нх корневого питания, оставление которых нл корню нецелесообразно;

5 - деревья фаугные - зараженные дереворазрушаюшнмн грибами, насекомыми, суховершинные, с сухооочиной и гнилью, сухие;

6 - кустарники и лианы, чешладите пенным древесным силам.

Индивидуальные уходы за кедром корейским и елыо аянской проводили

следующим образом: вырубали все тонкомерные деревья категории Д-3 диаметром до 16 см, л начиная со ступени тол шины 20 см подсушивали на корню, реже убирали здоровые деревья, категории Л-1, которые мешали кедру Интенсивность рубок ухода зависела от количества кедра и других нелепых пород и от необходимости макс и мат ьн ого благоприятствования этим породам, но, главным образом, кедру,

Глаиа 3. Состояние ь'сдроно-пжрок-олнстиенпых лесой после рубок главного пользования

В дальневосточных кедрово-широколиственных лесах рубки главного пользования ориентировались на получение деловой кедровой древесины; на раннем этане они посиди характер подневольно-выборочных, позже интенсивность рубок возросла, и их классифицировали как условно-сплошные. Такие рубки рассматриваются одними авторами (Нестеров, 1950; Ткаченко, 1955; Кол ни ков, 1962 и др.) как разновидность сплошных рубок, другими (Надуткин, 1969) - как разновидность под невольно-выборочных, третьими (Мелехов, 1966) - как самостоятельный способ главных рубок, занимающий промежуточное место между сплошными и выборочными рубками. Условно-сплошные рубки имеют ряд признаков пол невольно-выборочных рубок, но отличаются ог последних некоторым ограничением известного принципа подневольности при назначении деревьев н рубку и более высокой иIггенснвностью.

Бессиегемные рубки главного пользования в прошлом привели к сокращению площади кедровников на стационаре на 35 % (Шейигауз, 1979). На основании материалов лесоустройства Верхнеуссурийского стационара и постоянных пробных площадей получена схема формирования лесных сообществ в кедрово-ш ирокол истее иной формации после рубок главного пользования (Сибирина, 2000). Установлено, что более всего пострадали от рубок наиболее распространенные на территории Приморского края и, в

частности, стационара типы леса — лсщинный кедровник с липой к дубом (К-Ш), рашо ку стар i ш ко nu ií кедровник с "желтой березой (K-IV) и кяеново-лещшшый кедроиник с л и по» и дубом (K-VI). Изучая закономерности сукцессии вторичных лесой, установили пути и сроки трансформации их о климаксопые леса.

Восстановление кедро но-широколиственных лесоп, пройденных рубками главного пользования (с иол но и или почти полной рубкой древостоя), на стаинонаре происходит несколькими путями:

- без смены главного лесообразоиателя - кслра корейского (доля его & составе древостоя ог 20 % н более), с успешным предварительным возобновлением хвойных пород;

- со сменой главного лесообразоиателя, по с участием его в древостое и достаточной представленностью в подроете;

- без кедра корейского в древостое и с недостаточным его участием в подроете предварительного происхождения, но с потенциально благоприятными во)можностямн для его последующего возобновления;

- без кедра корейского в древостое и подросте, с неблагоприятными условиями для его последующего возобновления.

Глава 4. Опыт рубок ухода во вторичных дрсностоих разному стари нкопого кедровника с желтой березой

Разяокустзрниковыи кедровник с желтой березой (K-IV) - наиболее распространенный тип к едропо-ш н рокол и ст веж i о ¡Í формации. Сопутствующими породами и этом типе леса обычно являются береза желтая, липа Таке, пихта бедокорая, ель аянская, реже ильм горный, ясень маньчжурский, дуб монгольский, клен моно, осина, Примесь сопутствующих пород может достигать более 50 % по запасу стволовой древесины. Бонитет древостоев — IV-III,

Ход восстановительных смен после условно-сплошных рубок с соблюдением Приморской узкопасечной технологии лесосечных работ в раз но кустарниковом кедровнике с желтой березой характеризуется материалам» пробных площадей 22-1977 и 47-1986.

Через 12 лет после главной рубки на пробной площади 22-1977 сформировался х вой но-лист венный молодняк с единичными деревьями прежнего древостоя, выделенными при таксации как "маяки". Вся хвойная часть формирующегося древостоя образовалась из тонкомера, крупного и частично среднего подроста предварительной генерации, сохранившихся после главной рубки.

