Формирование разновозрастных елово-липовых насаждений в лесах предуралья 06. 03. 02 Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация icon

Формирование разновозрастных елово-липовых насаждений в лесах предуралья 06. 03. 02 Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация



Смотрите также:
Оценка рекреационного потенциала башкирского предуралья 06. 03. 02 Лесоведение, лесоводство...
Рост и продуктивность искусственных насаждений в ленточных борах западной сибири 06. 03...
Интенсификация целевого выращивания сосновых насаждений в южно-таёжном лесном районе таёжной...
Интенсификация целевого выращивания сосновых насаждений в южно-таёжном лесном районе таёжной...
Оптимизация ландшафтов и лесовозобновительных процессов в условиях открытых разработок...
Процесс естественного возобновления ели шренка в прииссыккулье 06. 03. 02 Лесоведение...
Совершенствование методов оценки насаждений и ведения хозяйства в лесах оренбуржья 06. 03...
Лесоводственно-экономическая эффективность рубок обновления в рекреационных сосняках южной...
Лесоводственно-декоративные особенности насаждений крупных городских парков г. Екатеринбурга >06...
Лесоводственные основы целевого выращивания сосновых насаждений в южной подзоне тайги...
Лесоводственные основы целевого выращивания сосновых насаждений в южной подзоне тайги...
Повышение качественной продуктивности насаждений на лесоводственной основе 06. 03...



скачать


На правах рукописи




Михайлова Наталья Васильевна




ФОРМИРОВАНИЕ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ЕЛОВО-ЛИПОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЛЕСАХ ПРЕДУРАЛЬЯ


06.03.02 – Лесоведение, лесоводство,

лесоустройство и лесная таксация


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук








Уфа - 2011


Работа выполнена на факультете землеустройства и лесного хозяйства ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ



Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

доцент Султанова Рида Разябовна


Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

профессор

Соловьев Виктор Михайлович





кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник

Алесенков Юрий Михайлович


Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»



Защита диссертации состоится 09 июня 2011 г. в 1000 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.281.01 при Уральском государственном лесотехническом университете по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 36, УЛК-2, ауд. 320.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного лесотехнического университета.


Автореферат разослан 27 апреля 2011 г.



Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук





А.В. Бачурина








ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Около 70 % лесопокрытой площади Предуралья приходится на мягколиственные породы, в т.ч. липу мелколистную. В результате неполного освоения расчетной лесосеки, которое по мягколиственному хозяйству снизилось до 15%, причем тенденция к снижению сохраняется; многолетнего повышения возраста рубки липы до 81…90 лет и запрета на проведение в них сплошных рубок, произошло накопление до 48% площади спелых и перестойных насаждений. Учитывая предельный возраст и возможность распада липняков, отсутствие под пологом древостоев возобновления семенного происхождения (Мушинская, 1977, 1983; Мурахтанов, 1981; Султанова, 2006), а так же возрастную неполночленность вегетативной его части, практическим решением в обеспечении непрерывности и эффективности лесопользования являются разновозрастные насаждения, создаваемые на основе сочетания естественного возобновления липы мелколистной и предварительных культур ели обыкновенной в приспевающих и спелых липняках. Неоспоримым преимуществом разновозрастных насаждений является переход от сплошных рубок к выборочным, не допускающим разрыва лесопользования хозяйственно ценных древостоев в пространстве и во времени. Возможность формирования елово-липовых насаждений в лесах Предуралья подтверждена произрастающими в районе темнохвойно-широколиственных лесов Республики Башкортостан естественными елово-липовыми древостоями и липняками, под пологом которых имеются подрост ели и пихты, а также заглушенные без соответствующего ухода культуры ели.

Проведение исследований в этом направлении обусловлено малой изученностью особенностей роста искусственных насаждений хвойных пород под пологом липняков и производственной необходимостью в разработке научно-обоснованных региональных нормативов по созданию и уходу за культурами ели под пологом липняков и режимам рубок спелого леса.

^ Цель и задачи исследований. Основная цель работы – выявление особенностей роста культур ели обыкновенной под пологом липняков и обоснование нормативов формирования разновозрастных елово-липовых насаждений, обеспечивающих постоянство лесопользования хозяйственно-ценных древостоев в условиях Башкирского Предуралья с учетом современных требований сохранения биологического разнообразия, повышения продуктивности лесов, эффективного и непрерывного выполнения ими средообразующих функций. В задачи исследований входило:

  • фитоценотический анализ естественных елово-липовых насаждений Предуралья, в том числе исследование травяного яруса и эдафических условий;

  • дифференцированная оценка состояния и роста искусственных насаждений ели обыкновенной под пологом липы мелколистной в зависимости от способа посадки (рядами, группами), полноты липняков и величины световых «окон» в верхнем ярусе;

  • разработка нормативов системы рубок при формировании разновозрастных елово-липовых насаждений.

Диссертационная работа выполнялась по тематике научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, зарегистрированных во ВНТИЦ «Повышение продуктивности и устойчивости лесов и городских зеленых насаждений» (номер регистрации № 01201059472).

