Естественное возобновление кедра сибирского под пологом материнских древостоев в условиях Горной Шории (Кемеровская область)

Сосна сибирская или кедр сибирский(Pinus Sibirica, Du Tour) является одним из наиболее ценных деревьев на территории Кузбасса. И хотя, по данным лесоустроительных материалов, кедровые леса в Кемеровской области занимают только 5 % от всей лесопокрытой площади, их значение весьма велико.

По состоянию на 01.01.1998 г. кедровые древостой в кемеровской области занимают 273,7 тыс. га, из них 119,9 тыс. га относятся к лесам первой группы, в которых запрещены рубки главного пользования, при этом к приспевающим относятся 86,8, а к спелым и перестойным 36,6 тыс. га. Кроме того, «Правила рубок главного пользования и лесовосстановительнъгх рубок в лесах Западной Сибири» в лесах Кемеровской области рубка кедровых насаждений не допускается за исключением «рубки по состоянию». Тем не менее, еще в 1937 г. площади кедровых лесов составляли здесь около 3 млн. га. (Самойлович, 1960) Таким образом, весьма актуален вопрос о состоянии и развитии этих древостоев, а также о самовоспроизводстве кедровников.

Согласно данным лесоустройства наиболее распространенный тип кедровых лесов в Кемеровской облает - кедровник разнотравный. В то же время литературные источники утверждают, что на территории Западной Сибири преобладающим является кедровник зеленомошный, поэтому для анализа были выбраны именно эти типы леса.

Исследования проводились в 2002-2003 гг. в южной части Шорского Национального природного парка. В наиболее типичных участках леса в спелых древостоях 111 класса бонитета на пологих (8-12% уклона) склонах различной экспозиции было заложено 50 учетных площадей размером 100X100 м. При этом на каждом склоне закладывались учетные площади в нижней части склона у подножия (100-300 м н.у.м), в средней части склона (400-500 м) и у верхней границы леса (600-800 м). Для каждой площади составлялось описание материнского древостоя, его полнота и описание травостоя по доминантным видам, а также оценивался процент проективного покрытия травяного покрова. Каждая из площадей была поделена на 5 параллельных трансект, расположенных вдоль склона. На трансектах в шахматном порядке закладывались учетные площадки размером 2х2 м. Проводился учет подроста темнохвойных пород высотой до 4 м. Учитывались морфологические характеристики каждого экземпляра- высота, диаметр" у основания. Возраст определялся по совокупности нескольких способов: по мутовкам, если они были хорошо выражены на стволах (обычно для мелкого и среднего подроста), при помощи дендробура (если позволяла толщина ствола), путем срезки модельных 10-40 экземпляров для каждой из шести, выделяемых А.В. Побединским (1962) групп по высоте (менее 10 см, 11-25 см, 26-50 см, 51-100 см, 100-200 см, более 200 см). Также учитывалось расположение подроста в зависимости от микрорельефа - в понижениях (в ямах различного происхождения), на ровных участках, на повышениях (пни, кочки, поваленные стволы деревьев и др.).

Кедровые леса Горной Шории содержат значительное количество пихты в материнском пологе (до 40-50%). Поэтому под пологом формируется основная масса подроста двух видов хвойных - пихты сибирской и кедра сибирского. Из анализа полученных данных видно, что среднее количество подроста в кедровниках зеленомошньгх около 3 тыс. экз./га, незначительно выше, чем в кедровниках разнотравных 2,2 тыс. экз./га. При этом количество подроста кедра и пихты на площадях одного типа леса практически не отличается. Этот факт вероятнее всего объясняется тем, что кедр в Кемеровской области находится на границе своего ареала, которая «... языком по Салаиру вклинивается на север-северо-запад до юго-восточной части Новосибирской области, откуда по восточным склонам Салаира направляется к югу, обходя Кузнецкую котловину, доходит до левого притока р. Томи - р. Кондомы (53° с.ш.). По Кондоме граница проходит к Томи и через Новокузнецк и Кемерово идет до села Вершинино Томской области.» (Крылов, Таланцев, Козакова, 1983). Однако это не мешает ему успешно конкурировать с пихтой, которая находится в своем экологическом оптимуме.

Анализируя зависимость количества подроста от экспозиции склона (рисунок 1) можно отметить, что в зеленомошном типе кедровников общее количество подроста кедра на каждом из склонов больше, чем в разнотравном. При этом в зеленомошнике достаточно ярко выражена зависимость количества подроста от экспозиции склона. Большим количеством характеризуются южный (1,9-2 тыс. экз./га) и восточный (1,5-1,8 тыс. экз./га) склоны, причем максимум приходится на среднюю их треть. В то же время на склонах западной экспозиции различия по расположению подроста практически отсутствуют. На склонах северной экспозиции количество подроста заметно увеличивается ближе к подножию с 1,1 до 1,5 тыс. экз./га. В разнотравном типе имеется аналогичная тенденция увеличения числа кедрового подроста с уменьшением высоты расположения на северных склонах, а также равномерное распределение кедрового подроста на западных. В то же время склоновые изменения количества на восточных и южных склонах различны.