Светолюбивые быстрорастущие породы последующей генерации семенного происхождения (березы белая и желтая, тополь корейский, ивы), тонкомер и крупный подрост теневыносливых хвойных пород (ель аянская и пихта белокорая) предварительной генерации вошли в первый полог формирующегося на вырубке древостоя.

Второй полог слагали лиственные (береза белая, береза желтая, черемуха Малка, тополі, корейский, лила Такс и другие) и хвойные породы (кедр корейский, ель ая мекая, пихта бело к орля). Всего на проиной плошали было учтено в древостое и подроете 17 древесных пород.

Подрост образовался из экземпляров предыдущей и последующих генераций н размещен неравномерно. Куртины хвойных пород приурочены к открытым местам, особенно много подроста ели и пихты последующей іенерзіши на бмпших волоках.

Опытные рубки ухода на экспериментальных секциях провели дважды (табл. 2).

Таблица 2

Интенсивность рубок ухода (%) па пробном площади 22-1977_

Секции 1 Первый полог Второй полог

| По количеству | стволов По запасу По количеству стволов По запасу

1977 год

1 1 30,5 16,9 36,8 23,1

2 1 25,2 13.8 74,5 45,0

3 1 50,6 50,6 32,1 10,6

1987 юя

1 19,2 14,1 28,4 | 27,0

2 20,4 16,8 46,4 1 41,5

3 30,5 19.8 39.7 | 40,4

Благодаря рубкам ухода, кедр корейский появился в нижнем пологе на секции 1 и в верхнем на секциях 2 и 3, Восстановление древостоя, близкого к исходному, происходит на секции 3, где рубками ухода ускорено прохождение начальных стадий лесовосстановительного процесса. На секциях I и 2 наметилась тенденция сокращения сроков восстановительной сукцессии. Кедру корейскому на контрольной секции сложнее восстановить свое преобладание в древостое, потому что Солее теневыносливые пихта белокорая и ель ая некая после распада лиственного полога из тополя и березы белой, займут господствующее положение. В ближайшей перспективе на участке возможно проведение выборочных рубок (ели н пихты).

На основе имеющегося материала рассчитан период (порядка 40 лет), который потребуется для того, чтобы кедр стал преобладающей породой.

На втором участке до проведения рубки главного пользования (пробная площадь 47-1936) доля кедра корейского в древостое составляла 5-7 единиц.

Ко времени закладки пробной площади, спустя 22 года после главной рубки, на пасеках сформировался хвойно-лнетвенный молодняк из подроста и тонкомера хвойных и лиственных пород предварительной и последующей генераций.

Над основным пологом формирующегося древостоя возвышались «маякн>> кедра корейского, березы желтой, липы Таке, клена мелколистного и тополя корейского. В дрепостое и подросте насчитывалось до 25 древесных пород.

В первый полог формирующегося после главной рубкн древостоя входили сохраненные при проведении рубок главного пользования лихта белокорая, ель аяиская, келр корейский в возрасте от 40 до 83 лет, а также лиственные породы предварительной и последующей генераций - лнпа Таке, березы (желтая и белая), клены (моно и зелепокорый), рябина амурская и другие виды, в возрасте 20-22 гола, однако встречались экземпляры в возрасте 48 лет, В первом пологе на долю хвойных пород приходилось 70-75 %, преобладала пихта белокорая (38-45 %), а доля кедра корейского составляла от 4-9 % (секция 3 и 2) до 19 % (секция I).

Второй полог образовался нз среднего и частично крупного хвойного подроста предварительной генерации с колебаниями возраста от 44 до 86 лет и лиственных пород предварительной и последующих генераций в возрасте от 20 до 38 лет; в нем насчитывалось 18 древесных пород. Распределение древесных видов на секциях пробной площади неравномерное, часть пород, учтенных на одной секции, не встречается на другой.

Подрост формировался из экземпляров предварительной и последующей генераций, размещен по площади неравномерно, группами кургнн, приуроченным к "окнам". Максимальное количество хвойного подроста находилось н возрасте 15-40 лет, но встречались особи в возрасте 45-60 лег.

