Эколого-биологическое обоснование постепенных рубок в березняках черничных северной подзоны тайги европейской части России

• Автор: Зарубина, Лилия Валерьевна
• Шифр специальности: 06.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пушкино, Московской обл.
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Состояние вопроса

Глава II. Природные особенности района, объекты и методика

исследований

2.1. Природно-климатические особенности района исследований

2.2. Объекты

2.3. Методика исследований

^ Глава III. Динамика экологических факторов под влиянием

постепенных рубок

3.1. Световой режим леса
3.2. Температурный режим воздуха и почвы
3.3. Водный режим почвы
Глава IV. Влияние постепенных рубок на физиолого-биохимические
параметры подроста ели
4.1. Дыхание корней
4.2. Водный режим
4.3. Сезонная динамика пигментов
^ 4.4. Фотосинтез, транспорт и распределение мС-ассимилятов
4.5. Сток атмосферного углерода
Глава V. Состояние естественного возобновления, рост и структура
биомассы
5.1. Состояние естественного возобновления
5.2. Рост
5.3. Структура биомассы
Заключение
Список использованной литературы

Введение
На Севере широкомасштабное вовлечение хвойных лесов в прошлом столетии в промышленную эксплуатацию сплошными концентрированными рубками привело к формированию на больших площадях производных лиственных лесов. Уже к середине прошлого столетия формирование антропогенных, преимущественно лиственных, лесов стало определяющим фактором на громадных территориях (Мелехов, 1954; Мелехов, Чертовской, Моисеев, 1966; Чибисов, Ипатов, 1971; Моисеев, 1972). В центральных и северо-западных районах европейской части России мягколиственные леса стали к этому времени занимать более 42% лесной площади (Мелехов, Чертовской, Моисеев, 1966). По данным учета лесного фонда Архангельской области к 2000 г. из общей площади лесов 20,1 млн. га лиственными лесами в области было занято около 20% всей лесопокрытой площади или 3,9 млн. га, в том числе березовыми - 3,61 млн. га. Среди березняков преобладающим типом являются черничники свежие - 65,9% (Трубин и др., 2000).
В настоящее время в связи с истощением лесосырьевой базы по хвойному хозяйству лиственные леса стали одним из основных объектов лесоэксплуатации (Побединский , 1986, 2002; Чупров, 1986, 1999, 2000). Многочисленные исследования показывают, что под пологом лиственных лесов имеется молодняк ели (более 1-16 тыс./га), в количестве, достаточном для того, чтобы в будущем обеспечить ее господство в составе формирующегося древостоя (Мелехов, 1954, 1962, 1966, 1980; Кайрюкштис, Каразия, 1970; Чибисов, Ипатов, 1971; Моисеев, 1972; Побединский, 1973, 2002; Орлов, Серяков, 1991; Вялых, 2000). По оценкам классиков таежного лесоводства (Морозов, 1949; Ткаченко, 1952; Мелехов, 1962; Молчанов, 1971) при естественном развитии древостоев полная обратная смена хвойных пород растягивается на 150-200 лет. Ведущими экологическими факторами, ограничивающими нормальный рост и функциональную активность подроста в этих лесах, являются недостаток солнечного света и тепла, бедность почвы азотом (Тарасенко,
1972; Тихонов, 1979; Тихонов, Зябчснко, 1990). Установлено, что на Севере под полог 50...65-летних березняков и осинников в околополуденные часы проникает не более 14% приходящего к кронам солнечного света. Годовая среднемноголетняя температура почвы на глубине 10...20 см здесь не превышает +2,4°С, средняя за вегетацию +6°С (Чибисов, Нефедова, 1991, 2003). Недостаток тепла и света, высокая корневая конкуренция в значительной мере снижают физиологическую и ростовую активность ели, ведут к преждевременной гибели ее. Одним из эффективных способов сохранения ели и восстановления коренных еловых древостоев является рациональная система рубок. Сохранение ели при рубках не только позволяет уменьшать затраты на восстановление, но и на 20...30 лет позволит сократить период выращивания еловых древостоев (Побединский, 1973, 1983). Опыт показывает, что сформированные из подроста и тонкомера ельники растут в 2 раза быстрее лесных культур и обходятся государству в десятки раз дешевле (Алексеев, 1992).
Европейский Север является главной лесосырьевой базой России и основным поставщиком древесины и ее продуктов для нужд страны и на мировой рынок (Цветков, Чибисов, 1993; Чупров, 1999, 2000; Чупров, Кудряшов, 2000). Лесной комплекс Севера составляет основу экономики и до последнего времени располагал значительной базой хвойных пород. Однако широкомасштабная эксплуатация хвойных лесов привела к тому, что лесосырьевая база области по хвойному хозяйству стала быстро истощаться и, тем самым, обострила проблему лесопользования, вызвала необходимость изыскания новых путей получения деловой древесины. В результате для удовлетворения потребностей страны в древесине в промышленную рубку стали широко вовлекаться спелые лиственные леса, причем размер лесопользования по мягколиственному хозяйству в европейской части страны все время возрастает (Чупров, 1999). В условиях Севера, где процент спелых лиственных лесов достаточно высокий, остро встал вопрос о рациональном их использовании, о сохранении подпологовой ели как резерва для формирования ельников.
слабо разложившийся; нижний - полуразложившийся, где сосредоточена основная масса тонких корней. Переход в А2 резкий.
А2 4(5)... 14 см. Белесый, со слабым коричневым оттенком, рыхлый, свежий, бесструктурный, плотноватый мелкопесчанистый легкосуглинистый. Встречаются мелкие и крупные корни. Переход в следующий горизонт резкий по слабо извилистой линии, в отдельных участках - языками.
В| 14...26 см. Буровато-желтый, рыхлый, супесчаный, непрочной мелкокомковатой структуры, свежий. Много корней древесной и травянистой растительности. Встречаются отдельные валуны. Переход постепенный.
В2 26...35 см. Желто-бурый, плотный, свежий, суглинистый. Встречаются редкие валуны кристаллической породы. Переход ясный.
ВС 35...60 см. Неоднородный по окраске и механическому составу: буроватые пятна супеси чередуются с участками красно-бурого ореховатого плотного суглинка. Встречаются довольно крупные валуны. Переход не ровный.
С 60...95 см. Средний опесчаненный суглинок с вкраплениями валунов.
Почва: слабоподзолистая легкосуглинистая, развивающаяся на легком суглинке, подстилаемом мелкопесчаным тяжелым моренным суглинком.
На площади 1,2 га в осенне-зимний период 1992 г. проведена равномерно-постепенная рубка по среднелесосечной технологии с трелевкой хлыстов за вершину на базе трелевочного трактора (ТДТ-55) и мотопилы «Урал» путем равномерной вырубки лиственных пород. Ширина пасек 39...44 м, технологических полос пасек 35...38 м, трелевочных волоков - 4,0...4,5 м. Сохранность подроста после рубки 76...90%. Минерализация почвы на технологических полосах пасек отсутствует. Сомкнутость полога до рубки 0,9... 1,0, после рубки - от 0,3 на секции 70% до 0,7 на участке 35%. На участке выделено 4 секции с разной интенсивностью рубки (по запасу): 35, 50 и 75% и контрольной. Площадь каждой секции - 0,4 га, ширина 35...40 м, длина 100... 110 м. Состояние подроста после рубки хорошее и удовлетвори-