Рубки ухода являются одним из ключевых элементов лесного хозяйства. Проведение рубок ухода направлено на повышение ресурсного потенциала лесов и обеспечение их устойчивого развития[1].

Удаление ослабленных, нежелательных, некачественных деревьев и создание соответствующих условий роста для перспективных деревьев являются важнейшими целями рубок ухода. Исследования, проведенные в различных насаждениях и условиях произрастания, подтверждают, что рубки ухода оказывают положительное влияние на рост оставшихся деревьев и продуктивность насаждений [1, 2]. Дополнительными лесоводственными целями рубок ухода являются улучшение санитарного состояния насаждений и создание условий для естественного возобновления деревьев целевых пород [3, 4]. Применение лесоводственных мероприятий в большинстве случаев оказывает влияние на все экологические аспекты. Например, после удаления деревьев из полога насаждений, происходят изменения в уровнях поступления света, воды и температуры в лесную экосистему.

Рубки ухода могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на лесные экосистемы в зависимости от типа, интенсивности разреживания, степени повреждения почвы и оставшихся деревьев [5]. Повреждение почвы во время заготовки и транспортировки древесины может привести к серьезным экономическим потерям в результате снижения интенсивности роста деревьев, вызванного болезнями и заселением вредными насекомыми, что может вызвать распад формирующихся насаждений. Следствием этого является потеря деловой древесины и ухудшение качества лесных насаждений [6]. Одним из факторов, способствующих этому снижению, являются несоответствующие методы лесоуправления. В этом случае постоянный мониторинг состояния насаждений, пройденных рубками ухода, имеет важное значение для принятия управленческих решений по поддержанию многочисленных функций лесных экосистем.

Густота, пространственная структура, качество оставляемых и вырубаемых стволов, степень и интенсивность повреждения оставшихся деревьев и почвы являются важными вопросами и проблемами рубок ухода [7]. Кроме того, растущая важность ответственного и устойчивого управления лесами (УУЛ) требует все более всесторонней оценки проведения различных видов рубок, в том числе рубок ухода, с целью минимизации возможного ущерба лесным экосистемам [8, 9].

На основе материалов лесоустройства, проведенного в последние годы на территории Архангельской области[2], расширяется ресурсная база для организации проведения рубок ухода на территории лесного фонда. Сотрудниками Северного научно-исследовательского института лесного хозяйства разрабатываются научно-методические рекомендации, позволяющие оптимизировать проведение проходных рубок, что будет способствовать достижению значительного лесоводственного и экономического эффекта.

В Архангельской области проходные рубки являются преобладающим видом рубок ухода. А.С. Ильинцев и др. (2021) [10] отмечают, что на их долю приходится более 80 % заготовленной в результате рубок ухода древесины. В результате проведения проходных рубок лесопользователь получает достаточно большие объемы ликвидной древесины, поэтому изучение данного вида рубок является актуальным и востребованным, что отражено в работе M. Hiltunen, и др. (2021) [11]. Необходимо помнить, что основной целью проходных рубок является создание благоприятных условий роста лучших деревьев, увеличения их прироста, продолжения (завершения) формирования структуры насаждений[3].

Цель исследования – оценка динамики таксационной характеристики древостоев и их товарной структуры после проведения проходных рубок в смешанных сосняках на территории северотаежного района европейской части России.

Материалы и методы

Для решения поставленных задач исследования был составлен план проведения полевых и камеральных работ. Предварительно изучены материалы лесоустройства (планы-лесонасаждений, таксационные описания), технологические карты, проекты освоения лесов, а также доступные космоснимки. По результатам анализа материалов и транспортной доступности подобраны опытные участки на территории Обозерского лесничества в северо-таежном районе европейской части Российской Федерации[4].

Исследуемые насаждения, сформировались естественным путем на месте сплошных концентрированных рубок и пожаров (на старых пнях видны следы пожара). Возобновление под пологом исследуемых насаждений происходит в основном елью (Picea abies (L.) Karst) и березой (Betula pendula Roth) [3], что характерно для естественного возобновления в лесах района исследования. Большая часть подроста является перспективной, но встречается поврежденный в процессе рубки подрост, а также сухие и не жизнеспособные экземпляры.