^ Научная новизна. Дана оценка лесоводственно-таксационных показателей естественных елово-липовых насаждений Предуралья. Длительными стационарными исследованиями для условий Предуралья выявлены основополагающая роль способа посадки (группового и рядового) в формировании показателей роста культур ели обыкновенной под пологом липы мелколистной, влияние на этот процесс полноты липняков и величины световых «окон» в верхнем ярусе.

^ Основные положения, выносимые на защиту:

1. Продукционные показатели липы мелколистной в хвойно-лиственных насаждениях Предуралья.

2. Особенности роста и развития искусственных насаждений ели обыкновенной под пологом липняков снытьевого типа леса в зависимости от способа посадки (рядовой, групповой).

3. Оценка влияния на рост предварительных культур ели обыкновенной величины световых «окон», создаваемых рубками в верхнем ярусе древостоя.

4. Нормативы формирования разновозрастных елово-липовых насаждений.

^ Практическая значимость работы. Положения, выносимые на защиту, разработаны в результате длительных исследований разновозрастных елово-липовых древостоев Предуралья. Обосновано преимущество группового способа посадки ели обыкновенной по сравнению с рядовым способом при создании подпологовых культур в липняках. Выводы и практические рекомендации содержат нормативы лесоводственных мероприятий на различных этапах формирования и роста разновозрастных елово-липовых насаждений.

^ Личное участие автора. Автор принимал непосредственное участие в составлении программы и методики исследований, планировании эксперимента. Полевые работы, камеральная обработка материалов, систематизация и обобщение данных исследований, разработка выводов и предложений проведены лично автором.

^ Апробация работы и публикации. Результаты исследований изложены в восьми публикациях автора; докладывались и обсуждались на конференциях: II и III Международной научно-практической конференции «Наука и современность» (Новосибирск, 2010), Международной научно-практической конференции «Состояние, проблемы и перспективы развития АПК» (Уфа, 2010), Международной научно-практической конференции «Проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды» (Махачкала, 2010), I Всероссийской научной конференции «Студент и аграрная наука» (Уфа, 2007), V Всероссийской научно-практической конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2010), II Всероссийской научно-практической конференции «Стратегии устойчивого развития регионов России» (Новосибирск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы региональной экологии» (Оренбург, 2011).

^ Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах текста, включает введение, пять глав, выводы, список библиографии из 228 наименований (в т.ч. 5 иностранных), содержит 29 таблиц, 3 приложения, иллюстрирована 19 рисунками.
^

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА


Идея создания предварительных искусственных насаждений под пологом леса (Арнольд, 1887; Корнаковский, 1904; Кравчинский, 1912; Юргенсон, 1958; Рубцов, 1967; Бойко, 1972; Чмыр, 1977) основана на концепции повышения продуктивности и устойчивости расстроенных малопродуктивных древостоев (Изюмский, 1965; Алексеев, 1973; Ониськив, 1979, 1992). Одной из наиболее применяемых в предварительных искусственных насаждениях пород является ель обыкновенная (Мелехов и др., 1965; Родин, 1975, 1977; Миронов, 1977), успешно сосуществующая с липой (Морозов, 1912; Курнаев, 1968). Еловые подпологовые культуры отличаются хорошей приживаемостью и сохранностью (Афанасьев, 1961; Огиевский, 1964). Влияние на рост ели в начальные периоды оказывает способ обработки почвы при посадке (Сироткин, 1973, 1988; Пряхин, 1998, 1999), размещение на площади (Асанова, 1964; Машаев, 1966; Желтов, 1966; Дерябин, 1976), густота культур (Тихонов, 1979; Редько, 1980; Серяков, 1986; Попов, 1988; Разин, 1988; Калиниченко, 1991; Загреев, 1992; Чернов, 1996; и др.). Дальнейшее развитие ели под пологом в значительной степени зависит от освещенности (Лавриенко, 1953; Сукачев, 1953; Цельникер, 1969, 1978; Кайрюкштис, 1974; Лир, 1974; Калякин, 1977), недостаточная интенсивность которого приводит к морфологическим и физиологическим изменениям ели (Иванова, 1946; Рыбальченко 1978, 1980).

