Восстановление и направленное формирование кедровых лесов Западной Сибири

Перспективы восстановления кедровых лесов (Pinus sibiriсa Du Tour) в Западной Сибири в настоящее время связаны с содействием естественному возобновлению. Сохранение подроста при лесозаготовках и дальнейший лесоводственный уход за ним обеспечивает формирование темнохвойных насаждений, являясь основным лесовосстановительным мероприятием для лесов таежной зоны [1, 2]. Рубки ухода позволяют формировать кедровые насаждения с целевыми качествами (орехоплодные, для получения высококачественной древесины, для рекреационного использования).

Объекты и методы. Исследованы кедрово-пихтовые и кедрово-пихтово-березовые молодняки, формирующиеся из подроста, сохраненного на вырубках таежных разнотравных пихтово-кедровых насаждений Западной Сибири в пределах Томской области. Рубка проводилась во второй половине 1960-х гг. по технологии «узких лент». Учетные работы выполнены на постоянных пробных площадях (ППП). Измерены диаметры и высоты деревьев, по радиальным кернам определен их возраст. Естественное возобновление изучено на трансектах (лентах шириной 2 и протяженностью 20 м) по наиболее характерным участкам.

Результаты и обсуждение. До рубки под пологом темнохвойно-кедровых лесов насчитывалось от 3 до 8 тыс. экз./га предварительного возобновления с примерным составом 5К3П2Е. При лесозаготовках подрост был сохранен на лесосеках, трелевочные волока и погрузочные площадки занимали от 24 до 36% площади. Сохранилось 40% от возобновления, учтенного до рубки, а через 3 года количество выживших особей сократилось еще на 30%. Доля кедра в молодняке оставалась на уровне 50-60%. Было отмечено интенсивное возобновление лиственных видов (Betulaceae S.F. Gray).

За 18-20 лет, прошедшие после рубок, общее количество подроста на вырубках увеличилось в 2,2 раза за счет последующего возобновления, доля которого составила 54%. Участие кедра в составе молодняка снизилось до 30% за счет увеличения доли пихтового (до 46%) и березового (до 14%) подроста. На пасеках возобновление происходило, в основном за счет пихты. В сомкнутых хвойных куртинах последующее возобновление замедляло рост, вертикальная сомкнутость полога нарушалась, выделялся ярус подроста. Наблюдалось формирование своеобразных по пространственной структуре насаждений, в которых 30-40-метровые полосы хвойных участков, произрастающих на пасеках, чередовались с 10-22-метровыми лиственными полосами, развивающимися на минерализованных площадях волоков и погрузочных площадок. Лучше других видов росла береза, а среди хвойных – пихта, по интенсивности роста опережающая кедр и ель.

За 28-30 лет закончилась дифференциация молодняка на древесный ярус и подрост. Хвойные участки представлены насаждениями со значительной долей кедра, а лиственные – березняками с участием темнохвойных видов. В составе производного темнохвойного насаждения зеленомошного типа леса, формирующегося на подзолах альфегумусовых, доля кедра по запасу древесины около 40%, пихты – не превышает 26%. Средний возраст кедра составляет 55-60 лет, пихты и ели – 60-65 лет. Береза по показателям роста не превосходит хвойные виды и не оказывает значимого влияния на их развитие. Более интенсивный, чем у кедра, рост пихты и ели отражает напряженность фитоценотической межвидовой конкуренции. Велика вероятность дальнейшего естественного развития древостоя с преобладанием пихты. Количество деревьев, высокая полнота и сомкнутость крон на уровне 0,9 отражают загущенность древостоя. Учтено 190 экз./га усохших деревьев, в том числе 100 экз./га пихты, 50 экз./га кедра и 40 экз./га ели.

