ЖИЗНЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОДРОСТА ЕЛИ В МЯГКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСАХ ВЕЛИКОУСТЮГСКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

На Севере широкомасштабное вовлечение хвойных лесов в прошлом столетии в промышленную эксплуатацию сплошными концентрированными рубками привело к формированию на больших площадях производных лесов – березняков и осинников. По данным учета лесного фонда Вологодской области к 2013 г. из общей площади лесов лиственными лесами в области было занято 36,7% всей лесопокрытой площади или 4,67 млн. га, в том числе березняками - 3,7 млн. га. Среди березняков преобладающим типом являются черничники свежие - 65,9%. В то же время, несмотря на высокую продуктивность березняков, под их пологом имеется количество подроста ели (более 5 тыс. экз. на 1 га) достаточное для того, чтобы обеспечить ее господство в составе формирующихся древостоев при условии создания для нее благоприятных экологических условий [3].

Изучение светового режима под пологом леса и на вырубках показали, что в ясный солнечный день под полог спелого лиственного насаждения проникает 12-17% солнечного света от освещенности открытого места. В то же время, по литературным данным [1], для формирования перспективного подроста ели необходимый минимум света не должен быть ниже 25-40% от открытого места, а для достижения положительного коэффициента биологической продуктивности кроны не менее 15-20% ниже которого в хвое начинают развиваться деструктивные процессы, ведущие к нарушению функциональной деятельности и гибели ели.

Целью исследований явился анализ роста и формирования елового подроста под пологом лиственного яруса при разном световом режиме. Экспериментальные работы нами проводились в 2013 году в 75-летних осинниках черничного типа условий местопроизрастания I класса бонитета, в Великоустюгском районе Вологодской области, относящемся к средней подзоне тайги.

Закладка пробных площадей велась с учѐтом требований ОСТ 56-69-83[2]. Обработка полевых материалов осуществлялась общепринятыми в лесоводстве и таксации методами. Кроме этого проводилась статистическая обработка данных с использованием современной вычислительной техники и применением соответствующего программного обеспечения.

Для достижения поставленной цели нами заложены две пробные площади. Опытный участок (ПП 1) расположен в пределах лесосеки добровольно выборочной рубки, которая была проведена в декабре 2007 года Великоустюгским лесхозом по среднепасечной технологии, ширина пасек 25 м, пасечных и магистральных технологических коридоров- 5 м. Валка деревьев осуществлялась бензопилой «Штиль», обрубка сучьев выполнялась на волоках, трелевка хлыстов производилась за вершину трактором ТДТ – 55, очистка мест рубок выполнялась одновременно с заготовкой путем укладки порубочных остатков на волока, с уплотнением трактором. Интенсивность рубки 50%. Контрольный участок (ПП 2) расположен за пределами лесосеки, в лиственном насаждении не пройденном рубкой. Краткая лесоводственно - таксационная характеристика изучаемых участков дана в Табл.1.

 Лесоводственная характеристика объектов исследования

Таблица 1

По данным таблицы видно, что относительная полнота лиственного яруса в результате проведения рубки снизилась на 0,27 или 52%.

Исследования естественного возобновления показали, на опытном участке (ПП 1) густота елового подроста на 74% больше, чем в нетронутом рубкой насаждении (Рисунок 1).

Рис.1. Густота елового подроста.

Улучшение радиационного режима в результате проведения добровольно-выборочной рубки, оказало благоприятное влияние не увеличение густоты елового подроста всех категорий крупности. Структура елового подроста в зависимости от жизненного состояния представлена на Рисунке 2.

Рис.2. Жизненное состояние елового подроста.

Высокая полнота лиственного полога на контрольном участке снижает поступление солнечной радиации к нижним ярусам, что приводит к тому, что значительная часть (34%) елового подроста находится в угнетѐнном состоянии и в дальнейшем, без проведения лесохозяйственных мероприятий может погибнуть. Большая доля сухого подроста (11%) на опытном участке объясняется тем, что часть среднего и крупного подроста была повреждена в ходе проведения лесохозяйственного процесса, а часть не смогла адаптироваться к новому световому режиму. Так как рубка производилась в зимний период, мелкий подрост находился под защитой снежного покрова, это способствовало его сохранению. Доля здорового мелкого елового подроста составляет 97%.