Эффективности ухода за лесом посвящено значительное количество научных работ (Тимофеев, 1957; Изюмский, 1965, 1970, 1987; Морозов, 1970; Давыдов, 1971; Сеннов, 1975, 1977, 1984, 1997, 2001; Савина, Журавлева, 1978; Буш, Иевинь, 1984; Залесов, 1984, 1997, 2001; Кайрюкштис и др., 1985; Зябченко, 1990; Теринов, Куликов, 1991; Чибисов, 1992; Луганский и др., 1993; Тихонов, Мельников, 1999; Дерюгин и др., 2000 и др.). Рубки ухода важны при выращивании высокопродуктивных устойчивых насаждений, прямо и косвенно влияют на все компоненты лесного биогеоценоза (Assmann, 1961; Анучин, 1963; Кожевников, 1971; Луганский и др., 2001; Стаканов и др., 2002). Большинство авторов (Давыдов, 1971; Залесов, Луганский, 2002) утверждают, что с увеличением интенсивности рубки доля отпада уменьшается, но при чрезмерном изреживании может возрасти. Отмечается возможность использования рубок ухода при целевом выращивании отдельных пород (Пестов, 2008). Поскольку режим ухода за древостоем может быть различным, следует ожидать и разной реакции на него отдельных деревьев и древостоя в целом (Бузыкин, Пшеничникова, 2009; Эбель, 2009). Имеются сведения об изменении метеорологических факторов (Вохминцев, 1970) и соответствующем изменении показателей древостоев, пройденных рубками ухода (Савина, 1961; Залесов, 1986; Торбик, Феклистов, 2009). Если влияние рубок ухода на увеличение прироста оставленных деревьев не вызывает ни у кого сомнения, то изменение общей производительности древостоя, которая в основном зависит от текущего прироста, является спорным и окончательно не доказанным. Ряд ученых, такие как Н.П. Георгиевский (1957), А.Б. Жуков (1958), И.И. Левицкий (1962), А.В. Давыдов (1971) и некоторые другие отрицают возможность повышения общей производительности рубками. Г.Р. Эйтинген (1934), П.В. Воропанов (1952) утверждают, что рубки ухода за лесом являются средством повышения производительности насаждения. Однако, на сегодняшний день недостаточно объективных данных по обоснованию режимов рубок при выращивании разновозрастных елово-липовых насаждений. Не до конца решен вопрос нормативного обеспечения выращивания ели под пологом липняков.
^

2. Природно-климатические условия Района исследований


Значительная протяженность региона с севера на юг обусловила неоднородность климатического режима для разных его частей, а заметная расчлененность рельефа повлекла за собой сильную дифференциацию климатических элементов, обособив ряд микроклиматических районов (Крашенинников, Кучеровская-Рожанец, 1941). Эта область расположена на востоке Русской равнины, представляет собой предгорную равнину, которая с приближением к Уральским горам постепенно переходит в увалисто-холмистую местность.

Главными климатообразующими факторами, предопределяющими местные различия климата в Башкортостане, являются расположение республики в глубине материка и разновысотный характер устройства ее поверхности (Козьяков, 1964; Попов, 1980). К специфике климата следует отнести изменчивость и непостоянство климатических показателей в различные годы, что выражается частыми колебаниями количества выпадающих осадков и резкими амплитудами суточного и годового хода температур (Кургузов, 1951; Кадильников, Тайчинов, 1973; Агроклиматические ресурсы…, 1976; Гарифуллин, Ишемьяров, 1987). Климат района исследований резко континентальный, характеризующийся продолжительной суровой зимой с устойчивыми низкими температурами воздуха и сравнительно жарким летом. Абсолютный минимум температуры воздуха - -50°С. Среднемесячная температура самого теплого месяца года - июля - +19,0°С, абсолютный максимум - +39°С (Агроклиматические ресурсы..., 1976). Атмосферные осадки являются также неустойчивым климатическим показателем региона, среднегодовое количество осадков составляет 487 мм с колебаниями от 308 до 818 мм, их наибольшее количество выпадает в апреле-октябре в виде дождей, что составляет около 60% всех осадков.

По принятому почвенно-географическому районированию Предуралье (степное и лесостепное) отнесено к Заволжской лесостепной провинции оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов (Гарифуллин, Ишемьяров, 1987). В гидрологическом отношении территория объектов исследования относится к Волго-Камскому артезианскому бассейну.

Погодичные колебания тепла и влаги, перераспределение последних по элементам рельефа создают локальный (по времени и месту) недостаток влаги, но общий фон климатических условий достаточно благоприятен для формирования хвойно-широколиственных лесов. Покрытая лесной растительностью площадь Республики Башкортостан составляет 4898 тыс.га, на 44,3 тыс.га которых созданы подпологовые культуры, в том числе культуры ели обыкновенной – на 28,1 тыс.га, что составляет 63% от всей площади подпологовых культур.
^

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИСЛЕДОВАНИЙ


Исследования выполнялись в лесах Иглинского и Уфимского лесничеств Республики Башкортостан. В основу исследований положен метод постоянных пробных площадей (ППП). На ППП велись длительные наблюдения и экспериментальные исследования:

  • в естественных смешанных насаждениях с участием в составе липы мелколистной – для изучения продукционных показателей лесообразующих пород, в том числе естественных елово-липовых насаждений;

  • в липняках, не тронутых рубкой, с культурами ели под пологом – для выявления особенностей роста и развития культур ели обыкновенной в зависимости от способа посадки (рядовой, групповой) и полноты верхнего яруса;

  • в липняках, пройденных рубками различной интенсивности – для оценки влияния величины световых «окон» в верхнем ярусе, сформированных рубками, на рост ели обыкновенной.

Работы на ППП по установлению таксационных показателей модельных деревьев и древостоев проводились по методике принятой в лесоустройстве (Инструкция…, 1995) с учетом ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки» и с использованием общеизвестных методов лесной таксации (Третьяков, Горский, Самойлович, 1952; Анучин, 1977). Пробные площади в натуре ограничивались с помощью буссоли, по углам устанавливались столбы, оформленные в соответствии с ОСТ 56-44-80. На отобранных объектах при обследовании в течение 2007-2010 годов заложено пять постоянных пробных площадей. Постоянные и временные ПП закладывались в липняках, объединенных по группам возраста в пределах класса бонитета и типа леса.