Во вторичном березовом насаждении мелкотравного типа леса, развивающемся на дерново-подзолах глееватых, участие кедра в составе древостоя не превышает 10%. Кедр представлен экземплярами из предварительного возобновления, сохранившимися при проведении рубок по краям волоков, его густота не более 180 экз./га, средний возраст – 40-45 лет. Другие лесообразователи здесь также моложе, чем в темнохвойном насаждении, так как развивались они, в основном, из последующего возобновления: средний возраст березы – 30-35 лет, ели и пихты – 55-60 лет. Лиственные деревья опережают по росту темнохвойные, среди которых кедр выделяется большим средним диаметром. Густота лиственного древостоя на 14% меньше, чем темнохвойного, поэтому сомкнутость крон и полнота несколько ниже. Количество кедра в насаждении не обеспечит естественное формирование кедровника.

Чтобы прогнозировать динамику кедровых лесов, необходимо оценить, являются ли производные насаждения, формирующиеся на вырубках, потенциальными кедровниками. К потенциальным кедровникам относятся производные лиственные насаждения с жизнеспособным кедровым подростом выше 1 м под пологом в количестве не менее 0,5-0,8 тыс. экз./га. По запасу древесины в производных темнохвойных насаждениях кедра должно быть не менее 30%, в лиственных – не менее 20% [1, 2]. Наибольшее общее количество подроста (7050 экз./га) учтено в лиственном насаждении. В составе возобновления, достигая 62%, преобладает кедр, доля пихты – 28%. Участие ели в подросте минимально (10%), оказать существенного влияния на состав будущего формирующегося древостоя она не сможет. Кедровый подрост расположен неравномерно по площади, в основном, на небольших полянах и участках с сохранившимися пятнами зеленых мхов. Лиственный подрост присутствует единично. Анализ высотной структуры естественного возобновления показал, что кедр доминирует во всех высотных категориях. У 41% особей высота до 0,5 м, у 44% – от 0,51 до 1,5 м, и 15% кедрового подроста учтено в категории крупного (выше 1,5 м). Таким образом, обследованное насаждение, по количеству кедра в естественном возобновлении, является потенциальным кедровником в категории «производные лиственные насаждения с подростом кедра под пологом» [1].

В темнохвойном насаждении общее количество подроста 5450 экз./га. Участие кедра в составе возобновления не превышает 14%. В подросте и во всех высотных категориях доминирует пихта (76%), ели – не более 10%. С высотой до 0,5 м учтено 49% особей пихтового подроста, 39% экземпляров от 0,51 до 1,5 м, у 12% – высота больше 1,5 м. Кроме того, пихта активно возобновляется в виде стланиковой формы. Возобновление кедра представлено, в основном, мелким подростом (73%), у 20% особей высота в пределах 0,51-1,5 м, и только 7% учтено с высотами более 1,5 м. Отмечено усыхание и отпад возобновления: всего учтено 3450 экз./га погибших экземпляров, в том числе 2300 экз./га пихты, 650 экз./га кедра и 500 экз./га ели. Количество усохшего подроста ели и кедра близко к количеству жизнеспособного. В погибшем пихтовом подросте 63% составляют средние по высоте и 28% – крупные экземпляры. У кедра погибает больше крупного подроста – у 46% усохших особей высота более 1,5 м, у 31% – от 0,51 до 1,5 м, и у 23% – до 0,5 м. Усохший еловый подрост представлен в равных долях мелкими и крупными экземплярами. Отпад пихтового подроста идет в густых куртинах в процессе самоизреживания, еловый и кедровый гибнет от загущенности древостоя. На таких площадях при естественном развитии сформируются пихтовые насаждения с участием кедра в составе не более 2-3 единиц, далее – чистые разновозрастные пихтачи. Пихта, находясь за пределами своего экологического оптимума, сформирует древостой низкого качества, где до 70-75% деревьев с диаметром более 20 см будет повреждено сердцевинной гнилью. Поэтому целесообразно проводить лесоводственное переформирование таких насаждений [1, 3].

Возможности направленного формирования целевых кедровых насаждений изучены в темнохвойно-кедровых и кедровых молодняках, которые в 1986 г. были освобождены от конкурентного влияния других пород рубками ухода разной интенсивности. На участке 50% интенсивности осветления кедра развивается пихтово-кедровый молодняк, с запасом кедровой древесины в 1,7 раза больше, чем в контрольном насаждении (табл. 1), что обусловлено повышением интенсивности развития кедрового подроста после осветления и переходом части особей в древесный ярус. Бонитет насаждения характеризуется III классом, в тоже время рост кедра соответствует показателям II класса бонитета.

