с 06.05.2003 по 14.04.2018
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Объект исследования - производственные лесные культуры сосны в возрасте 6-12 лет, созданные на свежей вырубке в типе леса сосняк ягодниковый Среднего Урала. Цель исследования - оценить динамику изменения структуры и биометрических показателей и параметров кроны деревьев в производственных лесных культурах сосны обыкновенной. Исследования проводились в 2018-2024 гг. на постоянной пробной площади. При проведении полевых исследований установлено количество сохранившихся деревьев: в 6-летних культурах сохранилось 66,5%, в 9-летних 60,0 %, а в 12-летних -55,4 % от общего количества высаженных. У всех сохранившихся деревьев на постоянной пробной площади измерялись диаметр на середине высоты ствола, высота ствола, размеры кроны вдоль и поперек ряда, а также измерялась длина всех годичных побегов. Данные, полученные при полевых исследованиях, в лабораторных условиях, обрабатывались методами математической статистики. Установлено динамичное увеличение во времени средних таксационных параметров деревьев и их кроны, определенное снижение величины коэффициента вариации и амплитуды ранговых коэффициентов. Относительная стабилизация структуры по толщине ствола наблюдается только в 12-летних культурах сосны. Структура по высоте ствола значительно стабилизируется к 12-летнему возрасту лесных культур, а также окончательно определяются лидеры и наиболее отстающие по высоте деревья. Коэффициент детерминации между высотой деревьев их толщиной ствола заметно снижается с 0,653 до 0,428 увеличением возраста лесных культур сосны. Множественный коэффициент корреляции между высотой деревьев, их толщиной ствола стола и площадью проективного проекции кроны стабильно снижается с 0,897 до 0,522 с увеличением возраста лесных культур сосны.
лесные культуры, сосна обыкновенная, структура древостоя
Введение
Одной из наиболее актуальных проблем современного лесоведения и лесоводства является повышение устойчивости и продуктивности лесных насаждений хозяйственно-ценных древесных видов, в т.ч. сосны обыкновенной, создаваемых в настоящее время естественным и искусственным путем [1-3]. Для решения этой задачи, необходимо изучение особенностей формирования структурно-функциональной организации дендроценозов созданных, в частности, искусственным путем. Следует отметить, однако, что вопросам, касающимся вопросам формирования на ранних этапах структурно-функциональной организации молодых древостоев, до настоящего времени, на
наш взгляд, уделяется недостаточное внимание. Прежде всего, рассматриваются отдельные
вопросы, касающиеся, например, показателей густоты молодняков, их биометрических показателей, ход роста по высоте и диаметру и т.д. [4-10]. Значительно реже рассматриваются вопросы, касающиеся формирования основного фотосинтезирующего органа - кроны деревьев [11-13]. К тому же, исследования, как правило, почти не затрагивают начальный этап развития дендроценозов – до середины I класса возраста. Этому этапу, в определенном смысле, оказывается недостаточное внимание, хотя он важен, поскольку, во многом определяет, дальнейшие процессы формирования структурно-функциональной организации древостоев [14-16].
В то же время, недостаточно изучен процесс дифференциации деревьев по росту и развитию в молодых дендроценозах и его влияние на динамику формирования их структурно-функциональной организации. При этом, при изучении динамики изменения биометрических параметров деревьев и, крайне редко, параметров кроны, за небольшим исключением, берутся значительные временные интервалы – 10, 15 и более лет [17, 18]. В тоже время на данный момент, только в отдельных исследованиях, оценивается сама структура молодых древостоев, особенно на ранних этапах формирования [19-21], при этом, практически не затрагивается, характер взаимосвязи основных биометрических показателей и параметров кроны деревьев.
На наш взгляд, сложившаяся на данный момент ситуация, требует проведения более углубленных исследований характера формирования структурно-функциональной организации молодых древостоев на самых ранних этапах его развития.
Цель нашей работы – оценить динамику изменения структуры и биометрических показателей и параметров кроны деревьев в 6-12-летних производственных лесных культурах сосны обыкновенной.
Материалы и методы
При проведении полевых исследований, в всех случаях на ППЛК, устанавливалось количество сохранившихся деревьев. У всех сохранившихся деревьев измерялись диаметр на середине высоты ствола (Д0,5Н), высота ствола (Н), размеры кроны вдоль ряда и поперек ряда. Кроме того, при проведении исследований, у деревьев, сохранившихся на момент проведения исследований на ППЛК, измерялась длина всех годичных побегов.