Прирост в высоту служит хорошим интегральным показателем жизненного состояния растений. [4], Характер текущего среднепериодического прироста ели в высоту представлен на рисунках 3-5.

Рис.3. Ход роста по высоте крупного подроста.

Рис. 4. Ход роста по высоте среднего подроста.

Рис.5. Ход роста по высоте мелкого подроста.

Как показали замеры, среднегодовой прирост в высоту у ели (высота 0,6-1,5 м) в послерубочный период в древостое составил 4,06 см, на опытном участке – 7,26 см. Ежегодный прирост в высоту мелкого подроста на исследуемых объектах значительно различается (на 33%), это объясняется тем, что подрост сформировался на участках с разным световым режимом. Различия по периодическому приросту верхушечного побега у подроста ели всех категорий крупности на контрольном (ПП 2) и опытном участках (ПП 1) за 2007-2013 г.г. оказались существенными и статистически достоверными на высоком уровне вероятности.

Длительное произрастание в условиях ограниченного освещения проявилось у хвойного подроста в строении кроны. Известно, что в условиях затенения деревья модифицируют строение кроны с целью эффективного использования слабого освещения. Для оценки состояния кроны нами использован экологический коэффициент (Кэк.) [4], определяемый как отношение прироста верхушечного побега к боковому (Табл. 2).

Таблица 2

Соотношение между приростом верхушечных и боковых побегов ели (за послерубочный период)

Как показали исследования, на контрольном участке, рост главного побега елового подроста, значительно уступает росту боковых побегов. Крона становиться короткой и развивается ассиметрично. В таких условиях экологический коэффициент у подроста всех категорий крупности ниже единицы.

Другим важным диагностическим показателем оценки состояния кроны в целом является форма ее поперечника и протяженность ее по стволу. Пребывание елового подроста под пологом лиственных пород повлекло за собой поднятие кроны по стволу. Как видно из таблицы 3, в нетронутом рубкой насаждении (контроль), диаметр кроны у елового подроста более вытянут в горизонтальном направлении за счет более активного роста боковых побегов по сравнению с верхушечным. Крона представляет собой зонтикообразный уплотненный купол с близким расположением мутовок.

Улучшение светового режима в результате вырубки части лиственного яруса, у елового подроста привело к трансформации кроны в сторону ее улучшения. Прежде всего, изменился экологический коэффициент кроны в результате опережающего роста главных побегов по сравнению с боковыми. У подроста всех категорий крупности экологический коэффициент стал меньше единицы. Крона стала больше походить на конус.

 Форма кроны елового подроста

Таблица 3

Отношение диаметра кроны к ее высоте после проведения добровольно выборочных рубок заметно уменьшилось у елового подроста всех категорий крупности. В среднем протяженность крон по стволику на участке, пройденном рубкой, увеличилась на 24%, а поперечник кроны, напротив, уменьшился на 47%.

В целом анализ роста и развития елового подроста при разном световом режиме показал, что удаление части лиственного полога оказывает благоприятное влияние на жизненное состояние естественного возобновления, что в будущем позволит сформировать полноценное еловое насаждение.

Список литературы

1.     Алексеев В.А. Световой режим леса / Алексеев В.А., М.; науки, 1975.- 280 с.;

2.     ОСТ 56-69-83 Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки. М. 60 с.

3.     Зарубина Л.В. Световой режим в северотаѐжных березняках-черничных при сукцессионном развитии/ Зарубина Л.В., Коновалов В.Н., Клевцов Д.Н., Лисицын В.С. Экологические проблемы Арктики и северных территорий: Межвузовский сборник трудов/ отв. ред. П.А.Феклистов.-Архангельск: изд. САФУ, 2014.-Вып.17.149-151c.

4.     Зарубина Л.В. Структура и форма кроны сосны в осушенном сосняке кустарничково-сфагновом при разном световом режиме / Зарубина Л.В. Молочнохозяйственный вестник [Электронный ресурс] : электронный период. теорет. и науч.-практ. журнал /ред. А.Л. Бирюков; ФГБОУ ВПО ВГМХА имени Н. В.Верещагина.–Вологда             -Молочное.–№1                                                       (13),                                      2014.–С.20-26.–Режим                                       доступа: http://molochnoe.ru/journal/node/340.