Волока на лесосеках служат магистралями для перемещения трелевочных механизмов, путями транспортировки срубленного леса и являются наиболее нарушенной частью лесосеки. Через 22 года после сплошной рубки на волоках сформировался древесный ярус из быстрорастущих лиственных порол, которые, являясь »пионерами», быстро занимают свободные территории; впоследствии под их пологом поселяются хвойные породы, В древостое отмечено 10 видов светолюбивых быстрорастущих лиственных порол, но преобладали береза белая (59-69 %), черемуха Маака (19-20 %) и тополь корейский (11-22 %), другие породы присутствовали либо со знаком плюс, либо единично. Подрост состоял из хвойных и лиственных пород последующей генерации, В нем массово усыхали тополь корейский, береза белая, черемуха Маака и береза желтая.

В 1956 году на секциях 2 и 3 проведены два вида рубок ухода за кедром корейским и елыо аянской; 1) круговыми площадками на расстоянии 3 м ог каждой особи кедра и ели (общая интенсивность 20 % по запасу); 2) интенсивные рубки (71,3 % по запасу), при которых вырублены все лиственные породы и пихта белокорая, начиная с 1,3 м, В результате умеренного ухода доля кедра в составе древостоя практически не изменилась. После интенсивных рубок ухода доля кедра увеличилась до 24 а елн до 54 %. Рубкн ухода способствовали ускорению вступления кедра и других пород в репродуктивную фату, которая наступила через 12 лет после проведения ухода.

пород и рснродукшвпую фазу, котрая насту тіл а «ісрсі 12 лот посли проведения ухода.

На контрольной сскшіи t посстаїювитсл ы і ы й этап лесообразовательною процесса пал оми н зет utt ici восстановления после естественного расі ta л а раз но кустарникового кедровника. Такие участки следует исключать из числа подлежащих уходу, поскольку вторичные нослсрубочные насаждения с кедром в верхнем полоїс от 20 % и более и без нмешательстеп лесовода развиваются но тину коротко-воссгановительныхсмен.

Таким образом, проведенные рубки ухода позволили сформировать на обоих участках смешанные древостой с участием кедра. На данном этапе наблюдений за результатами рубок ухода следует отмстить, что вмешиваясь с уходами в восстановительный процесс после условно-сплошных рубок, можно обеспечить восстановление кедра по типу коротко-восстановитель! гой смены. Восстановление разно кустарникового кедровника с желтой березой представлено на схематической модели (рис. 1).

Рисунок 1. Схематическая модель восстановления ршнокуспшрнинового кедровника с желтой береюй, пройденного услосно-снлошной рубкой Рубки главного полыомнш по Приморской технологии лесосечных работ

U

Усиление роли лиственных порол к их максимальное участие в лревостое. Разрастание светолюбивых трзе и кустарников. Ллзіггашіч предварительною хвойного н лиственного

подроста, поденне лодросга последующей генерации

й

Максимальное увеличение сомкнутости нового древесного полога. Замедление роста хвойкою

У

Дифференциация древостоя на пологи; отпад угнетенных экземпляров

У

Хол восстановления

5-5

Естественный ход развития Под влиянием рубок ухода за

кедром корейским и елью аянекой

У U

Частичное врастание хвониых Увеличение доли хвойных порол

пород в верхний полог, усиление и сведение до минимума доли

угнетения подчиненного полога: лиственных пород, увеличение

медленное развитие кедра, ели, прироста хвойных пород пихты в составе подчиненного полога

U У

Начало отпада лиственных порол Второй прием рубок ухода

в господствующе м пологе и

Ч

увеличение доли хвойных породе Закрепление ПОЗИЦИЙ ХВОЙНЫХ пород,

неопределенной долен кедра главным образом, кедра; увеличение

I! прироста хвойного молодняка и

Интенсивный отпал лиственного подроста последующей генерации

молсшняка и подроста последующих генераций. Закрепление преобладания хвойных пород, главным образом пихты, ели. реже кедра

Гвіани 5. Опыт рубок уходя по игорнчіїмх д|ісііі»сі ішх долинного кусіарниконо-разнотрашіого кедрі пишки с нлі.мпм м нсснсм

Большая часть долинных кедровников входила в запретные полосы по берегом рек, однако и они енлиио пострадали от промышленных рубок. Долинные кустарі шко во-рази отравные кедровники с ильмом и ясенем, близкие к К-УК, занимают надпойменные террасы, конусы выноса небольших водотоков. Обычными сопутствующими кедру породами являются ильм, я семь, ель аяиская, пихта белокорая, береза желтая, липа Такс, тополь корейский и клеи мелколистный. Класс бонитета — І1МІ. Возобновление древесных пород удовлетворительное.

