Дипломная работа: Естественное возобновление хвойных пород ели после сплошных рубок в разных типах леса Вологодской области Междуреченского района

При сплошной рубке и формировании на вырубке нового молодого леса эта неоднородность в значительной степени сглаживается. Молодой одновозрастный древостой обладает более простой структурой, чем вырубленный старый лес. Через много десятилетий естественная мозаика древостоя начинает постепенно восстанавливаться. Часть видов не способна пережить столь длительный период отсутствия подходящих для них микроусловий под пологом леса, и это вносит свой вклад в сокращение биологического разнообразия лесов.

Важная особенность сплошных рубок заключается в том, что они ведут к исчезновению некоторых важных субстратов, необходимых для жизни многих видов растений и животных. Например – в молодых лесах, сформировавшихся после сплошных рубок, на долгое время прерывается образование крупного валежника. Крупный валежник необходим для жизни многих видов дереворазрушающих грибов, насекомых и других живых организмов. Во многих типах леса он необходим и для естественного возобновления древесных пород под пологом крупнотравных ельников.

Нередко в лесах стены леса вдоль границ сплошных вырубок повреждаются в первые годы в результате воздействия ветров и изменения влажности и освещения. Деревья, ослабленные в результате изменившихся условий гибнут в результате вспышек численности насекомых-фитофагов или вываливания ветром.

Вывод: чтобы уменьшить воздействие сплошных рубок на разнообразие и природные свойства лесных экосистем, надо уменьшить степень преобразования лесной среды при сплошной рубке. Добиться того, чтобы на лесосеке сохранились лесной микроклимат, мозаика освещённости, влажности и температуры, разнообразие субстратов, необходимых для лесных видов.

Во-первых, уменьшением размера лесосек. Нужны большие сроки примыкания, чтобы к моменту рубки следующей лесосеки на предыдущей уже успевал сформироваться достаточно высокий лес – иначе никакого защитного эффекта от стен леса не будет, поскольку не будет и самих стен леса. Увеличение сроков примыкания возможно только при хорошей транспортной освоенности территории – в ином случае оно может повлечь за собой значительные дополнительные расходы на строительство новых дорог.

Во-вторых, сохранением на лесосеке элементов исходного древостоя, которые обеспечат сохранение элементов лесной среды. То есть – сохранением части деревьев при рубке для достижения определенного защитного эффекта, тех деревьев, которые обладают достаточной ветроустойчивостью и выносливостью к резкому изменению условий в результате рубки. Наиболее устойчивыми к изменению условий после рубки оказываются хвойные деревья, сформировавшиеся в пределах разреженных участков исходного древостоя – с низко опущенной кроной.

Сохранение сильно разреженного древостоя (с полнотой 0,2 – 0,1) меняет степень преобразования лесной среды при рубке за счёт уменьшения воздействия ветра, весенних заморозков, летнего иссушения и солнечных лучей. Сохранение крупных деревьев позволяет обеспечить места обитания для чувствительных к изменению условий обитания видов растений и животных. Оставленные крупные деревья представляют источник крупномерной мертвой древесины, столь необходимой для выживания многих живых организмов под пологом леса. Оставление старых деревьев при сплошной рубке не обеспечивает сохранения лесной среды, однако уровень негативного воздействия на биологическое разнообразие может быть снижен многократно.

Глава V. Состояние и рост ели после рубок

5.1 Повреждаемость подроста и тонкомерных деревьев ели после рубок

При выборочных рубках разновозрастные ельники проявляют различную устойчивость; при этом, чем больше возраст дерева, тем меньше его устойчивость.

Разновозрастный древостой не отличается хорошей горизонтальной сомкнутостью, так как разновозрастность является следствием разомкнутости, и перестойные поколения должны были бы к ней приспособиться, однако они несут после рубки значительные потери. Молодая часть развивает хороший прирост. Устойчивость древостоя зависит от распределения общего запаса по поколениям. Так как в насаждении всегда имеется молодая часть, то полностью насаждение не уничтожается, однако удовлетворительный хозяйственный эффект рубка дает только при достаточном наличии молодой части.

Влияние интенсивности рубки на состояние древостоя оказывается довольно сложным, так как она отражается не только на сомкнутости, но и на возрастной структуре насаждения. Эти воздействия при рубке от вершка взаимно противоположны - понижение интенсивности рубки в отношении сомкнутости имеет всегда положительное влияние на устойчивость древостоя после рубки; в отношении возрастной структуры – отрицательное: чем слабее рубка, тем большая часть старших, т. е. слабо устойчивых, поколений остается на корне и тем сильнее сказывается их реакция на рубку на общем ходе роста насаждения. Объектами нашего исследования являются 3 пробные площади, где представлены два разновозрастных ельника-зеленомошника и ельник кисличник., рост которых исследован через 40 и 35 лет после рубки.