Количество подроста на южном склоне увеличивается с 1.1 тыс. экз./га в верхней части до 1.3 тыс. экз./га в нижней части, в то время как на восточном склоне количество остается сравнительно постоянным - около 1 тыс. экз./га.

Рассматривая расположение подроста с учетом склонового микрорельефа (рисунок 2), следует отметить, что основное количество подроста располагается на микроповышениях и ровных его участках. При этом уменьшение участия микроповышений увеличивает долю участия выровненных мест и наоборот. Исключение составляют участки верхней границы леса на северных склонах зеленомошных кедровников, где наибольшую роль играют микропонижения рельефа и на долю которых приходится 40% подроста. На северных склонах разнотравных кедровников количество подроста на микроповышениях у верхней границы леса наибольшее и составляет 62% в то время как у подножия склона только 43% от общего количества подроста на соответствующем участке. Из рисунка 2 следует, что с увеличением высоты на склоне в разнотравных кедровниках увеличивается и количество подроста, расположенного на возвышениях. Только на западной экспозиции количество подроста на выровненных участка больше, чем на повышениях. Доля выровненных участков на северных и южных склонах возрастает от вершины к подножию, на северных с 35 до 52%, а на южных с 39 до 45%. На западных и восточных склонах максимальное количество подроста на ровных участках микрорельефа приходится на средние части склонов.

В зеленомошных кедровниках процент подроста на повышениях максимален в нижней части склона, при этом он линейно увеличивается к подножию склонов северной и западной экспозиции, а на южной и восточной минимум подроста отмечается в средней части склонов. На склонах западной экспозиции процентная доля подроста на выровненных участках микрорельефа преобладает повсеместно.

Из количественного анализа подроста по высоте следует, что процессы отпада в исследуемых типах леса протекают сходно - 80-85%о подроста отмирает, не достигнув высоты более 50 см. Высоты более двух метров достигает только незначительное количество подроста, в среднем 20-30 экземпляров на гектаре, хотя количество молодого подроста менее 10 см высоты на отдельных участках и достигает более 600 экземпляров на гектаре, причем это в равной мере относится как к разнотравному типу кедровников так и к зеленомошному. Вероятнее всего это связано с тем, что после 10-15 лет подрост кедра проявляет повышенную требовательность к свету, вследствие чего замедляется рост в высоту и прирост объема ствола, и без улучшения световых условий отмирает (Луганский, Залесов, Щавровский, 1999), следовательно высоты более 2 м достигают лишь экземпляры, попавшие в наиболее благоприятные условия.

Таким образом, условия под пологом материнского древостоя в кедровниках зеленомошных более благоприятны для подроста кедра по сравнению с разнотравными кедровниками. При значительном моховом покрове создаются более благоприятные условия для прорастания и укоренения кедра сибирского, а также практически отсутствует конкуренция с травостоем, что способствует меньшему отпаду подроста от 25 до 100 см высотой.

Наименее благоприятными для ювенильных особей кедра являются северный и западный склоны. При этом в кедровниках зеленомошных эта зависимость выражается ярче, чем в кедровниках разнотравных.

Данный факт объясняется отсутствием значительного травяного яруса, а, следовательно, меньшей сглаженностью температурных колебаний и большей подверженностью ветру. Вышеперечисленные влияния компенсируются расположением подроста на микрорельефе, в частности в понижениях на верхних участках северных склонов. В то же время в разнотравных типах кедровников конкуренция с травостоем способствует появлению и выживанию подроста на повышениях микрорельефа.

При увеличении полноты материнского полога и уменьшении покрытия травостоя в нижних частях склонов количество подроста на повышениях несколько уменьшается, и увеличивается количество подроста на выровненных участках микрорельефа. Склоны южной и восточной экспозиции являются более благоприятными, что подтверждается большим количеством подроста здесь произрастающего. При этом компенсация неблагоприятных воздействий за счет микрорельефа снижается.

Библиографический список

1. Крылов Г.В., Татищев Н.К, Козакова Н.Ф.Кедр.-М.-1983.-215с.

2. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов (методические указания).- Красноярск, 1962.

3. Правила рубок главного пользования и лесовосстановительных рубок в лесах Западной Сибири.-М.-1981.- 44с.

4. Проблемы кедра.- Новосибирск, 1960.-Вып.6.-с.71-78.

5. Самойлович Г.Г. Аэрометоды обследования, учета и изучения распространения кедровых лесов.