Насаждение, где кедр полностью освобожден от других пород, через 15 лет после рубок ухода-осветления представляет собой кедровый молодняк составом 100К. Рост кедра по диаметру соответствует показателям Iа класса бонитета, а по высоте – II класса. Однофакторный дисперсионный анализ распределений по диаметрам и высотам кедра в насаждениях показал, что установленные различия средних показателей статистически достоверны на уровне значимости 0,05 и обусловлены проведенными лесоводственными мероприятиями по осветлению кедра. Для анализа влияния рубок ухода-осветления разной интенсивности на рост в высоту, сравнили текущий среднепериодический прирост кедра на опытных участках и в насаждении, где уход не проводился. Рассмотрен прирост за пятилетний период до осветления и в последующие 15 лет (табл. 2).

Выявлено, что интенсивность линейного роста кедра до осветления существенно не отличалась. В насаждениях, где проводились рубки ухода, отмечено снижение величины прироста в первое пятилетие после осветления, вызванное, по-видимому, адаптацией кедра к изменившимся световым и гидротермическим условиям. В течение 5 лет адаптация большинства деревьев закончилась, и во втором пятилетии произошло небольшое увеличение темпа прироста. Анализ радиального роста модельных деревьев показал значительное усиление ростовой активности осветленного кедра (табл. 2). Но продолжительность лесоводственного воздействия рубок ухода не превышает 10-15 лет. При формировании древостоя с высококачественной кедровой древесиной, целесообразно провести второй прием рубок ухода, направленный на интенсификацию радиального роста кедра.

Выводы: в лесорастительных условиях южной тайги Западной Сибири на вырубках с сохраненным подростом лесовосстановление проходит удовлетворительно, формируются сомкнутые молодняки. Развиваются темнохвойные и лиственные насаждения. Лиственное насаждение по количеству кедра в естественном возобновлении является потенциальным кедровником. Кедровый подрост со временем обеспечит формирование продуктивного насаждения, но восстановление кедровника будет длительным и пойдет через смену пород. Своевременное осветление жизнеспособного подроста кедра из-под полога ускорит демутационную сукцессию. Под темнохвойным пологом накапливается пихтовый подрост и в перспективе – дальнейшее спонтанное развитие насаждения как пихтового. Однако по участию кедра в составе формирующегося древостоя (до 40%) производное темнохвойное насаждение в возрасте 60-65 лет возможно отнести к потенциальному кедровнику. Рубки ухода по освобождению кедра от деревьев сопутствующих видов предотвратят его угнетение и позволят создать продуктивные кедровники. В дальнейшем в насаждениях целесообразно провести рубки ухода по прореживанию куртин кедра и удалению угнетенных и отстающих в росте экземпляров. Интенсивность второго приема рубок ухода должна быть определена целевым назначением формируемого древостоя. Количество кедра и структура древостоев на экспериментальных площадях показывают возможности направленного создания на участке 50% интенсивности осветления древостоя с высококачественной кедровой древесиной, а на участке полного осветления кедра – дальнейшего формирования орехоносного, лесосеменного участка.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Бех, И.А. Потенциальные кедровники / И.А. Бех, В.Н. Воробьев // Проблемы кедра. – Томск: Изд-во СО РАН, 1998. Вып. 6. 122 с.

2. Семечкин, И.В. Кедровые леса Сибири / И.В. Семечкин, Н.П. Поликарпов, А.И. Ирошников и др. – Новосибирск: Наука, 1985. 258 с.

3. Читоркин, В.В. Молодняки на вырубках и возможности формирования целевых кедровников // Проблемы кедра. Экология, современное состояние, использование и восстановление кедровых лесов Сибири. – Томск, 2003. Вып. 7. С. 189-195.