Ход лесовосстановлення после сплошных промышленных рубок, которые проведены без соблюдения необходимых технологических приемов, направленных на минимизацию негативных последствий лесозаготовок, в долине ручья Березовый характеризуется материалами двух постоянных пробных площадей 48-1986 и 49-1986. В 1986 г. на экспериментальных секциях проведены следующие виды ухода за подростом кедра корейского: 1) полное удаление верхнего лиственного полога; 2) изреживанне круювы.мп площадками радиусом 3 м вокруг целевых пород (34% по запасу); 3) среднее треживапие верхнего полога (20-22 % по запасу) и сильное нижнего (72,5-82,3 % по запасу).

В результате полного удаления верхнего лиственного полога через 12 лет после рубок ухода, формируется кедрово- и ново-пи хто вы и древостой, в котором доля кедра составляет -40 %. Средний прирост в высоту кедра равен 25 см в год (максимальный - 46 см), максимальный диаметр 12 см. Естественное возобновление проходит удовлетворительно; в мелком и среднем подросте преобладает ель аянская, а в крупном - ясень, ель и клены. На долю кедра приходится от б до 10 %.

После уходов за кедром круговыми площадками в древостое преобладает тополь корейский, еще 12 древесных пород участвуют в нем единично. Быстрорастущий тополь достиг ступени толщины 36 см, а кедр корейский только — 9 см. В подросте всех категорий преобладает ель, доля кедра составляет 19-21 %, а ясеня — 20-30 %. По материалам замеров модельных деревьев установлено: высота кедра на участках рубок ухода но сравнению с контролем увеличилась в 1,5-2,0 раза, а диаметр в 2,2-3,7. Положительное влияние рубок ухода на рост подроста кедра сказывается в первые 10-12 лет. В дальнейшем при увеличении сомкнутости ог 0,6 и выше условия для роста хвойных пород начинают ухудшаться и возобновительный процесс может протекать также, как и под пологом насаждений, не тронутых рубками ухода,

В результате среднего по интенсивности шрешшания в верхнем пологе и сильного изреживания нижнего полога в древостое стабилизировалась доля пород, необходимых для формирования в будущем кустар ни ко во-разнотравного кедровника с ильмом и ясенем. По материалам замеров

молельных дсрсш.сп висота кедра на участках с рубками ухода увеличилась п 1,2-1,4 р;ия tío сравнению с контролем, а диаметр в Í,7-1,Ü раза.

Таким образом, в результате проведенных рубок ухода удалось сохранить кедр корейский и ель аянскую предварительной генерации. Кедр іп категории крунноі-о нодроета начал единично в ход ir г ь п древостой.

Два пути развития (сстественнмй и с рубками ухода) покатаны на схеме (рнс.2)

Рисунок 2, Модель сущессноппого ряда развития долинного кустарші кояо-разиотраяпого кедровника с ильмом и ясене.»

Дол шшый куста рннкоио-раэнотраиный кедровник с ильмом к ясенем

U

Нерациональная сплошная рубка Подрост к тонкомер не сохранен

U

Тополево-ивовый древостой с подростом ХВОЙНЫХ Г! ценных лиственных ПОрОЛ последующих генераций.

У

_ _ Ход poccta) юаден ия _

ц а

Естественный путь развития Ру<5ки ухода за кедром »1 елью

и и

Тополевый древостой С КеДрОВО'ІіеОви-ГЇІІХГОвЬГІІ

возобновлением Ям, Иг, Лггг древостой, с достаточным

На, Пи, К. ротооновлением К, Ел, Ям, Иг, Лггг.

. и 4

Тополевым древостой со Кедрово-елово-пихтово-

И ярусом нэ хвойных пород, ясеневый гревостоП

и и

Смешанный то пол ело-ясенево- Выборка Еа и 116

кленово-ильмово-еловый древостой, II

с достаточным подростом Ям, Еа, Иг, Кедроео-ясенееый древостой.

