Распределение твердых осадков, промерзание почвы, развитие подроста в хвойных насаждениях

УДК 630*221.223.

Гончарова Т.И.,

Преподаватель кафедры лесоводства

(ГОУ СПО «Краснобаковский лесхоз-техникум»)

Влияние чересполосно-пасечных постепенных рубок на распределение твердых осадков, промерзание почвы, развитие подроста в хвойных насаждениях

Сохранение подроста хвойных пород при заготовке спелых лесных насаждений является важным экологическим, лесоводственным и экономическим фактором. В современных условиях недостаточного финансирования, когда объемы проведения лесокультурных работ в лесных хозяйствах снижаются, остро стоит проблема нахождения таких технологий и способов рубок, при которых оптимально сочетались как механизация лесосечных работ, так и меры по сохранению подроста и содействию естественному возобновлению хозяйственно ценными породами. Одним из путей восстановления ельников и рационального использования древесины при сохранении экологических функций леса являются постепенные рубки [1]. Однако до последнего времени недостаточно полно исследовано состояние естественного возобновления и его изменения под влиянием чересполосно-пасечных постепенных рубок, отсутствует информация о важнейших эколого-лесоводственных факторах в чисто хвойных и хвойно-лиственных насаждениях. Сущность, чересполосно-пасечных постепенных рубок заключается в том, что породы первого яруса вырубаются в несколько приемов. Лесосека разбивается на пасеки с волоком посередине. В первый прием вырубаются нечетные пасеки, а через 5 - 7 лет вырубают четные [2]. Чересполосно-пасечные постепенные рубки в условиях Нижегородской области являются отклонением от традиционного направления. Используя пластическую технологическую схему, рекомендуем внедрять такие рубки в чисто сосновых, хвойно-лиственных, елово-сосновых насаждениях со вторым ярусом и подростом из ели, на свежих, влажных суглинках и супесях на хорошо дренированных почвах.

Подрост под пологом леса имеет замедленный рост по высоте, диаметру, слабо развитую крону, тонкие и редкие ветви, со слабым охвоением и слабой корневой системой.

Поэтому изреживание материнского древостоя при чересполосно-пасечных постепенных рубках благотворно сказывается на качественном состоянии елового подроста. Мелкий и средний подрост ели более активно реагирует на изменения структуры насаждения, чем крупный. Такой прием рубки преследует цель: облегчение (сохранившемуся) подросту приспособиться к новым микроклиматическим условиям.

Одним из важных экологических факторов является почвенно-грунтовый фактор. В статье приводятся данные о динамике таксационных показателей, их влияние на накопление твердых осадков и в целом на водный баланс после проведения чересполосно-пасечных постепенных рубок различными модификациями сосново-еловых и сосново-лиственных насаждениях Нижегородской области.

В лесных условиях более глубоко промерзают почвы под густым ельником, снижающим глубину снежного покрова, что отрицательно сказывается на росте древостоя. Снежный покров в лесу предохраняет от вымерзания корневую систему древесных пород и подроста, он является теплоизолятором, на протяжении всей зимы [3,4].

Замерзание и оттаивание почвы оказывает большое влияние на почвообразовательный процесс (физическое состояние и гидрологические свойства), что существенно влияет на жизнедеятельность корневой системы древостоя[5].

Исследования проводились на участках в смешанных разновозрастных сосново-еловых насаждениях со вторым ярусом из ели, произрастающих на свежих супесчаных почвах. В каждом конкретном случае устанавливалось число приемов рубок и сроки из проведения, с учетом характера второго яруса. Особенностью чересполосно-пасечных и коридорно-пасечных рубок является сохранение лесного массива, как в процессе 20-летнего периода, так и после рубки. После последнего приема рубки молодняк интенсивно растет и через определенный период будет подготовлен к первым приемам рубок ухода. При таких рубках сохраняется лесная среда, что способствует сокращению сроков выращивания леса на 20-40 лет быстрее, без дополнительных затрат на лесовосстановление.

Для полной картины распределения снежного покрова и глубины промерзания почвы замерами охвачены участки 3 технологических лесных полос.

