«Учет естественного возобновления в лесу» (2 ч)

Цель работы: изучить методы возобновления леса, классификацию подроста, методы учёта подроста в лесу.

Материалы и оборудование: плакаты, учебные пособия, тетради, письменные принадлежности, мерная лента. Работа проводится в натурных условиях.

Методы возобновления леса Образование нового поколения древесных растений называется возобновлением или восстановлением леса.

Различают следующие методы возобновления леса:

естественное — образование нового поколения естественным путем (лесовозобновление без специальных мер содействия называется заращиванием);

искусственное — возобновление леса созданием сплошных лесных культур с количеством особей — свыше 60% от общего количества;

комбинированное — лесовозобновление из естественных особей и создание лесных культур на одном участке.

Относительно времени проведения рубки леса на участке различают следующие виды возобновления:

предварительное — лесовозобновление под пологом древостоя до рубки;

сопутствующее — лесовозобновление в насаждении в связи с рубкой древостоев;

последующее — лесовозобновление после вырубки древостоя или его разрушения.

Древесные породы размножаются семенным (половым) и вегетативным (бесполым) путем. Семенное размножение присуще всем лесообразователям.

Вегетативное возобновление может происходить порослью от пня, ствола, корней; отводками и от корневищ, черенков, кольев и другим путем.

Возобновление порослевое — вегетативное возобновление от пня присуще березе, дубу, ясеню, ольхе, липе, клену остролистному, буку, грабу, вязов, белой акации, осокорю, осине (редко).

Возобновление корнеотпрысковое — возобновление порослью от корней, характерно для осины, тополя белого, акации белой, вишни, тополя черного, ольхи серой, рябины, свидины, облепихи, вяза, ильма, гледичии, черёмухи, граба и др.

Возобновление отводками — укоренение нижних веток, характерно для липы, рододендрона, пихты, дуба скального.

Возобновление корневищами — размножение из придаточных почек на корнях присуще: лещине, лимоннику китайскому, шиповнику.

Факторы семенного возобновления Семенное возобновление леса зависит от биологических и экологических свойств древесных пород, условий окружающей природной среды. Показателями семенной продуктивности древесной породы являются: возраст возмужалости, урожайность, периодичность обильного плодоношения, сроки созревания и опадения семян, их всхожесть, способ распространения, дальность разлета. Эти показатели существенно варьируют в зависимости от географического положения относительно границ ареала вида, почвенно-грунтовых условий, положения дерева в древостое. Практически весь урожай дают деревья верхнего полога с наиболее развитыми кронами.

Возраст возмужалости значительно раньше наступает у отдельно стоящих деревьев, порослевых экземпляров, у южной границы ареала. У сосны шишки могут образоваться в 5−8- летнем возрасте. Средний возраст возмужалости деревьев в древостое наступает: у березы, осины, лиственницы — около 20 лет, у ели и сосны — 30, у дуба — 40, у бука, кедра, пихты — 50 лет.

Урожайность изменяется с возрастом древостоя — она возрастает до определённого предела, затем падает. Средний урожай с 1 га в год у березы — 1 кг, у сосны — 2−3, у ели — 5−10, у лиственницы — 10−20, у кедра — 300, у дуба — 500 кг.

Периодичность обильного плодоношения (семенные годы) колеблется от 2−3 лет у березы, осины, ольхи серой; до 6−7 лет у дуба; ель и сосна обильно плодоносят через 4−6 лет. Иногда наблюдаются значительные отклонения от этих сроков. В семенной год урожай семян превышает средние значения. У сосны он может достигать более 20−30 кг/га. Причины периодичности семенных лет следующие: постепенное накопление запасных питательных веществ после повышенного урожая; нарушение соотношения фотосинтеза и почвенного питания (с ним связано накопление запасных питательных веществ); благоприятные условия в период заложения генеративных почек; колебания погоды (вслед за годами благоприятными для жизнедеятельности следует обильное плодоношение, а заморозки и дожди во время цветения ослабляют его). Плодоношение можно стимулировать, используя методы селекции (отбор обильно плодоносящих растений), разреживанием древостоя, внесением удобрений, механическим воздействием (кольцевание, обрубка корней), что способствует накоплению ассимилятов. Для получения большого количества качественных семян нужны специализированные семенные хозяйства.

Сроки созревания и опадения семян. Семена созревают весной у осины, тополей, ивы, вяза; летом — у березы, осенью — у большинства древесных пород (у сосны — осенью следующего за цветением года). Семена опадают осенью у кедра и пихты, поздней осенью после заморозков — у дуба и бука, в феврале — у ели, в марте — у сосны, лиственницы. Ускоряет созревание и опадение семян теплая и сухая погода.

Всхожесть семян при их хорошем хранении и нормальных грунтовых условиях достигает, в среднем, у сосны 95%, ели и дуба — 85, лиственницы сибирской — 70, березы повислой — 55, пихты сибирской — 50, кедра — 50−60%. У осины всхожесть высокая, но семена быстро ее теряют.

По способу распространения семян древесные породы делятся на: анемохоры (имеющие парусные приспособления и распространяемые ветром — сосна, ель, лиственница), гидрохоры (распространяемые по воде — ольха черная) и зоохоры (распространяемые птицами и млекопитающими — дуб, бук, кедр). Семена ивы и тополя имеют парусные приспособления, но часто распространяются и по воде, поэтому их иногда относят к анемо-гидрохорам.

Дальность разлета семян у березы, осины, ольхи достигает нескольких сотен метров, у сосны, ели, лиственницы — 50−100 м. В лесу это расстояние значительно меньше. Семена ели по насту могут распространяться до 20 км. Чем дальше распространяются семена, тем ниже их всхожесть. Поэтому расстояние между оставляемыми после рубки семенниками сосны не должно превышать 50 м.

Прорастанию семян и росту всходов в первые годы мешают повреждения насекомыми и грибами, уплотнение и пересыхание или переувлажнение почвы, нехватка кислорода, выжимание корней, заморозки, опал шейки корня. Кроме того, часть семян уничтожается грызунами и птицами. В благоприятные условия попадает лишь незначительная часть всходов. На их выживаемость существенное влияние оказывают растения живого напочвенного покрова: положительное (иван-чай и другие широколистные виды) или отрицательное (вейники, луговики и другие злаки). На этапе возобновления для хвойных может оказаться полезным ярус из березы, осины, ольхи с низкой полнотой, который защищает их от колебаний температуры и препятствует разрастанию злаков.

Классификация подроста Подрост классифицируется по следующим категориям: состоянию, высоте, густоте, встречаемости, характеру размещения по площади.

Подрост по состоянию подразделяют на: благонадежный, сомнительный и неблагонадежный;

по высоте: крупный (более 1,5 м), средний (0,5−1,5 м) и мелкий (менее 0,5 м);

по встречаемости на участке подрост делят на: равномерное распределение (встречаемость выше 65%), не вполне равномерное (40−65%), неравномерное (менее 40%);

по характеру размещения по площади: на одиночное, групповое (с общим пологом до 10 м²) и куртинное (общий полог больше 10 м²).

При научных исследованиях подрост по густоте подразделяют на 5 категорий:

• 1) до 1000 шт./га — возобновление практически отсутствует,
• 2) 1001−3000 шт./га — подрост редкий,
• 3) 3001−5000 шт./га — средней густоты,
• 4) 5001−10 000 шт./га — выше среднего,
• 5) свыше 10 000 шт./га — очень густой.

При проведении лесохозяйственных работ подрост делят на четыре категории: редкий — до 2 тыс. шт./га, средней густоты — 2−8 тыс. шт./га, густой — более 8 тыс. шт./га (Правила лесовосстановления, 2007).

Методы изучения лесовозобновления Лесовозобновление можно учитывать двумя методами: глазомерно-таксационным и на учетных площадках.

Глазомерно-таксационный метод применяется во время лесоустроительных работ при таксации леса. Фиксируют состав подроста по числу жизнеспособных особей, густоту (тыс. шт./га), характер размещения по площади, средний возраст, среднюю высоту, встречаемость главной породы. Точность определения густоты и встречаемости подроста при глазомерно-таксационном методе допускается до ±30−40%.

Метод учетных площадок чаще применяется под пологом древостоя при отводе лесосек и в научно-исследовательских целях. Обследование проводится на круговых учетных площадках (УП) площадью 10 м² (R=1,79 м), которые закладываются равномерно на участке. Согласно «Правилам лесовосстановления» (2007), на участках площадью до 5 га закладывается 30 УП, на делянках от 5 до 10 га — 50 УП и свыше 10 га — 100 УП. На каждой УП указывают подрост по видам, состоянию, высоте, возрасту.

Для определения количества подроста применяют коэффициенты перевода мелкого и среднего подроста в крупный. Для мелкого подроста применяют коэффициент 0,5, среднего — 0,8, крупного — 1,0. В смешанном по составу подросте оценку возобновления проводят по главным лесообразователям, соответствующим природно-климатическим условиям. На основе полученных данных выбирают способ лесовосстановления (таблица 23).

Использование данной шкалы для оценки методов возобновления повысит качество лесных культур, т.к. в ней учтены волоки и погрузочные площадки, часто покрытые слоем сучьев, по которым невозможно вести посадку леса. При успешном возобновлении следует сохранить подрост и провести его оправку после рубки.

В 2001 г. профессор А. С. Тихонов разработал шкалу для оценки возобновления смешанных насаждений в европейской хвойно-широколиственной подзоне (таблица 24).

Таблица 23. Способы лесовосстановления в зависимости от естественного возобновления ценных лесных древесных пород

Таблица 24 — Шкала оценки возобновления главных пород на вырубках хвойно-широколиственой подзоны*.

*При добровольно-выборочной рубке указанные значения уменьшаются в 2 раза, а перед сплошными рубками и последним приемом постепенных рубок повышаются на 20%.

Задания.

• 1. Изучить естественное возобновление под пологом леса, используя метод учетных площадок. Полученные данные занести в таблицу 25.
• 2. Рассчитать густоту подроста, определить его состояние, высоту, встречаемость. По данным таблиц 23 и 24 определить успешность возобновления и дать оценку процессу возобновления.

Контрольные вопросы.

Методы лесовозобновления?

Классификация подроста?

3. Виды вегетативного возобновления древесных пород?

Факторы, влияющие на естественное возобновление леса под пологом древостоев и на вырубках?

Семенные годы, их повторяемость в древостоях различных пород, в зависимости от климата?

Особенности плодоношения лесообразующих пород?

Какие виды ЖНП угнетают всходы главных пород?

Преимущества и недостатки естественного лесовозобновления?

Методы учета естественного лесовозобновления?

Основные показатели оценки успешности естественного лесовозобновления, дать оценку процессу.

Таблица 25 — Ведомость учета подроста.

8. Лабораторная работа № 8