и

Ясенево-пльмово-еловый древостой.

Таким образом, применительно к рассмотренным типам вторичных древостоев интенсивность первоначального ухода должна составлять не менее 60-70 %, Интенсивные рубки ухода за кедром нужны на стадиях сомкнутого молодняка и формирования древостоя, Если последующее возобновление кедра, ели и других ценных пород недостаточное, то нужно проводить посадку частичных лесных культур.

Глина 6. Цосстшкшлсішс лес но і о сооґ>шссіи:і ітс.ю снлшпммх зксмсриментпльнмх рубок

Ход начального этапа лесовосстановлен»я после опытных сплошных рубок изучали в двух широко распространенных типах леса: в осоково-папоротниковом пнхтово-с ловом лесу с участием кедра корейского (пробная площадь 10-1976) и в мол котра вно-осоч коном разі юку старі ні ко іюм кедровнике с липой и д>боч (пробная площадь 12-1976).

Через 13 лет после опытной сплошной рубки (п.п. 12-1976) на участке сформировался молодняк из II древесных пород (средняя оысота 7,3 м и средний диаметр 7,9 см) с преобладанием пихты (50 %) и березы белой (30 %). На долю кедра приходилось 10 У«. Запас живых стволов составил 23,9 м'/га. В формирующемся древостое происходил естественный отпад кедра корейского и пихты бел о корой высотой 3-І м.

Подрост размещался по площади неравномерно. Всходов хвойных пород не отмечено. В мелком и крупном подросте преобладал кедр корейский (30 %), а в среднем - пихта Село корд я (40 %). В подросте, как и в древостое, происходил отпад угнетенных, отставших в росте особей кедра и пихты.

Восстановление на этом участке происходит по типу коротко-восстановительной смены, однако рубками ухода можно сократить сроки восстановительной сукцессии и улучшить условия для кедра.

На втором участке через 14 лет после опытной сплошной рубки (п.п. 10-1976) сформировался сложный хгюйно-листвснный молодняк m тонкомера и крупного подроста хвойных (предварительной генерации) и лиственных пород (предварительной и последующей генераций) семенного происхождения. В составе древостоя 16 древесных порол, господствовали береза желтая и каменная, клен желтый, пихта белокорая, черемуха Маака (от 15 до 21 %), остальные древесные породы присутствовали единично или на их долю приходилось не более 5 %. Средний диаметр 4,6 см, а средняя высота -7,5 М. Запас живых стволов 8,5 м\ Кедра корейского в составе древостоя- 52 экземпляра, а доля его участия (по запасу древесины) — 3,9 %.

Подрост размещался группами и единично иа почве и на гниющем вал еже. В составе мелкого подроста - 13 древесных пород, но преобладали березы (50 %) и ель аянская (40 51)- Кедра насчитывалось всего 50 экземпляров. В среднем подросте - 15 древесных пород, но преобладали пихта и ель, кедра — 40 экземпляров. В крупном подросте - 13 древесных пород, среди которых господствовали пихта н клены желтый и зелено коры й; ели, липы Такс и берез было порядка 400, а кедра — 50 экземпляров, В целом хвойного подроста достаточно для восстановления нового древостоя с преобладанием пихты и ели.

В 1990 г. площадь сплошной вырубки была разделена на 2 части — контрольную и опытную. На опытной части (0,12 га) проведены интенсивные рубки ухода за елью и кедром. Основной задачей рубок ухода в зоне

неустойчивой ф ито не! юти1ческой позиции кедра было в максимально возможной степени обеспечить его участие с формирующемся древостое.

Через 9 лет после рубок ухода была проведена реп из и я. На участке опытной сплошной рубки сформировался древостой с господством лиственных пород и пихты бслокороЙ. Благодаря рубкам ухода удалось обеспечить в составе формирующегося древостоя преобладание кедра (35,7 %) и ели (30 %). Запас древесины кедра на опытном участке и 4,3 раза больше, по сравнению с контролем. После рубок ухода хвойные породы уже плодоносят, а на контрольном участке нет.

Глава 7. Управление формированием древостосп при помощи рубок ухода

Материалы изучения вторичных древостоев, возникших на месте кедрово-ш про кол нетвен иых лесов после рубок главного пользования, позволяют в общем виде наметить основные этапы их развития.