Рисунок 1

Схема расположения пробных площадей на участках чересполосных,

коридорно-пасечных рубок

Участок №1

Волок

1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

1-6

Волок

2-1

2-2

2-3

2-4

2-5

2-6

Волок

3-1

3-2

3-3

3-4

3-5

3-6

Волок

III

II

I

II

III

III

II

I

II

III

III

II

I

II

III

4-5

7-8

7-8

15-16

7-8

7-8

4-5

7-8

7-8

15-16

7-8

7-8

4-5

7-8

7-8

15-16

7-8

7-8

4-5

Участок №2

Волок

I

II

Волок

I

II

Волок

I

II

Волок

4-5

25

25

4-5

25

25

4-5

25

25

4-5

Обозначение: порядок разработки технологических полос: I - первый прием, II - второй прием, III - третий прием

Для этого перпендикулярно разрубаемым лесным полосам на участке №1 заложена пробная площадь шириной 20 м., которая захватывает 3 полных технологических лесных полосы, на которых выделялись вырубаемые полосы 1^го, 2^го и 3^го приемов. В середине каждой вырубаемой полосы проведены замеры в разные годы.

Для выяснения количественного и качественного состояния оставшегося подроста и второго яруса, на этих же пробных площадях определялось количество замеров, определяли общее количество подроста, а также выявляли здоровые, угнетенные, имеющих механические повреждения деревьев. Следует отметить, что процесс естественного возобновления елью под пологом леса и сосной на технологических коридорах происходит успешно.

Во время проведения замеров определились общая высота снежного покрова и глубина промерзания почвы. Распределение твердых осадков и промерзание почвы на пробных площадях для получения более полной и достоверной картины выполнены в различные зимние периоды. Замеры проводились мерной линейкой и мерзлотомерами в центре пробных площадок. Данные замеров сведены в сводную ведомость (табл.2). По данным измерений, распределения твердых осадков, построены графики для каждого участка (рис. 2,3,4).

В - волок, 1 - декабрь, 2-январь, 3 февраль, 4 - март

Рис.2. Распределение твердых осадков и промерзание почвы на участке №1 на ПП

1 - декабрь, 2 - январь, 3 - февраль, 4 - март

Рис. 3. Распределение твердых осадков и промерзание почвы на участке №2 на ПП

Оба участка непосредственно прилегают к контрольному участку №3.

1 - декабрь, 2 - январь, 3 - февраль, 4 - март

Рис. 4. Распределение твердых осадков и промерзание почвы на контрольном участке

Для сравнения одновременно проведены замеры в различных условиях на расстоянии 1-2 км. от пробных площадей: лесные культуры сосново-еловые в возрасте 10 лет с полнотой 0,6; лесная прогалина площадью 0,15 га; чистые лесные культуры С (65), полнота 0,7, без подроста с редким подлеском, тип леса Смбр. В_2; лесные культуры 8Б2С (65), полнота 0,7, тип леса Смбр. В₂, подрост 10Е (20), высота 3,0м, 3.0 тыс. шт./га., неравномерный, благонадежный; открытое место (поле) 70 м. от стены леса - восточная сторона квартала; открытое место (поле) 150м. от стены леса - восточная сторона квартала; свежая не облесившаяся вырубка площадью 3,1 га без подроста, из под мягко-лиственного насаждения. Замеры произведены по краю вырубки у стены леса и по середине участка. Во всех случаях делались многократные (3 -5) замеры и выводилась средняя величина по участку.

На пробных площадях проведено детальное изучение сохраненного подроста и второго яруса после проведения различных способов чересполосных рубок с определением таксационных показателей после каждого приема (табл.1). Для этого на каждой пробной площади определялось количество подроста с разбивкой его по породам. Определялось количество подроста в пересчете на 1 га и итоговые диаметры каждого деревца. По этим данным определены средние диаметры подроста на каждой пробной площади, а также и для каждой категории состояния.

Для сравнительного изучения почвенных условий в местах проведения чересполосно-пасечных постепенных рубок в Нижегородской области были взяты почвы в типе леса сосняк майниково-черничный.

В целом почвы слабоподзолистые супесчаные свежие, дренированные, довольно рыхлые, хорошо аэрируемые, с устойчивым водным режимом, которой поддерживается водоупорными прослойками из суглинков. Все это, а также произрастание сосновых древостоев с примесью ели в вырубленном верхнем ярусе по первому бонитету, указывает на потенциальную возможность формирования чистых еловых древостоев на таких почвах, по первому, второму классу бонитетов.