Для измерения диаметра использовался электронный штангенциркуль ADA Mechanic 150 Pro [A00380]. Для измерения высоты ствола использовалась электронная рулетка рулетки Kapro 510-8M, а для измерения приростов по высоте и размеров кроны – металлические и деревянные линейки. Протяженность кроны измерялась в двух направлениях – вдоль и поперек ряда у каждого дерева.
Объект и предмет исследований
Объект исследований –(С яг.). Объект расположен на территории Зауральской холмисто-предгорной провинции южнотаежного округа Средне-Уральского лесного района [22]. Площадь вырубки около 20 га. Лесные культуры сосны на пробной площади лесных культур (ППЛК | SPFP) были созданы 2-летними сеянцами сосны ручной посадкой с использованием меча Колесова по бороздам плуга ПЛ-1. Средняя ширина междурядий – 3,2 м при шаге посадки – 0,6 м. Согласно сведениям, полученным от работников лесничества, на лесокультурной площади количество высаженных сеянцев составило 5 тыс. шт. Для уточнения данных, был проведен сплошной перечет деревьев и посадочных мест на свей лесокультурной площади. Всего, согласно проведенного нами сплошного перечета, установлено, что первоначально высажено 5,2 тыс. штук на 1 га. С момента посадки и до окончания исследований на пробной площади не осуществлялось дополнительных лесохозяйственных мероприятий и не отмечено огневого воздействия в виде пожаров.
1. Danneyrolles V., Boucher Y., Fournier R., Valeria O. Positive effects of projected climate change on post-disturbance forest regrowth rates in northeastern North American boreal forests. Environ Res Lett, 2023; 18(2):024041. doi:https://doi.org/10.1088/1748-9326/acb72a.
2. Donald F., Purse B.V., Green S. Investigated the role of reforestation plantings in introducing disease – A case study using phytophtora. Forest, 2021; 12:764. doi:https://doi.org/10.3390/fl2060764.
3. Thiffault N., Fera J., Hoepting M.K., Jones T., Wotherspoon A. Adaptive silviculture for climate change in the Great Lakes-St. Lawrence Forest region of Canada: background and design of a long-term experiment. For Chron, 2024; 100(2):155-164. doi:https://doi.org/10.5558/tfc2024-016.
4. Собачкин Д.С., Собачкин Р.С., Петренко А.Е. Особенности роста и продуктивности сосновых молодняков, сформированных из деревьев разного ценотического статуса. Сибирский лесной журнал, 2022; № 3: 34-39. doi:https://doi.org/10.15372/2/SJFS202203045.
5. Пшеничникова Л.С., Онучин А.А., Собачкин Р.С., Петренко А.Е. Особенности роста сосновых культур разной густоты в условиях южной тайги Сибири. Сибирский лесной журнал, 2022; № 3: 24-33. doi:https://doi.org/10.15372/SJF20220303.
6. Корчагин И.Е., Залесов С.В., Осипенко Р.А. Динамика таксационных показателей искусственных сосновых древостоев на рекультивированном золотоотвале. Природообустройство, 2024; № 3: 106-111. doi: https://doi.org./10/26897/1997-6011-2024-3-106-111.
7. Häggström B., Domevscik M., Öhlund J., Nordin A. Survival and growth of Scots pine (Pinus sylvestris) seedlings in north Sweden: effect of planting position and arginine addition. Scand J For Res, 2021; 36(6):423-433. doi:https://doi.org/10.1080/028227581.2021.1957999.
8. Häggström B., Hajek J., Nordin A., Öhlund J. Effects of planting position, seedling size, and organic nitrogen fertilization on the establishment of Scots pine (Pinus Sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst) seedlings. Forests, 2024; 15(4):703. doi:https://doi.org/10.3390/f15040703.
9. Nordin P., Olofsson E., Hjelm K. Within-site adaptation: Growth and mortality of Norway spruce, Scots pine and Silver birch seedlings in different planting positions across a soil moisture gradient. Silva Fenn, 2023; 57(3):23004. doi:https://doi.org/10.14214/sf.23004.
10. Luoranen J., Salminen T., Gratz R., Saksa T. Arginine phosphate (ArGrow©) treatment on Norway spruce and Scots pine seedlings at different planting times and under varying planting site conditions in boreal forests. For Ecol Manag, 2024; 563:122012. doi:https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.122012.