После рубок главного пользования угнетенный подрост н тонкомер кедра проходят период адаптации, но в целом основная масса его относительно быстро приспосабливается к новым условиям (Бабурин, Лубенская, 1965; Золотухин, 1965; Кудпнов, 1968; Манько, Ворошилов, 1969, 1972). Однако дальнейшая судьба подроста и тонкомера кедра зависит от фитоценотической обстановки, прежде всего от степени развития лиственных пород, многие из которых быстро обгоняют кедр по высоте. Это первая стадия развития вторичных лесов, которую можно назвать стадией адаптации кедра и других темнохвойных пород к условиям рубок. На этой стадии лесохозяйственные мероприятия должны быть направлены па оправку подроста кедра и других хвойных и ценных пород. Проведение других мероприятий нецелесообразно в течение 10-12 лет после рубок главного пользования. На этой стадии происходит разрастание подлеска, травя но- кустарн ич кового яруса и сопутствующих лиственных пород, а также появление новых поколений хвойных и ценных лиственных пород.

Следующая стадия завершается формированием сомкнутого молодняка с преобладанием лиственных пород предварительной и последующей генераций. Участие кедра и хвойных пород в нем зависит от сохранности предварительных их генераций и возможностей для появления новых. В зависимости от положения кедра и других ценных пород в составе молодняков необходимо проведение рубок ухода, направленных на сохранение этих пород и создание условий для их успешного роста. Это стадия сомкнутого молодняка. Она завершается врастанием и основной полог кедра, а частично отпадом его отставших в росте экземпляров.

При отсутствии рубок ухода у кедра, оказавшегося в нижних пологах, снижается прирост по высоте, ухудшаются морфометрические показатели. Эту стадию можно условно назвать стадией формирования древостоя. Характерной особенностью ее можно считать хорошо выраженный второй

полог дреіюстоя н onюокслмю выработанный состав подлеска и травяно-кусгарничковою яруса. На этой стадии при малом участии кедра корейского (менее 5 %) в составе послерубочных насаждений п зависимости ог лес «растительных уело кіш рубками ухода могут формироваться в сухих н периодически сухих местообитаниях - дубняки, в свежих и влажных местообитаниях - дубняки, липняки, ельники, ильмовники н яссневішки, в сырых местообитаниях - ясенсшшки к ельники. Результаты изучения процессов формирования древостоев на виру Скак кедрово-ui и роколистие иных лесов позволяют обосновать приемы ухода за кедром н елью н среднегорноч поясе южного Спхогэ-Ллиия. Хозяйственные мероприятия на первых стадиях лссовосстановпения должны ориентироваться па регул и рої іан не взаимоотношений между древесными породами. Основная задача р>бок ухода заключается в управлении ростом и развитием целевых пород путем создания им лучших условий среды, її условиях южного Сихогэ-Алнпя главной дслыо рубок ухода следует считать перевод малоценных дрсвостоев с преобладанием широколиственных и мягко лиственных пород, а также шиты бело корой в насаждения с преобладанием пли достаточным участием кедра корейского, ели аянекой и ценных лиственных порол.

Первоочередны ми объектами ухода должны быть вгорнчные дрсвостон, возникшие после рубок главного пользования, в которых произошла смена главного иееообразователя - кедра корейского и на месте кедровников формируюгея насаждения с преобладанием малоценных пород. Предпочтение при уходе следует отдавать дрсвостоям, где кедр присутствует в составе тонкомерной части и в подросте. При проведении уходов в первую очередь следует убирать быстрорастущие породы (тополь корейский, березу желтую, черемуху Маака, пихту Селокорую), а при необходимости н клен моно, липу Такс, дуб монгольский, ель аянскую, ясснь маньчжурский.

В формирующихся насаждениях объектом ухода являются все жизнеспособные особи кедра корейского, а также ель аянекая, тис остроконечный л ценные лиственные породы - дуб монгольский, липа Таке, ясень маньчжурский, бархат амурский (в запис Л мости от лесораспительных условий).