Для выявления влияния хвойных и лиственных пород на продукционные показатели деревьев липы в смешанных липняках проанализировано шестьдесят моделей липы в насаждениях различных видовых составов.

Определены видовое разнообразие живого напочвенного покрова, обилие, размещение по шкале Друде (Побединский, 1966), запасы фитомассы – по Л.П. Рысину, Ф.Н. Золотовой (1968). На ППП заложено по 20-25 учетных площадок размером 1,0×1,0 м. Учет биомассы живого напочвенного покрова в сыром и абсолютно сухом состоянии выполнен на ППП в чистых липняках и смешанных елово-липовых насаждениях по видам растений в различные периоды вегетации, в том числе во время максимального роста, анализы почв – по О.Г. Растворовой (1983).

Анализ приживаемости подпологовых культур ели, а так же оценка влияния на рост ели таксационных показателей липняков произведен по материалам инвентаризации 26 участков Иглинского лесничества.

При обработке опытных данных использовались методы вариационной статистики, корреляционно-регрессионного анализа и пакеты прикладных программ. Оценка тесноты взаимосвязи признаков и выбор уравнения, наиболее близко выражающего зависимость одного показателя от другого, произведены по остаточной дисперсии. Для оценки степени варьирования признаков применялся коэффициент вариации (V,%), что дало возможность получить объективное представление об амплитуде изменчивости признаков, достоверность коэффициентов определялась с помощью критерия Стьюдента (t).
^

4. ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ

ЕЛОВО-ЛИПоВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПРЕДУРАЛЬЯ


В естественных условиях липа мелколистная успешно сосуществует с елью, сосной, дубом, осиной, березой, формируя сложные по составу, форме и возрастной структуре насаждения. В силу значительной теневыносливости она может устойчиво сохранять свои позиции, находясь во втором ярусе многовидовых разновозрастных сообществ.

Видовой состав липняков существенно различается по возрастным группам и типам леса: в снытьевых, широкотравных и, особенно, в крапивниковых типах леса участие липы с возрастом резко увеличивается, и к возрасту спелости она становится доминирующим лесообразователем, в папоротниково-костяничниковых типах леса с возрастом липа сохраняет свои позиции, в злаковых - уступает более светолюбивым породам, в большинстве случаев березе и осине.

Кривые хода роста по высоте и диаметру липы мелколистной, произрастающей в смешении с елью обыкновенной, отличаются от показателей деревьев липы, произрастающих в смешанных насаждениях в окружении клена остролистного. Диаметр липы, произрастающей в окружении ели, в 35-летнем возрасте составляет 16,0±0,06 см, тогда как этот показатель при смешении с кленом меньше на 15% и равен 13,6±0,04 см. Промежуточное положение по показателям роста занимает липа, сопутствующими породами которой являются береза, пихта и ель (рис.1).





Рис. 1. Ход роста липы по высоте и диаметру в зависимости от состава древостоя: ряд 1 - липа в окружении ели; ряд 2 - липа с березой, елью и пихтой; ряд 3 - липа в окружении клена.


При смешении с елью обыкновенной липа мелколистная в насаждениях VII класса возраста обладает лучшими показателями роста по высоте, диаметру и более высокой продуктивностью. Запас липовых древостоев с примесью ели 1-5 единиц состава превышает запас чистых липняков до 10%. В то время как запас липняков с примесью осины, клена ниже. Достоверная разница между ходом роста деревьев липы на 5%-ном уровне значимости существует во всех случаях смешения (tфакт.> tтабл.), что подтверждает существенное влияние окружения. Сходные показатели хода роста липы по высоте и диаметру для липняка cнытьевого с елью и липняка кленово-снытьевого для условий Южного Урала получены С.Н. Козьяковым (1966).

ППП закладывались в наиболее типичных для Предуралья участках – снытьевых липняках, где травяной покров богатого видового состава: встречается до 42 видов сосудистых растений, среди которых ведущее место занимают растения семейств Asteraceae Dumont и Poaceae Barnhart, включающих по 5-6 видов растений, остальные семейства - не более 1-3 видов. Наибольшая флористическая представленность травяного яруса характерна для чистых липняков: на отдельных пробных площадях встречается до 28 видов травяного покрова, проективное покрытие пяти подъярусов которых составляет 60%, средняя высота - 0,5-0,6 м. В травяном покрове липняков с 18-летними насаждениями ели во втором ярусе встречается до 20 видов растений, с 38-летним еловым ярусом – до 13 видов. Введение под полог липняков насаждений ели привело с возрастом к обеднению видового состава травяного яруса, его изреживанию и сокращению ярусности: в липовом насаждении с 18-летними насаждениями ели травостой представлен четырьмя, с 38-летними – тремя ярусами. Проективное покрытие травяного покрова в данных насаждениях составляет 35-50% – в рядах и группах деревьев ели отсутствует полностью или состоит из единичных экземпляров.

Общая масса растений травяного покрова (годичная продукция) по ППП колеблется в пределах 90-150 кг/га, максимальная продуктивность в чистых липняках - 289 кг/га, которая значительно изменяется в пределах пробной площади: коэффициент вариации достигает 92,3%.