В первом случае ель 175 лет до рубки составляла 67% запаса; после рубки интенсивностью 17% составила 61% запаса. После столь слабой рубки распад этой перестойной части пошел вдвое быстрее против нормы. Средний текущий прирост за 40 лет после рубки составил +0,05%; несмотря на то, что молодые поколения ели развили очень хороший рост, прирост молодой части едва покрыл отпад перестойной.

Во втором случае ели 155 лет до рубки было 79% запаса, после рубки интенсивностью 54% оказалось 44%. Перестойная ель, близкая к возрасту спелости, не выдержала сильной рубки, начала быстро отмирать (распад примерно в 7 раз быстрее нормы), и запас ее через 35 лет оказался равным 4% запаса после рубки. Общий же запас насаждения увеличился на 31% и средний прирост за период после рубки выразился в +0,9%: прирост молодых поколений значительно превысил отпад старшего.

Таким образом, благодаря возрастной структуре (судя по приросту) сильная рубка для ели оказалась менее вредной, чем очень осторожная.

Вывод: процент прироста после рубки хотя и невысок, но положительный, т. е. общее состояние насаждений, исходная структура которых была определенно неблагоприятная (сильное преобладание перестойной части), постепенно улучшается. В разновозрастных ельниках с преобладанием молодых поколений выборочная рубка дает лучшие результаты и удовлетворительный хозяйственный эффект, причем эффективность будет выше, в насаждениях где представлены молодой подрост и разновозрастные насаждения.

Приведенные данные об устойчивости и росте насаждений после выборочных рубок подтверждают, что реакция насаждений на рубку чрезвычайно разнообразна и зависит от строения древостоя и от интенсивности рубки.

В рубку назначаются деревья диаметром более 6 см. В целях содействия естественному возобновлению леса в различных условиях используются меры:

а) сохранение подроста и его оправка по завершении лесосечных работ;

б) оставление в качестве источников обсеменения семенных деревьев единично и небольшими группами, семенных куртин и семенных полос, а также использование стен леса в качестве источников обсеменения при ограничении ширины лесосек;

в) сжигание порубочных остатков, ведущее к уничтожению напочвенного покрова и частично подстилки или ее изменению;

г) удаление подстилки и минерализация поверхности почвы;

д) рыхление почвы полосами и площадками, напашка борозд, создание микроповышений;

е) разбрасывание измельченных порубочных остатков в типах леса с бедными сухими почвами;

ж) посадка на пень сильно поврежденного подроста дуба, ясеня и других твердолиственных пород;

з) вырубка подлеска, мешающего возобновлению леса;

и) вырубка подроста малоценных пород или пород, не соответствующих определенным лесорастительным условиям, а также неперспективного (старого, нежизнеспособного, сильно поврежденного);

к) уборка порубочных остатков, затрудняющих возобновление и мешающих осуществлению других мер содействия (мероприятия по чистке мест рубок);

л) огораживание вырубок;

м) посев, посадка саженцев целевых пород в дополнение к естественному возобновлению;

н) подавление порослевой способности древесных пород (введением арборицидов за 1-2 года до рубки или иными способами) и создание за счет этого более благоприятных условий для семенного возобновления.

Многие из указанных мер дают положительный эффект при совместном их применении в соответствующих условиях (оставление источников обсеменения с воздействием на почву и напочвенный покров).

После рубок ухода при общем положительном результате возникают и негативные моменты. Верхушечный побег мелкого и среднего подроста в отдельные годы побивается заморозками. У 12 % отобранных моделей в год обследования не сформировался верхушечный побег, при этом подрост выше 2 м оказался неповрежденным. Из-за обильной поросли осины ухудшились условия существования для мелкого подроста.

На вырубках 6–10-летней давности рубки ухода проведены преждевременно, о чем можно судить по показателям роста на опытных участках, осветленных с интервалом в 2 года. Протяженность кроны преждевременно осветленной ели часто достигает 100 %, что в будущем может повлиять на технические свойства древесины и ее качество.

Наилучшие результаты получены на участках, где интенсивные рубки ухода проведены в более поздние сроки (через 11-31 год после главной рубки). Исключением служат ельники черничного типа леса, где удаление лиственных пород привело к заболачиванию почвы и снижению темпов роста ели.

Судя по соотношению основных характеристик молодняков с преобладанием ели в составе, интенсивные рубки ухода целесообразно проводить через 25-30 лет после рубок главного пользования. Важным признаком для определения времени проведения ухода в молодняках является соотношение средних высот хвойных и лиственных пород. Если оно больше 1:2, хвойные начинают испытывать угнетение. Отсюда вытекает простое правило: формирование молодняков необходимо начинать под пологом материнского древостоя. При этом можно избежать нежелательной смены пород, сократить сроки и уменьшить затраты на воспроизводство ельников, т. е. стать на путь рационального ведения хозяйства.

5.2 Оценка возобновительных процессов после рубок

После сплошной рубки ель восстанавливают естественным путём, если подрост уже существует в достаточном количестве или успешное возобновление на вырубке хорошо заметно и прилегающий лес обеспечивает обсеменение вырубки. Верхний полог может быть использован при явном наличии признаков зарождения молодого поколения деревьев. Рубки естественного возобновления в ельниках проводят обычно в 2–3 приёма таким образом, что на первом этапе оставляют на гектаре 300–400 качественных стволов ели.

Когда образовался подрост в достаточном количестве, древостой изреживают до 100–150 стволов на гектаре, оставляя по возможности тонковетвистые ели. Если подрост образован в недостаточном количестве, возникает необходимость в проведении на этом этапе обработки почвы или сплошной рубки с последующим созданием лесных культур. Верхний полог вырубается на стадии, когда высота подроста достигает примерно одного метра.

На участках, легко промерзающих и с тонким гумусовым горизонтом, естественное возобновление ели проводят таким образом, что на первом этапе формируют естественный березняк, под которым затем естественно возобновляется ель.

В ельниках или в древостоях с преобладанием ели, имеющих низкую теплообеспеченность или подверженных снеголому, размер площади возобновления составляет максимум 3 га. Первоочерёдными объектами являются ельники на грубозернистых почвах, на которых возобновление не вызывает проблем. Отправным пунктом возобновления является сплошная рубка под естественное возобновление. Регулируя размер, форму и размещение лесосеки с учётом местных условий, обеспечивают возобновление путём обсеменения от прилегающих стен леса. Оставляют немного способных к обсеменению сосен и в качестве примеси берёз. Кроме этих деревьев можно оставить благонадёжные ели.

Возобновление методом группово-постепенной рубки можно применять в ельниках, где под господствующим древостоем уже появился подрост в окнах или используют в насаждениях, где хотят изменить пространственную структуру. Возобновительные площадки размером менее 0,1 га, размещают в желаемом порядке согласно плану формирования древостоя и ландшафта. В зависимости от густоты насаждения участки между возобновительными площадками можно расширять.

Возможны три варианта рубок: а) с сохранением подроста – в древостоях с достаточным для лесовосстановления количеством подроста главных пород; б) с сохранением подроста и до 350 шт./га хвойного тонкомера – в случаях, когда деревьев в тонкомерных ступенях толщины оказывается меньше количества, необходимого при выборочных и длительно-постепенных рубках; в) без сохранения подроста – в древостоях, под пологом которых нет подроста и основной упор делается на последующее возобновление. При этом важным организационным элементом широколесосечных рубок является оставление обсеменителей. Групповые обсеменители по 3-5 деревьев в группе, оставляются в ельниках брусничных и черничных. Семенные полосы с расстоянием между ними 200-250 м (три полосы по границам и середине делянок) возможно оставлять шириной 30-60 м во всех типах леса (в зависимости от типа леса, состава, возраста). Исследования показывают, что радиус рассеивания семян ели – 250 м.

При прореживании молодняка отбирают древостой, выращиваемый до первого прореживания. Поэтому оставляют лучшие по качеству деревья. Молодняк с пороками, болезнями и толстыми ветками удаляют. При прореживании молодняка сохраняют можжевельники, рябины, бредины, сухостои, гнилушки и подрост, не мешающие молодняку.

5.3 Особенности объема роста и состояние ели после рубок

Молодняки с преобладанием ели прореживают при высоте 3–6 м до густоты 1800 – 2000 шт./га.

Относительная высота или показатель роста не остается постоянным и зависит от возраста насаждения. Наибольший показатель роста наблюдается в возрасте 20 – 27 лет. В насаждениях этого возраста происходит наиболее интенсивный рост по высоте в отношении к диаметру. Большая густота уменьшает поступление света, тепла, а увеличивающаяся подземная часть требует увеличения почвенного питания. Наступает усиленная конкуренция. Она выражается в дифференциации деревьев. Одни экземпляры интенсивно тянутся вверх, затрачивая весь возможный максимум энергии на рост в высоту, другие – не выдерживая, отмирают, а третьи остаются прозябать. Не случайно, в древостое в этом возрасте наблюдается самый большой отпад за весь период существования насаждения.

Таблица 9. Высота насаждение ели на опытных делянках в %

В целом, состояние ели удовлетворительное, по классификации академика И. С. Мелехова значительная часть ее относится к категории «благонадежная».

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11