Сроки проведения рубок ухода, X озя йствеї ш o-oi m і мал ы і ue сроки проведения рубок ухода должны наилучшим образом сочетать два условия: 1) сокращение до минимума периода угнетения кедра и ели нолоюм лиственных пород и 2) предотвращение вторичного заглушения хвойных деревьев лиственной порослью, возникшей после рубок ухода, Во шоричиых послерубочных древостоя х, развившихся на месте кедрово-цш ро кол ист ценных лесов, в нынешних экономических условиях редко приходится ориентироваться на повторное проведение рубок ухода, поэтому желательно получить наибольший эффект ог индивидуальных одно при ємних уходов, проводить когорые следует в период вегетации (май, июнь, июль, август). Эксперименты на Верхнсуссурииском стационаре доказали, что рубками ухода можно ускорять восстановительную послерубочную

сукцессию. Второй прием рубок ухода при необходимости можно заменить рубками типа выборочных, при которых убирают главных конкурентов кедра — пихту бедокоруго и лиственные породы.

Способ ухода. Хозяйственные мероприятия на начальных стадиях формирования смешанных хвойно-лиственных молодняков с участием кедра корейского должны быть ориентированы на ослабление конкуренции между кедром и его спутниками. Уходы следует проводить комбинированным методом. При отсутствии сбыта древесины более крупные экземпляры лиственных пород и пихты белокорон рекомендуется подсушивать на коршо с целью медленного нх разрушения, чтобы предотвратить повреждение кедра корейского и других целевых пород, за которыми провели уходы.

Специфичность ухода за древостоями, сформировавшимися после условно-сплошных и сплошных рубок в кедрово-широколиственных лесах, заключается в индивидуальном подходе к каждой жизнеспособной особи кедра корейского.

Интенсивность рубок ухода должна определяться необходимостью максимального благоприятствования кедру корейскому. Главная цель ухода -изменение состава древостоев. При одно-двухприемных рубках ухода пред поддается удаление большинства лиственных деревьев, запас насаждения при этом может снижаться в 3-5 раз. Таким образом, уход предполагает очень сильную интенсивность рубок - до 70 % по запасу.

Заключение

1. После рубок главного пользования в кедрово-широколиственных лесах формируются многопородные сообщества, позиции кедра в которых определяются степенью сохранности его при лесозаготовках. Состав производных древостоев зависит от типа леса. В условиях Южного Сихотэ-Алиня на свежих и влажных местообитаниях ель аянская наравне с кедром может играть роль второй главной породы.

2. Для вторичных многопородных древостоев, возникших на месте кедрово-широколиственных лесов, характерны сложные межвидовые взаимоотношения лесообразователей. Наличие в них быстрорастущих, нередко малоценных видов, препятствует нормальному росту и развитию кедра, ели и других ценных пород. Бее имеющиеся материалы свидетельствуют о том, что за кедром корейским и другими целевыми породами, растушимн в производных древостоя х, необходим уход.

3. На стадиях сомкнутого молодняка и формирования древостоя благодаря рубкам ухода можно сохранить участие кедра, как в древостое, так н в подросте. Рубки ухода ускоряют восстановительную сукцессию на 1-2 класса возраста. Интенсивные рубки способствуют более раннему вступлению кедра и ели в репродуктивную фазу.

4. Во вторичных древостоях с минимальным участием кедра следует проводить индивидуальные уходы за каждой жизнеспособной особыо кедра, включая и подрост. В результате полного удаления лиственного полога и

пимы белокорой, а также при изрсживаннн дрем мл« я круговыми площадками создаются благоприятные ус;!они я для кедра ко|>ейекого. Интенсивность пер по начального ухода должна составлять мс менее 60-70 %.

По теме диссертации онумикоеипо 15 ¡шйаш:

1, Розенберг В.Л,, Осипов К. А., Снбнрин С.Л., Сибирина Л.Л. Экспериментальное регулирование структуры, роста и развития древесного яруса в смешанном лесу // Эксперимент и математическое моделирование в изучении биогеоценозов лесов н боло г. Тезисы докладов Всесоюзного совещания. М.„ 1987. С. 261-267.

2, Сибирнна Л.Л. Лесовосстановление в кедровниках после рубок главного пользования по узкопассчной технологии // Итоги изучения лесов Дальнего Востока н задачи интенсификации многоцелевого лссопользоиания. Тез. докл. региональной научно-практической конференции. Хабаровск. (989,С. 10,4-109.