11. Петрищев Е.П. Исследование взаимосвязи биометрических параметров ювенильных сеянцев сосны обыкновенной из кондиционных семян при оценке результатов лесовосстановления. Лесотехнический журнал, 2021; Т.11, № 4(44): 161-169. doi: https://doi.org./10/34220/issn.2222-7962/2021.4/14.
12. Крекова Я.А., Чеботько Н.К. Исследование потомства плюсовых деревьев Pinus sylvestris L. в испытательных культурах первой генерации. Природообустройство, 2023; № 3: 130-136. doi:https://doi.org/10.26897/1997-6011-2023-3-130-136.
13. Осипенко А.Е., Залесов С.В. Формирование морфологии деревьев культивируемых сосновых древостоев. Известия вузов. Лесной журнал, 2024; № 2: 105-117. doi: https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-2-105-117.
14. Ilintsev A., Soldatova D., Bogdanov A., Koptev S., Tretyakov S. Growth and structure of pre-mature stands of Scots pine created by direct seeding in the boreal zone. Journal of Forest Science, 2021; 67(1):21-35. doi: https://doi.org/10.17221/70/2020-JFS.
15. Сунгурова Д.Р., Дрочкова А.А. Биометрические характеристики посадочного материала как тест-показатель успешности культур Pinus sylvestris L. Известия вузов. Лесной журнал, 2021; № 4: 107-116. doi: 10.374482/05636-1036-2021-4-107-116.
16. Ермакова М.В. Структурно-функциональная организация естественных молодняков сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на 9-летней вырубке сосняка брусничникового Среднего Урала. Лесотехнический журнал, 2024; Т.14, № 2(54): 36-53. doi: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/3.
17. Мерзленко М.Д. Обоснование теории волнообразного роста хвойных лесных культур. Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021; Т.25, № 2: 5-9. doi:https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-2-5-9.
18. Сальникова И.С., Фадеева Е.А. Оценка хода роста сосновых насаждений естественного и искусственного происхождения. Леса России и хозяйство в них, 2023; № 1: 41-47. doi:https://doi.org/10.51318/FRET.2023.73.98.004.
19. Georgi L., Kz M., Fichtner A., Reich K.F., Bienert A., Maas H.G. et al. Effects of local neighbourhood diversity on crown structure and productivity of individual tree in mature mixed-species forests. For Ecosyst, 2021; 8:26. doi:https://doi.org/10.1186/s40663-021-00306-y.
20. Hildebrand M., Perles-Garcia M., Kunz D., Härdtle W., von Oheimb G., Fichtner A. Tree-tree interactions and crown complementarity: the role of functional diversity and branch traits for canopy packing. Basic Appl Ecol, 2021; 50:217-227. doi: https://doi.org/10.1016/j.baae.2020.12.003.
21. Saarinen N., Kankar V., Huuskonen S. et al. Effect of stem density on crown architecture of Scots pine trees. Front Plant Sci, 2022; Vol. 13. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.817792.
22. Fomin V., Mikhailovich A., Zalesov S., Terehov G. Development of ideas within the framework of the genetic approach to the classification of forest types. Baltic Forestry, 2021; Vol. 27, Iss. 1: 466. doi:https://doi.org/10.46490/BF466.
23. Методика полевых работ по таксации леса на постоянных пробных площадях в рамках реализации инновационного проекта государственного значения «Углерод в экосистемах: мониторинг». Консорциум № 4. Версия 1.0. М., 2023; 32 с.
24. Chandra G., Nautiyal R., Chandra H. (Eds.) Statistical Methods and Application in Forestry and Environmental Sciences. Springer Singapore, 2020. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-15-1476-0.
25. Ермакова М.В. Формирование структурно-функциональной организации молодняков сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) смешанного естественно-искусственного происхождения в условиях сосняков ягодникового Среднего Урала. Лесотехнический журнал, 2023; Т.13, № 2(50): 43-58. doi:https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/3.
26. Карасева М.А., Мухортов Д.И., Лежнин К.Т. Изменчивость показателей роста семенного потомства сосны кедровой сибирской местной репродукции в Марийском Заволжье. Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование», 2023; № 1(57): 73-87. doi:https://doi.org/10.25686/2306-2827.2023.1.73.
27. Правила лесовосстановления... от 29 декабря 2021 г. № 1024. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/74983471/ (дата обращения: 18.12.2022).