Почвы под ельниками, вышедшими из-под полога липняков, и под естественными чистыми липняками (табл. 1) исследуемых лесничеств - темно-серые лесные с удовлетворительными физико-химическими свойствами, с достаточным содержанием гумуса (6,4 и 7,0%) и элементов минерального питания, насыщены поглощенными основаниями (82,2 и 89%).


Таблица 1. Химическая характеристика почв по горизонтам

Показатели

Ельник

Липняк

генетические горизонты

А1

А2В

В1

В2

С

А1

А2

В1

В2

С

Содержание гумуса, %

6,4

3,4

2,0

-

-

7,7

2,9

0,4

-

-

Содержание подвижных форм, мг-экв/100г

Р2О5

3,5

2,8

4,5

4,3

4,6

5,2

4,6

20,0

-

-

К2О,

9,5

8,5

11,0

10,0

12,0

17,0

5,4

3,4

-

-

Степень насыщенности основаниями, %

82,2

92,8

89,3

-

-

89,0

90,5

96,3

92,8

99,1

рН солевой

5,5

6,0

6,0

5,7

5,8

6,0

5,8

5,9

6,0

6,0
^

5. ФОРМИРОВАНИЕ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ

ЕЛОВО-ЛИПоВЫХ НАСАЖДЕНИЙ


Приживаемость подпологовых культур ели тесно связана с полнотой верхнего полога, как в первый год посадки (r=0,81±0,09), так и в третий год (r=0,98±0,03); связана с возрастом липняков, но лишь в первый год (r=0,98±0,03). На приживаемость подпологовых насаждений третьего и последующих лет возраст верхнего полога не влияет (r=-0,01±0,01).

При сравнении среднего прироста по диаметру и высоте подпологовых культур ели с учетом способа посадки (рис.2) установлено, что Zd и Zh увеличиваются с возрастом (r=0,85-0,99).






Рис. 2. Средний прирост деревьев ели, произрастающих под пологом снытьевых липняков, в зависимости от способа посадки


Эти показатели выше в групповых посадках, чем в рядовых. Максимальные показатели роста в высоту характерны для ели под пологом древостоев полнотой не выше 0,4. Слабый рост ели наблюдается под пологом липняков полнотой 0,8 и выше (рис.3).



Рис. 3. Ход роста в высоту ели под пологом липняков различной полноты


С уменьшением полноты верхнего полога коэффициент варьирования высоты ели увеличивается. Слабая дифференциация ели по высоте в высокополнотных липняках вызвана относительно однородными фитоценотическими условиями среды, обусловленными сильным эдификаторным воздействием полога липы.

Связь между высотой ели и полнотой липняков достоверная отрицательная (r= - 0,68 ± 0,09). Динамика высоты ели в зависимости от полноты верхнего яруса выражается степенными уравнениями (табл.2).


Таблица 2. Уравнения зависимости средней высоты искусственных насаждений ели от полноты верхнего яруса

Полнота верхнего полога
^

Уравнения регрессии


r

Значимость уравнений по F- критерию

0,4

УI = 1,898 * Х1,456

0,92 ± 0,08

848

0,6

УII = 2,115 * Х1,364

0,92 ± 0,02

9668

0,8

УIII = 1,757 * Х1,397

0,91 ± 0,06

1254


Ведущая роль в росте культур ели обыкновенной под пологом насаждений принадлежит величине световых «окон». Высота 20-летних культур ели, посаженных как рядами, так и группами, наибольшая в световых «окнах», на 30% выше, чем под кроной деревьев верхнего яруса (табл.3).


Таблица 3. Высота культур ели в зависимости от способа посадки и размеров светового «окна» в пологе липняков (полнота 0,7)

Показатель

Высоты ели в зависимости от способа посадки и размеров «окна»

рядовой способ

Групповой способ

10х10* 78,5

15х10 117,8

15х15 176,7

18х30 424,1

10х7 54,9

10х8 62,8

15х16 188,3

18х30 424,1

Средняя высота, м

0,91

0,72

1,08

1,38

1,55

0,89

1,77

1,92

Макс.высота, м

1,30

1,05

1,30

1,70

2,20

1,30

2,60

3,40

Мин. высота, м

0,40

0,55

0,70

1,20

1,10

0,40

0,70

1,10

Коэффициент вариации, %

24,51

24,30

21,19

12,11

23,48

26,33

31,33

44,00

*Примечание: размер «окна», м×м/площадь «окна», м2)


Зависимость высоты ели от размера светового «окна» в липняках выражается уравнением параболы второго порядка, тесная достоверная: для рядовых посадок r=0,90±0,03 и r= 0,72±0,04 - для групповых посадок (табл.4).


Таблица 4. Уравнения зависимости средней высоты культур ели от размеров светового «окна»

Способ посадки
^

Уравнения регрессии


r

Значимость уравнений по F- критерию

Рядовой

УI = 0,1225х2 – 0,4355х +1,1925

0,90 ± 0,03

985

Групповой

УII =0,2005х2 - 0,8135х + 2,0475

0,72 ± 0,04

896


Через три года после рубки по выводу ели из-под полога липы произошло увеличение среднего прирост ели по диаметру на 125-167%. После рубок рост ели в групповых посадках превзошел по высоте и диаметру рост ели в насаждениях, созданные рядами (табл.5).