3, Сибирина Л.Л,, Розенберг В,Л. Опыт ре(улироплния восстановительной смены в широколиственно-кедровом лесу // Проблемы лесоведения и лесной экологии. Тезисы докладов М., 1990, с. 436-438

•1, Сибнрина Л.А. К характеристике восстановительных смен после рубок главного пользования в кедровниках (Верчнеуссурн некий стационар). Препринт. Владивосток: Дальнаука, 1993. 39 с.

5. Сибирнна Л.Л. Регулирование роста и ризития молодпяков с участием кедра // Кедрово-ш н роколнственные леса Дальнего Востока. Материалы Международной конференции. Хабаровск, 1996. С. 29-30.

6. Козин Е.К., Сибирнна Л.Л. Первые итоги наблюдений за ходом ускоренного формирования плодоносящих кедровников И Использование, восстановление к повышение продуктивности лесов Дальнего Востока. Юбилейный сборник научн. тр. ин-та лесного и лесопаркового хозяйства. Уссурийск, 1998. С. 116-121.

7. Козин Е.К., Сибирина Л.Л, Начальные стадии лесовосстановительного процесса в кедровниках после условно-сплошных рубок // Леса и лесообразовательный процесс на Дальнем Востоке. Материалы Международной конференции. Владивосток, 1999. С, 31-33.

8. Сибирина Л.А. Лесовосстановительпый процесс п широколнетвенно-кедровых лесах после условно-сплошных рубок // Там же. С. 63-65.

9. Сибирина Л.А. Восстановительная динамика в некоторых типах широколиственно-кедровых лесов // Труды XI съезда РГО. Т. 8: Лесоводство Севера на рубеже столетий. С.-Петербург, 2000, С. 177-179.

10. Козин Е.Е., Сибирина Л.Л, Мониторинг эффективности рубок ухода в кедрово-широколиственных лесах, пройденных условно-сплошными рубками // Классификация и динамика лесов Дальнего Востока. Материалы международной конференции. Владивосток, 2001. С. 154-155.

11. Сибнрнна Л,Л, Перспективы восстановления кедра о некоторых типах широколнcriteimo-кедровых лесов Южного СихогкАлиня {на примере Верхнеуссурийского стационара) // Там же. С. 351 -352.

12. Козин Е.К., Снбирнна Л,А, Десовосстоновлепие в кед ро ноши ро коли ственных лесах после условно-сплошных рубок / Лсеиое хозяйство, jNi; 5. 2002. С. 20-21.

13. Си Сирина Л.А, Лесопосстанопленис в раз н оку ста рн и ко во м кедровнике с желтой березой в связи с промышленными рубками и пути его оптимизации И Динамика н состояние лесных ресурсов Дальнего Востока. Материалы региональной конференции. Хабаровск, 2002. С. 100-104,

14. Сибирина Л.А. Опыт рубок ухода во вторичных древостоях с кедром корейским // Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихооокеанского региона. Материалы международной научно-практической конференции. Т. 3. Лесное хозяйство, ветеринария, животноводство, механизация, филология. Уссурийск: ПГСХА, 2002. С. 12-15.

15. Sibirina L.A. Regulation of growth and development of young stands with korean pine. // Korean Pme-Broadteavecl Forests of Ilic Far East: Proceedings from the International Conference. 2000, USDA Forest Service, Pacific North-West Research Station, Portland, Oregon, USA, P. 241.

На правах рукописи

Сибнрина Лидия Алсксесипа

ОПТИМИЗАЦИЯ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ ПОСЛЕ УСЛОВНО-СПЛОШНЫХ РУБОК (на примере Верхнееуссурийского стационара)

06.03,03. — лесоведение и лесоводство, п гены с пожары и бері.бд с ними

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лицензия Да 020572 от 16.09.97 г. Подписано в печать 15.09.2003 г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать ШЗОСРАРНТЙ. 1510. Уч.-изд. л. 1,2. _Тираж 100 экз. Заказ № 431._

Приморская государственная сельскохозяйственна я академия. 692510. г. Уссурийск, пр. Блюхера, ФГ

Участок оперативкой полиграфии Приморской гос. с.-х. академии. 692500. г. Уссурийск,ул. Раздольная, 8,

IM 58 1 в