В 2009 году проведена проходная комплексная рубка умеренно-высокой интенсивности. Рубка проводилась равномерным способом с удалением деревьев из верхнего полога древостоя. Способ рубки включал валку деревьев, обрезку сучьев бензопилами и трелевку трактором ТДТ-55 с чокерной оснасткой. В 2017 году заложено 6 постоянных пробных площадей, а в 2022 году проведен повторный перечет. Возраст древостоев на момент рубки составлял 55 - 80 лет. В настоящее время на месте рубки сформировались продуктивные смешанные сосново-елово-березовые древостои с запасом древостоев на корню от 196 до 287 м3/га. На момент обследования количество сухостойных деревьев составляет не более 10 % от общего количества, что объясняется конкуренцией древесных пород и отпадом в тонкомерных ступенях толщины, в первую очередь из-за вытеснения сосны елью. В связи с этим при проектировании проходных рубок Ф.Н. Дружинин и др. (2023) [1] предлагают предусматривать рубку сосны из тонкомерных ступеней. При недостаточном количестве подроста сосны необходимо планировать содействие естественному возобновлению, а при его отсутствии необходимо стремиться к сохранению подпологовой ели для успешного формирования елового древостоя в будущем, что рекомендуют Зарубина и др. [12]. При условии сохранения елового подроста в дальнейшем можно сформировать еловое насаждение, которое обеспечит формирование хвойного древостоя без промежуточной смены на лиственный [2, 13].

Постоянные пробные площади прямоугольной формы закладывались с установкой столбов и определением географических координат углов с помощью GPS-навигатора с учетом отраслевого стандарта ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные» и разработанными на его основе рекомендациями[5]. На пробных площадях производился комплекс лесоводственно-таксационных работ. На каждой пробной площади проведен сплошной перечет всех деревьев с диаметрами свыше 6 см на высоте 1,3 м мерной вилкой с точностью 1 мм с разделением по породам и категориям технической годности. Для определения средней высоты древесного яруса замерялись высоты 12-15 деревьев из категории деловых, отобранных репрезентативно для всех ступеней толщины. У древесных пород с долей в составе менее 3 единиц высоты замеряли у 3–5 деревьев из трех центральных ступеней толщины. Для определения высот использовался ультразвуковой высотомер Haglof Vertex IV с точностью измерения ±0,1 м. Среднюю высоту преобладающей породы определяли по математическим моделям, а по другим породам – как среднюю арифметическую величину.

При перечете также фиксировались пороки и повреждения стволов (ошмыг коры, поранения древесины, поранения корневых лап, разрыв части корней), влияющие на товарную структуру и жизнеспособность   деревьев,   оставленных   после

проведения рубки. Сухостойные деревья по породам учитывались отдельно. Средний возраст древостоя определялся по главной породе с помощью подсчета годичных колец на кернах, взятых у деревьев из средней ступени толщины.

По материалам сплошного перечета деревьев определяли таксационные характеристики древостоев с использованием нормативов, применяемых в районе исследования[6]. На этапе обработки экспериментальных данных применяли математические и статистические методы, которые позволили объективно оценить полученные результаты и сделать обоснованные выводы с определенной степенью достоверности. Все статистические анализы выполняли на 5 % уровне значимости, что считается достаточным для биологических исследований, что отражено в работе И.И. Гусева (2002) [7].

Для определения количества подроста проводился перечет на лентах шириной 2 м. При учете подрост разделяли по породному составу, категориям крупности, жизнеспособности. По жизнеспособности подрост подразделяли на жизнеспособный, поврежденный и не жизнеспособный. В зависимости от высоты подрост подразделяли на: мелкий (высотой до 0,5 м), средний (от 0,51 до 1,5 м), крупный (> 1,51 м) и до 6 см в диаметре на 1,3 метра от шейки корня.

Данные длительных наблюдений необходимы для создания и проверки прогнозных моделей формирования товарной структуры древостоя и способности выполнять экосистемные функции [14, 15, 16].

Результаты

Таксационные характеристики пробных площадей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Таксационная характеристика пробных площадей

Table 1

Inventory characteristic of study plots