Таблица 5. Изменение прироста подпологовых культур ели по высоте и диаметру под воздействием рубок

Квартал

выдел

Вид рубки

Состав насаждения на момент рубки

(возраст ели, лет), способ посадки

Вырубаемая

порода

Интенсивность на 1 га, %

Средний прирост по диаметру, мм/год

%

Средний прирост по высоте, см/год

%

до ухода

через 3 года после рубки

до ухода

через 3 года после рубки

Урманское участковое лесничество Иглинского лесничества

138

18

ПРФ


1 ярус 7Лп2Дн1В

2 ярус 10Е (11) рядами

Лп, Дн,

В

30

7

100

10

142

12

100

15

125

158

3

ПРФ


1 ярус 8Лп1Дн1В

2 ярус 10Е (20) рядами

Лп, Дн, В

20

10

100

15

150

7

100

9

129

Покровское участковое лесничество Уфимского лесничества

21

3

Комплексная

1 ярус 10Лп+Дн

2 ярус 10Е (15) рядами

Лп

15

-

-

-

-

Е

10

9

100

15

167

13

100

15

115

4

17

ВСР

1 ярус 7Лп2Дн1В

2 ярус 10Е (8) рядами


Дн, В

12

6

100

9

150

6

100

13

217



1 ярус 7Лп2Дн1В

2 ярус 10Е (8) группами

8

100

10

125

15

100


23

153



Анализ результатов экспериментальных рубок выполнен на примере кв.158, выд.3 (ППП 1) и кв.138, выд.18 (ППП 2) Урманского участкового лесничества Иглинского лесничества. Таксационные характеристика постоянных пробных площадей до и после проведения рубок приведены в таблице 6. Через девять лет после проведения рубки на секции Р ППП 1 таксационные показатели культур значительно превосходят показатели ели на секции К (контроль), где рубка не проводилась. Средняя высота ели на участке, пройденном рубкой, в 1,8 раз, а средний диаметр в 1,5 раза больше соответствующих показателей насаждений, не тронутых рубкой. Аналогичные результаты отмечены на ППП 2. Через 3 года после рубки средняя высота ели на участке, пройденном рубкой, в 2,2 раза, а средний диаметр в 1,4 раза превосходят соответствующие показателей насаждений, не тронутых рубкой.


Таблица 6. Таксационные показатели насаждений, пройденных рубкой

Год учета

А, лет

Состав насаждения

Нср, м.

Дср, см.

G, м2/га

P

N, шт/га

M, м3/га

всего

в т.ч. липы

всего

в т.ч. липы

ППП 1

секция К (контроль)

2001

79

8Лп1Дн1В

19,0

21,8

11,8

0,42

316

221

140

98




20

10Е

2,2

4,0

4,6




3308




3,2




2010

88

8Лп1Дн1В

19,0

22,1

12,1

0,43

312

218

145

102




29

10Е

3,8

6,2

9,9




3300




4,3




секция Р (после рубки переформирования)

2001

79

8Лп1Дн1В

19,0

21,6

11,1

0,40

324

227

138

97




20

10Е

2,3

4,0

5,5




3318




3,6




2010

88

9Лп1Дн

19,0

21,9

11,4

0,35

305

214

137

87




29

10Е

6,9

9,4

23,0




3316




5,6




ППП 2

секция К (контроль)

2006

60

7Лп2Дн1В

19,5

21,0

17,4

0,52

469

328

180

126




11

10Е

1,1

2,1

1,5




3321




1,1




2010

64

7Лп2Дн1В

19,5

21,9

17,6

0,54

467

327

181

127




15

10Е

1,9

2,7

1,9




3319




1,8




секции Р (после рубки переформирования)

2006

60

7Лп2Дн1В

19,4

21,2

16,2

0,50

458

321

179

125




11

10Е

1,1

2,2

1,3




3318




1,1




2010

64

9Лп1Дн

19,5

21,8

15,37

0,40

412

288

165

116




15

10Е

2,4

3,1

2,5




3318




3,4





На секции ППП 1, не тронутой рубкой, за последние девять лет средний ежегодный прирост по диаметру составил 0,22 см, по высоте – 0,18 м. Аналогичное увеличение в насаждении, пройденном рубкой, было более интенсивным и составляло по диаметру 0,57 см в год, а по высоте 0,53 м в год, что в свою очередь привело к увеличению стволового запаса ели. То же характерно для ППП 2 (табл.7).