Проведены так же замеры в условиях открытого пространства (поле) на расстоянии 70 м. и 150 м. от стены леса, на вырубке двухлетней давности проведены замеры от стены леса на расстоянии 20 м., 50 м., и в центре вырубки. На маршрутных ходах определялись глубина снега, его плотность и запас влаги. Одновременно замерялась глубина промерзания почвы. Под пологом изреженного соснового древостоя температура воздуха выше, чем под сомкнутым. В одноярусном, чистом сосновом древостое, под сомкнутым пологом, влажность воздуха оказалась выше, чем под изреженным. За время наблюдения мощность снежного покрова и запас снеговой влаги в почве под изреженным пологом сосново-елового древостоя больше, чем под сомкнутым. Наибольшее количество осадков накопилось на трелевочных волоках, где мощность снежного покрова составила 80-100 см, меньше оказалось под пологом равномерно изреженного древостоя с накоплением снежного покрова 50-60 см, и еще меньше на поле. В ноябре, декабре после первых морозов земля сильно промерзла там, где не было снежного покрова, под пологом леса - 20-30 см, в равномерно-изреженном древостое (на пасеках) 2-10 см. На технологических коридорах, где снег выпал на влажную землю в значительном количестве промерзание почвы практически не наблюдалось. Мощность и плотность снежного покрова, следовательно, и запас снеговой влаги, так как земля была талой, благоприятно отражается на проникновении талых вод в почву. Другое положение наблюдается на поле, где глубина промерзания до 40-45 см. В результате малого накопления снежного покрова, его сдувания и с понижением температуры в январе, феврале, почва промерзла на глубину 60-70 см. Интенсивность снеготаянья заметно снизила мощность снежного покрова во второй половине марта и в апреле. Снеготаянье происходило почти по прямой, но во второй половине апреля быстрее снег стаял на технологических коридорах и позже под пологом леса, в связи с отсутствием прямой солнечной радиации.

На основании полученных данных сделаны определенные выводы и даны конкретные предложения производству:

• мощность снежного покрова, следовательно, запас снеговой влаги оказались больше в технологических коридорах и у опушек пасек;

• распределение снежного покрова на площади участка не равномерно, зависит от количества деревьев, их размеров, породного состава, сомкнутости насаждения;

• глубина промерзания почвы зависит от величины снежного покрова, структуры живого напочвенного покрова, мощности лесной подстилки, метеорологических условий,

влажности почвы;

• наибольшее количество снега накапливается на технологических коридорах и примыкающих к ним пятым, седьмым полосам;

• наименьшая мощность снежного покрова наблюдается в середине технологических лесных полос;

• данные контрольного участка, на котором присутствуют первый и второй яруса имеется подрост, а также технологическая сеть указывает на тождественность процессов распределения твердых осадков с участками, пройденными чересполосными рубками;

• проведение чересполосных рубок в рассматриваемых типах леса имеет большой положительный эколого-лесоводственный эффект;

• чересполосно - и коридорно-пасечные рубки позволяют в наибольшей степени сохранить подрост и второй ярус из хозяйственно ценных древесных пород;

• повреждаемость подроста и насаждения второго яруса после проведения рубок минимальная, что подтверждают данные перечета подроста на пробных площадях;

• при применении таких рубок полностью отпадают затраты на проведение лесовосстановительных работ;

• своевременная уборка первого яруса насаждения оказывает положительное влияние на рост и развитие оставляемого подроста;

• на всех исследуемых участках прослеживается отсутствие ветровала;

• последующее возобновление хвойных пород на технологических пасеках и по технологическим коридорам идет успешно;

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аглиулин, Ф.В. Постепенные рубки / Ф.В. Аглиулин. - Йошкар-Ола: МарПИ, 1989. - 60с.

2. Алексеев, П.В. Чересполосно - и коридорно-пасечные рубки в елово-лиственных древостоях / П.В.Алексеев. - Йошкар-Ола, 1967. - 120с.

3. Данилов, Н.И. Гидрологическая роль лесных насаждений в зоне смешанных лесов / Н.И. Данилов. - Чебоксары, 2002 .- 164с.

4. Погребняк, П.С. Общее лесоводство / П.С. Погребняк. - 2-е изд., перераб-е - М.: Колос, 1968. - 440с.

5. Молчанов, А.А. Лес и климат / А.А.Молчанов - М.: издательство Академии наук СССР, 1961. - 280с.