Таблица 7. Характеристика искусственных подпологовых насаждений ели до и после рубки верхнего яруса

Год учета

Возраст, лет

Полнота верхнего полога

Средние таксационные показатели

Средний годовой прирост

Запас, м3

диаметр, см

высота, м

по диаметру, см/год

по высоте, м/год

ППП 1

Характеристика подпологовых насаждений ели до рубки

2001

20

0,42

4,23

2,21

0,21

0,11

3,21

Секция К (контроль)

2010

29

0,43

6,23

3,82

0,22

0,18

4,33

Секция Р (после рубки)

2010

29

0,35

9,38

6,96

0,57

0,53

5,62

ППП 2

Характеристика подпологовых насаждений ели до рубки

2006

11

0,51

2,1

1,1

0,19

0,10

1,12

Секция К (контроль)

2010

15

0,54

2,71

1,92

0,18

0,13

1,82

Секция Р (после рубки переформирования)

2010

15

0,40

3,13

2,42

0,21

0,16

3,44


В разновозрастных елово-липовых насаждениях при задержке с разреживанием яруса липы мелколистной наблюдается угнетение роста ели, что наиболее выражено в рядовых посадках. Разреживание верхнего яруса в насаждениях, где ель посажена группами, несущественно влияет на показатели роста ели, показатели прироста в таких посадках остаются стабильно выше, чем в рядовых.
^

ВЫВОДЫ И Рекомендации


Выращивание ели обыкновенной под пологом липняков основано на концепции повышения продуктивности и устойчивости расстроенных малопродуктивных древостоев, а также на повышении декоративных и водоохранно-защитных свойств леса и выращивании более сложных по составу и строению насаждений, что является немаловажным условием лесопользования в исследуемых лесах Уфимского и Иглинского лесничеств, относящихся к категории защитных лесов.

Исследование естественных разновозрастных елово-липовых древостоев Предуралья показало, что общая продуктивность разновозрастных насаждений на всех возрастных этапах выше одновозрастных одновидовых. Статистический анализ значимости различий между ходом роста липы мелколистной в древостоях разного видового состава свидетельствует, что достоверная разница существует во всех случаях смешения: биометрические показатели роста липы при смешении с елью обыкновенной значительно превосходят показатели липы при смешении с другими древесными породами.

Анализ эдафических условий, видовой представленности и состояния живого напочвенного покрова позволили выявить ряд изменений, происходящих в липняках снытьевого типа при введении под полог ели обыкновенной: происходит постепенное обеднение видового состава и снижение продуктивности живого напочвенного покрова, которое усиливается с возрастом искусственных подпологовых насаждений. Различия в характеристике почвенных условий чистых липняков и еловых насаждений, вышедших из-под полога липы, незначительны - темно-серые лесные почвы характеризуются удовлетворительными водно-физическими и агрохимическими свойствами.

Показатели роста и развития культур ели в липняках Уфимского и Иглинского лесничеств позволяют заключить, что под пологом низкополнотных приспевающих и спелых древостоев липы успешно создаются и выращиваются подпологовые культуры ели. Экспериментальные исследования, выполненные в производственных условиях, позволили установить ряд особенностей роста и развития предварительных культур ели обыкновенной под пологом снытьевых липняков:

  • На сохранность, высоту и диаметр ели обыкновенной, выращиваемой под пологом липы, влияет способ посадки. Для условий зеленой зоны посадку саженцами ели в липняках снытьевого типа леса рекомендуется производить групповым способом. Такие посадки превосходят искусственные насаждения, созданные рядами, по всем основным таксационным показателям. Кроме того, групповая посадка ели облегчает последующий агротехнический и лесоводственный уход.

  • К основному лимитирующему фактору экологических условий, определяющему интенсивность роста ели под пологом липовых древостоев относится освещенность. Высокая плотность древесного полога, ведущая к недостаточной интенсивности освещения, приводит к угнетению ели и, как следствие, снижению ее жизнеспособности. С увеличением возраста угнетение искусственных подпологовых насаждений ели со стороны взрослого древостоя полнотой 0,7 и выше возрастает, что выражается в задержке роста и развития ели (r= - 0,7). Оптимальные условия для роста и развития ели под пологом леса создаются в древостоях полнотой 0,4-0,6. В таких насаждениях ель обеспечена необходимыми элементами питания и светом, что выражается в интенсивном приросте высоты и диаметра.

  • Рост ели связан с размером световых «окон», как естественного, так и искусственного происхождения. Высота ели, произрастающей в «окнах», на 30% превышает показатели подпологовых культур ели, растущих под пологом липы.

  • Культуры ели обыкновенной способны находится под пологом липняков без значительных потерь в приросте до 10-12-летнего возраста. Дальнейшее поддержание елово-липовых насаждений в состоянии динамического равновесия возможно лишь при системном комплексном осуществлении рубок.

На основе проведенных исследований разработаны нормативы лесоводственных мероприятий, направленных на реконструкцию малоценных липняков без благонадежного предварительного возобновления хозяйственно ценными древесными породами путем лесовосстановления, а также существующих расстроенных липняков с подпологовыми культурами ели путем проведения в них комплексных рубок:

Предварительное лесовосстановление

1. Перед закладкой лесных культур под пологом леса следует провести рубки по снижению полноты верхнего яруса до 0,4-0,6; убрать сухостойные, буреломные и пораженные грибковыми заболеваниями и энтомовредителями деревья липы.

2. Обработка почвы – частичная, площадками размером 2×2–3×3 м.

3. Главная лесная древесная порода, вводимая под полог липы мелколистной - ель обыкновенная.

4. Для создания подпологовых культур использовать сеянцы или саженцы ели, соответствующие требованиям отраслевых стандартов к посадочному материалу лесных древесных пород.

5. Густота посадки лесных культур - 3,5-5,0 тыс.шт/га в зависимости от полноты верхнего полога (по 12-14 экземпляров в площадке).

6. Оптимальный срок посадки лесных культур - ранняя весна, до начала распускания почек.

7. Ручная оправка растений от завала травой и почвой обязательна. Последующее зарастание почвы травяной растительностью в групповых посадках лесных культур слабое. Агротехнические уходы должны производиться по мере необходимости.

Комплексные рубки

1. Вывод ели из-под полога липняков необходимо производить в три приема. Первый прием рубки верхнего спелого яруса липняков назначается при достижении культурами ели 10-12-летнего возраста (рис. 4).

2. Интенсивность рубки устанавливается в зависимости от полноты древостоя: в I прием - 30-50%; во II и III приемы - 50-70% по запасу. Полнота верхнего яруса снижается в I прием до 0,4-0,6; во II – до 0,2–0,4.

3. В процессе рубки в верхнем ярусе формируются световые «окна» диаметром более 15 м. (площадью 180 м2 и более).

4. Период повторяемости рубок 5-7 лет. Одновременно с рубками верхнего яруса проводится уход за нижними ярусами.

5. Второй ярус из подпологовых культур ели рубке не подлежит, за исключением (при наличии) поврежденных и фаутных деревьев. Количество экземпляров ели после проведения в них ухода должно быть не менее 2,5 тыс.шт/га. Интенсивность рубки - не более 10%.







I ПРИЕМ Формирование световых «окон» d>15 м в верхнем пологе: интенсивность рубки 30-50%








frame2






frame3




Рис.4. Поэтапное формирование елово-липового древостоя

6. Ярус из порослевого возобновления липы формируется рубкой интенсивностью 50-70%. На материнском пне липы мелколистной оставляется до 5 порослевин.

7. Порослевое возобновление мягколиственных пород (осины, клена и т.д.) вырубается полностью.

8. После полного удаления верхнего яруса уход за молодыми поколениями ведется в соответствии с их возрастом и таксационными характеристиками.

Предложенная разновозрастная организация лесных насаждений рекомендуется для создания непрерывнопродуцирующих хозяйственно ценных древостоев в системе ведения лесного хозяйства, как в лесах зеленой зоны, так и лесах эксплуатационного назначения.


^ ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

  1. Михайлова Н.В. Состояние дубрав в условиях зеленой зоны г.Уфы /Н.В. Михайлова // Материалы Всероссийской научной конференции «Студент и аграрная наука». – Уфа: БГАУ, 2007. - С.188.

  2. Султанова Р.Р. Формирование нектарных насаждений липы мелколистной /Р.Р.Султанова, С.И.Конашова, Н.В.Михайлова //Достижения науки и техники АПК, 2010. - № 2. - С. 32-33.

  3. Султанова Р.Р. Подпологовые лесные культуры как составляющая часть непрерывнопродуцирующего леса /Р.Р.Султанова, Н.В.Михайлова // Труды института биоресурсов и прикладной экологии. Выпуск 9: V Всероссийская научно-практическая конференция «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий. – Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2010. - С. 136-138.

  4. Михайлова Н.В. Влияние таксационных показателей липняков на приживаемость подпологовых культур ели /Н.В.Михайлова //Сборник материалов II Международной научно–практической конференции «Наука и современность-2010». Ч.2. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - С. 250-253.

  5. Михайлова Н.В. Влияние размеров световых «окон» на рост подпологовых культур ели в зависимости от способа посадки /Н.В.Михайлова //Сборник материалов III Международной научно–практической конференции «Наука и современность-2010». Ч.2. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - С. 63-66

  6. Михайлова Н.В. Пути предотвращения распада лесных экосистем, выполняющих защитные функции /Н.В. Михайлова //Сборник материалов II Всероссийской научно-практической конференции «Стратегии устойчивого развития регионов России». – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - С. 114-115.

  7. Михайлова Н.В. Особенности флористического состава травяного яруса снытьевых липняков с подпологовыми культурами ели /Н.В.Михайлова //Состояние, проблемы и перспективы развития АПК /Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ. Часть II. –Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2010. - С. 192-197.

  8. Михайлова Н.В. Продуктивность естественных липово-еловых насаждений Предуралья. //Вестник БГАУ, 2010. - №4. - С.56-62.



Отзывы на автореферат просим направлять в двух экземплярах с печатью организации и заверенными подписями по адресу: 620100 г. Екатаринбург, Сибирский тракт, 37, ученому секретарю диссертационного совета Бачуриной Анне Владимировне.

Факс: (343) 254 62 25.

E mail: dissovet.usfeu@mail.ru


Подписано в печать 25.04.2011 г. Формат бумаги 60×84 1/16. Объем 1,0 п.л. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура «Таймс». Заказ ____. Тираж 130 экз.

___________________________________________________________________


Типография ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ,

450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября ,34





Скачать 383,22 Kb.
оставить комментарий
Михайлова Наталья Васильевна
Дата25.07.2012
Размер383,22 Kb.
ТипАвтореферат, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх