Повреждения корневой губкой сосновых насаждений

Экономика Республики Татарстан в значительной мере зависит от лесного комплекса. Леса Пригородного лесничества являются главным источником для удовлетворения потребностей в древесине и строительных материалах местного населения, сельскохозяйственных структур, школ, больниц и прочих учреждений, играет ведущую роль в поддержании равновесия и охране окружающей природной среды районов и республики в целом. Имеют большое защитное, оздоровительное и эстетическое значение.

Лес, как система, объединяющая компоненты растительности, земли, животного мира и другие части окружающей природной среды, имеет важное экологическое, экономическое, а так же социальное значение.

Исследуемые леса Пригородного лесничества относятся к категории защитных. Леса Столбищенского участкового лесничества относятся к категории «лесопарковые части зелёных зон», это связано с близостью лесов района к городу Казани и их большим рекреационным значением.

В целях эффективного использования лесных богатств в интересах народного хозяйства с минимальным ущербом для окружающей среды, нами было выполнено обследование лесов. В нашей работе использовались материалы лесоустройства, собственные исследовательские материалы, нормативные документы и различные литературные данные.

Ведение лесного хозяйства в основном направленно на:

— рациональное использование земель лесного фонда;

— сохранение и усиление средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических и других полезных свойств леса в интересах здоровья человека;

— многоцелевое, непрерывное, неистощительное пользование лесным фондом для удовлетворения потребностей в древесине и других лесных ресурсах;

— воспроизводство, улучшение породного состава и качества лесов, повышение их продуктивности;

— повышение эффективности ведения лесного хозяйства на основе единой технической политики, использование достижений науки, техники и передового опыта;

— сохранение биологического разнообразия объектов лесного фонда.

Выполненное нами исследование направлено на получение представлений об основных тенденциях динамики сосновых лесов в Столбищенском участковом лесничестве при воздействии корневой губки. Выполненное исследование будет способствовать оптимизации лесозащитных и иных мероприятий выполняемых в целях ведения текущего и перспективного планирования лесохозяйственной деятельности и прогнозирования пользования лесным фондом в условиях защитных лесов расположенных в пригородах Казани.

1. Общая часть

1.1 Характеристика территории Пригородного лесничества

1.1.1 Местонахождение лесничества

ГБУ «Пригородное лесничество» министерства лесного хозяйства Республики Татарстан расположено в северной части Татарстана, на территории Высокогорского, Пестречинского, Лаишевского районов и в окрестностях г. Казани. По лесорастительному и лесохозяйственному районированию леса лесничества относятся к подзоне хвойно-широколиственных лесов зоны смешанных лесов Предкамья РТ.

Контора лесничества находится в городе Казани (пос. Дербышки).

Общая протяженность территории лесничества с С на Ю — 77 км, с З на В — 30 км. Местонахождение контор участковых лесничеств, административных районов, показано в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Структура Пригородного лесничества

Пригородное лесничество состоит из четырёх участковых лесничеств, наибольшую площадь из которых занимает Высокогорское участковое лесничество — 8580 га, кроме того есть Иске-Казанское участковое лесничество, Матюшинское участковое лесничество, и Столбищенское участковое лесничество, итого более 30 000 га. Можно сказать о примерно равномерном распределении лесного фонда по участковым лесничествам.

1.1.2 Лесорастительная зона и климат

По лесорастительному районированию территория Пригородного лесничества относится к подзоне хвойно-широколиственных лесов зоны смешанных лесов. Климатические условия территории предприятия носят умеренно-континентальный характер с довольно суровой и снежной с незначительными оттепелями, поздней прохладной и сравнительно сухой весной, коротким жарким летом и влажной прохладной осенью.

Разность среднемесячной температуры наиболее теплого месяца (июль) и самого холодного (январь) составляют 32,7?С. Крайние колебания температур, то есть абсолютный максимум, приходится на июль — август, а минимум на декабрь — январь. Теплый период со среднесуточной температурой 0? С и выше продолжается в среднем 206 дней, продолжение вегетационного периода (со среднесуточной температурой 5? С и выше) 172 дня (с начала мая по конец сентября), из них в среднем 140 дней температура воздуха бывает выше 10? С. Поздние весенние заморозки наблюдаются даже в первой декаде июня, когда температура воздуха иногда опускается до -3?С. Ранние осенние заморозки приводят к выжиманию саженцев в лесокультурах и к повреждению лесных семян. Интенсивность заморозков зависит от особенностей рельефа местности, характера почвы и растительности. Наибольшей силы заморозки достигают в низинах и плохо проветриваемых глубоких долинах, что важно учитывать при производстве лесных культур. Реки имеют устойчивый ледяной покров средней продолжительностью 5−5,5 месяцев, который устанавливается в первой половине ноября. Вскрытие рек происходит в середине апреля, продолжительность ледохода 2−4 дня. Оценивая в целом климатические факторы района расположения Пригородного лесничества, следует сказать, что они вполне благоприятны для развития и роста древесной растительности.

1.1.3 Рельеф и почвы

Основная часть территории лесничества представлена равнинной, высота которой колеблется в среднем о 170 до 180 м над уровнем моря. На фоне общей равнины имеется значительная расчлененность рельефа. Характерной для нее является юго-восточная часть Высокогорского лесничества, которая в сильной степени изрезана овражно-балочной сетью.

На территории предприятия преобладают типы почв, тесно связанные с рельефом и водным режимом местности: — дерново-сильно и среднеподзолистые, песчаные и супесчаные почвы. Встречаются в Матюшинском и Столбищенском лесничествах: — дерново-подзолистые легко и среднесуглинистые. Распространены в основных массивах Высокогорского лесничества: — дерново-подзолистые тяжелосуглинистые и серые лесные почвы преобладают в небольших колочных массивах лесничества.

По влажности почвы Пригородного лесничества относятся к свежим, очень редко к влажным и мокрым. Эрозионные процессы на обследуемой территории выражены слабо. Однако в ряде мест имеются активные овраги, требующие лесной мелиорации.

1.1.4 Гидрография и гидрологические условия

Территория предприятия характеризуется гидрографической сетью из рек, речек и ручьев, относящихся к бассейну реки Волги с общим стоком вод на юго-запад. Непосредственно на территории Пригородного лесничества в районе Высокогорского участкового лесничества протекает река Казанка с притоками Киндерка, Березя, Сума.

По юго-восточной границе Столбищенского участкового лесничества протекает река Меша с притоками М. Меша, Нырса, Нурма.

На территории предприятия имеется несколько естественных и искусственных водоемов. Лесные массивы Столбищенского участкового лесничества примыкают к озеру Ковалевское. Болота лесоустройством учтены на площади 181 га. Уровень грунтовых вод в районе наших исследований находится в пределах от 5 до 10 м.

1.2 Характеристика лесного фонда

1.2.1 Общая площадь лесничества и ее распределение по группам лесов и категориям защитности

Лесной фонд Пригородного лесничества представлен лесами защитного (бывшие леса относящиеся к I группе лесов) назначения.

Таблица 1.2. Площадь Пригородного лесничества

Данное распределение соответствует существующему законодательству и нормативам, природоохранным рекреационным целям и не нуждаются в пересмотре. Из таблицы 1.2. видно, что площадь изменилась за прошедший ревизионный период на +5206 га. Значительная часть земель лесного фонда в Пригородном лесничестве арендуется в культурно-оздоровительных целях. Особенно много арендаторов в Матюшинском участковом лесничестве, расположенном вдоль реки Волги.

1.2.2 Распределение общей площади лесничества по категориям земель

Таблица 1.3. Распределение площади Пригородного лесничества по категориям земель

1.2.3 Распределение покрытых лесом земель по преобладающим породам, классам возраста, классам бонитета и полнотам

Доминирующее положение в лесничестве занимают сосновые насаждения, на долю которых приходится 45,7% покрытой лесом площади. Из мягколиственных пород, распространены береза и липа по 15,7%.

Хвойные, а также березовые насаждения имеют средний бонитет выше I класса, средний бонитет 1,3. Дубовые и липовые леса соответственно имеют средний класс бонитета — 2,0 и 2,1. По лесничеству преобладают насаждения высших бонитетов, составляющие 69,9%. В лесничестве преобладают насаждения III класса возраста — 18,2% покрытой лесом площади.

Из приведенных данных можно сделать следующие выводы:

3) средняя полнота лесообразующих пород колеблется от 0,73 до 0,79;

1) насаждения лесничества характеризуются высокой полнотой, средняя полнота составляет — 0,73;

2) наиболее высокополнотными являются лиственничные насаждения с полнотой 0,84, а также сосняки и березняки со средней полнотой соответственно 0,79 и 0,73;

3) в целом по лесничеству преобладают насаждения с полнотой 0,7−0,8, составляющие 50,7% от покрытой лесом площади, высокополнотные насаждения занимают 19,8%;

4) значительные массивы насаждений с полнотой выше 0,7 нуждаются в проведении рубок ухода.

1.2.4 Типы леса и типы условий местопроизрастания

При лесоустройстве Пригородного лесничества была принята схема типов леса, разработанная Казанской лесоустроительной экспедицией и Татарской лесной опытной станцией в 1979 году.

1. Сосняки лишайниково-мшистые, А 1−2 — Сосняк лишайниково-мшистый

2. Сосняки зеленомошниковые А2−3, В 2−3 — Сосняк мшистый (брусничник)

3. Сосняки сложные, С 2−3 — Сосняк кустарниковый

4. Сосняк лещиновый, Д 2−3 — Сосняк лещиновый

5. Сосняк кленовый, Д 1 — Сосняк кленовый

6. Сосняк еловый, С 2−3 — Сосняк еловый

7. Ельники сложные, С 2−3 — Ельник кисличник

8. Ельник дубовый, Д 2−3 — Ельник дубовый

9. Дубравы сухие кленовые, Д 0−1 — Дубняк кленово-липовый

1.2.5 Распределение покрытых лесом земель по группам типов леса или типам лесорастительных условий

Наибольшую площадь (табл. 1.4) занимают группы типов леса — сосняки сложные и дубравы кленово-липовые по 37,0% и 35,9% покрытой лесом площади, наименее встречаемый тип леса — ельник дубовый (0,1%).

Таблица 1.4. Распределение земель по группам типов леса (числитель-площадь, га, знаменатель-%)

2. Специальная часть

2.1 Состояние вопроса и обоснование темы

Воздействие человека на леса республики изменило не только облик, но и функциональные характеристики лесов Татарстана. Условно-коренные леса повсеместно сменились лесами искусственными, антропогенными по происхождению, ходу роста и развития. Современные условия характеризуются необходимостью тщательного исследования и прогнозирования последствий, передового опыта ведения лесного хозяйства республики во второй половине ХХ — начале ХХI века. В связи со складывающимися природными, в нашем случае лесорастительными условиями необходимо особое внимание обратить на факторы, влияющие на ход лесообразовательного процесса.

Обсуждение лесных проблем должно опираться на знание того, как растёт лес. В соответствии с требованиями лесной науки для лесов Татарстана должны быть составлены региональные таблицы хода роста основных типов леса с подразделением насаждений по происхождению и интенсивности антропогенного воздействия. Следует разделять такие таблицы по особенностям происхождения и роста насаждений на таблицы для лесных культур (лесов искусственного происхождения), для антропогенных лесов естественного происхождения, и для лесов естественно растущих — коренных.

Первые детальные, и совершенные, таблицы хода роста насаждений были составлены в России, их составитель — А. Р. Варгас де Бедерман и др. В дальнейшем большое значение для изучения хода роста насаждений получили труды А. В. Тюрина, М. М. Орлова, Н. П. Анучина, Н. В. Третьякова, В. К. Захарова и других исследователей. Таблицы хода роста лесонасаждений, получившие то или иное применение в производстве, В. Б. Козловским и В. М. Павловым сведены в справочник «Ход роста основных лесообразующих пород СССР» (1967). Существует множество методов составления таблиц хода роста лесонасаждений. Основные из этих методов изложены в известных учебниках по таксации леса (Анучин, 1977; Захаров, 1967; Тюрин, 1945; и др.) Сами таблицы хода роста опубликованы в различных справочниках (Лесотаксационный справочник, 1962, 1980 гг. и др.) и активно используются в лесном хозяйстве. Всеми исследователями лесов (Анучин, 1977; и др.) отмечалась необходимость уточнения и составления региональных таблиц хода роста древостоев, в т. ч. лесных культур.

Действующие таблицы хода роста, составленные для условно — коренных лесов оказываются слабо пригодными для оценки тенденций динамики современных лесов. Особенно неблагополучно положение с таблицами хода роста хвойных и твёрдолиственных насаждений. Условно-коренные леса, для которых подобные таблицы составлялись, существовали в Республике Татарстан в ХIХ — первой половине ХХ века. В настоящее время такие леса сохранились фрагментарно, преимущественно на особо охраняемых природных территориях и промышленного значения не имеют.

Современные условия диктуют необходимость составления региональных таблиц хода роста лесов, искусственного происхождения, а также таблиц хода роста в целом для лесов антропогенных, включая производные насаждения, возникшие в результате вырубок и гарей. Основные тенденции лесообразовательного процесса в современных условиях могут быть оценены в результате изучения особенностей хода роста лесов, в прошлом, и в современных условиях лесного хозяйствования.

Значение исследования сосновых древостоев для лесного хозяйства

Региональные особенности лесного фонда в Республике Татарстан, специфика лесохозяйственной деятельности отражены в работах сотрудников Татарской лесной опытной станции, других научных и образовательных учреждений.

Исходным материалом для установления лесохозяйственных мероприятий, в т. ч. промежуточного пользования лесом, могут служить итоги таблиц классов возраста, бонитета, полнот, хода роста древостоев в объекте устройства. Особенно важно знать особенности хода роста лесов при проведении рубок ухода. Согласно Основным положениям по рубкам ухода в лесах России (1993), различают следующие степени интенсивности рубок: очень слабая — до 10% запаса до рубки; слабая — 11−20%; умеренная — 21−30%; умеренно-сильная — 31−40%; сильная — 41−50%; очень сильная — 51% и выше. Их выбор зависит от целевого назначения лесов, типа леса, состава, возраста, класса бонитета, строения, состояния насаждений и целевой установки ухода. В молодняках проводятся более интенсивные рубки ухода по сравнению с насаждениями старших возрастов. В смешанных насаждениях, состоящих из пород, значительно различающихся быстротой роста, интенсивность ухода выше, чем в чистых. В насаждениях быстрорастущих, светолюбивых пород, размер вырубки запаса более высокий, чем в медленнорастущих и теневыносливых. В древостоях высших классов бонитета рубки ухода более интенсивны, чем в низших классах бонитета. Размеры выборки в процентах от запасов полных насаждений для отдельных видов рубок ухода приводятся в региональных наставлениях по рубкам ухода за лесом. Основной придержкой для определения количества древесины, извлекаемого рубками ухода, могут служить данные по естественному отпаду в таблицах хода роста нормальных насаждений. Эти данные получают в лесоустройстве путем закладки постоянных пробных площадей на рубки ухода, а также из материалов прошлого ведения хозяйства в лесхозах.

Поскольку все виды рубок ухода преемственно связаны конечными целями и задачами промежуточных этапов лесовыращивания, то в практике ведения лесного хозяйства сложилась тенденция увязки их с региональными системами лесохозяйственных мероприятий на зонально-типологической основе. Необходимы таблицы хода роста древостоев составленные на зонально-типологической основе. В Республике Татарстан основные работы в этом направлении велись учёными Татарской лесной опытной станции. Эффективность лесовыращивания на различных этапах возрастного развития насаждений — важная задача лесного хозяйства, для этих целей и составляются таблицы хода роста лесов. Рекомендации в этом направлении при рубках ухода разработаны за последний период проф. Л. А. Кайрюкштисом (1969), проф. К. Б. Лесицким, проф. В. С. Чуенковым, проф. В. Г. Антрохиным, П. П. Изюмским, проф. С. С. Сенновым, А. В. Давыдовым.

Отечественные и зарубежные исследования показали, что рубки ухода повышают общую производительность в чистых одновозрастных насаждениях незначительно, лишь до 5−10%. В смешанных же насаждениях регулярный уход позволяет довести этот показатель до 20−30%. Проведением рубок ухода удается вовлечь в хозяйственный оборот дополнительную древесину, идущую в обычных насаждениях в естественный отпад. Так, по общим таблицам хода роста проф. А. В. Тюрина эта величина в процентах к запасу остающихся на корню деревьев к возрасту спелости составляет по породам: сосна₆₃%, осина₄₅₅, береза₃₉%, ольха₃₃%. Следовательно, промежуточное пользование от рассматриваемых видов рубок за лесом в интенсивных хозяйствах может достигнуть значительных размеров в общем объеме использования. Так как большая часть молодняков сосны в Татарстане искусственного происхождения, то большое значением имеет составление таблиц хода роста для культур сосны.

Лесорастительные условия влияют на ход роста лесов. Из литературных источников хорошо известно, что для лесных культур, лесонасаждений искусственного происхождения, лесонасаждений в отношении которых выполняются меры ухода — их ход роста значительно отличается от хода роста лесов коренных. Антропогенные леса естественного и искусственного происхождения даже имеющие породный состав и возрастную структуру близкую к коренным отличаются от коренных лесов, прежде всего своим ходом роста и развития. Например, в Арском и Сабинском лесничествах Республики Татарстан за последние десятилетия можно отметить значительное увеличение класса бонитета в сосновых, берёзовых и даже липовых лесах. Ускоренный рост лесонасаждений позволил снизить оборот рубки в хвойном хозяйстве со 121 года (1860 годы) до 101 года (1899 г.) и до 81 года к настоящему времени. Быстрый рост деревьев приводит к тому, что в средневозрастных и тем более в приспевающих лесах отдельные деревья достигают технической спелости, имеют отпускной диаметр и пригодны к рубке. Даже в одновозрастных древостоях самые крупные деревья отличаются по диаметру от отстающих в росте в 3−4 раза. Если такие крупномерные деревья не рубить, а дожидаться перевода всего насаждения в хозяйственную группу «спелые леса» то можно дождаться ухудшения товарности насаждения, так как быстрый рост предполагает быстрое старение — перестойность леса. Именно чрезмерно — высокий возраст рубки (101−121 год) в сочетании со сплошными рубками обусловил катастрофическое состояние хвойных лесов республики в середине XX века. С широким применением не сплошных способов рубок, увеличением доли рубок ухода в объёме лесосечных работ наметилось существенное оздоровление лесов республики.

Имеет место необходимость научного объяснения и прогнозирования последствий, передового опыта ведения лесного хозяйства республики во второй половине ХХ — начале ХХI века. В Республике Татарстан накоплен ценный опыт ведения лесного хозяйства. Имеют место новации, особенно в практике лесного хозяйствования. Положительные нововведения подтверждаются многочисленными фактами, отражёнными в материалах лесоустройства, результатах учёта лесного фонда, в научных данных. Лесной наукой систематизируются последствия нововведений, разрабатываются технические приёмы мероприятий дающих положительный эффект, в частности разработана оригинальная по порядку назначения и технике исполнения система рубок леса. Идя вслед за практикой, лесная наука пытается вскрыть причины способствовавшие достижению наличного лесохозяйственного результата. В имеющейся литературе часто отмечается, что природные условия Татарстана «благоприятствуют» и «способствуют» высокой эффективности выполняемых лесохозяйственных мероприятий.

В связи со складывающимися природными, в нашем случае лесорастительными условиями необходимо особое внимание обратить на факторы современного лесообразовательного процесса. Теоретизирование в данном случае практически оправдано, так как направлено в первую очередь на прогнозирование ожидаемого лесорастительного эффекта, его позитивных и негативных сторон, а также даёт научное (объективное) объяснение оригинального опыта ведения лесного хозяйства в ряде передовых лесничеств республики. Быстрый рост лесонасаждений в республике достаточно очевиден, однако этот факт должен быть проиллюстрирован соответствующими таблицами хода роста. Требует научного объяснения проблема антропогенного ускорения роста лесов. Необходимо, обратить внимание на следующие практические последствия ускорения роста леса:

1. Большее формовое разнообразие деревьев, что, например, позволяет находить крупномерные деревья в средневозрастных насаждениях;

2. Изменение структуры, физических свойств древесины, её «рыхлость». Как последствие быстрого роста и развития деревьев отмечается изменение комплекса физических, биохимических качеств древесины. Изменение функциональных особенностей стволовой древесины способствующее широкому повреждению деревьев энтомовредителями, болезнями (корневая губка), морозами (гибель дубняков) и другими факторами;

3. Сбой стадийности онтогенетического развития деревьев;

4. Быстрое старение — перестойность деревьев и связанное с этим ускоренное накопление «продуктов старения», фаутность леса;

5. Изменение «комплексной характеристики поведения вида в сообществе» т. е. стратегии, фитоценотипа лесообразователей. Сбой стадийности восстановительно-возрастного развития лесонасаждений. Формирование устойчивых насаждений с преобладанием серийных и даже пионерных лесообразующих пород.

Динамику изменения таксационных показателей с возрастом характеризуют таблицы хода роста насаждений. Таблицы хода роста отображают всю историю развития и роста насаждений разных пород разной продуктивности. Сопоставляя данные этих таблиц, можно получить представление, как будет выглядеть то или иное насаждение к определённому возрасту. Возможность определить историю развития насаждений по таблицам хода роста широко используют в лесном хозяйстве и лесной промышленности. Эти таблицы имеют большое значение при планировании лесного хозяйства, таксации лесных массивов, определении запасов и так далее. В современных условиях необходимы региональные таблицы хода роста современных лесов искусственного происхождения, а также в целом для лесов антропогенных включая производные насаждения, возникшие в результате вырубок и гарей.

Леса обследуемого нами Столбищенского участкового лесничества (Пригородного лесничества) нуждаются в проведении исследований учитывающих особенности их современного роста и развития. Основные тенденции лесообразовательного процесса в современных условиях могут быть оценены в результате сопоставления хода роста лесов в прошлом, и в современных условиях. В ходе наших исследований была получена информация об особенностях роста и развития сосновых насаждений искусственного происхождения относящихся к соснякам кустарниковым. Исследовательская часть дипломного проекта посвящена анализированию особенностей хода роста сосновых лесов.

Обследование всех сосновых лесонасаждений Столбищенского участкового лесничества позволило выявить необходимые для борьбы с корневой губкой типичные участки, провести лесотаксационное обследование насаждений на пробных площадях, увязать тему исследований с практическими рекомендациями по улучшению системы мероприятий по воспроизводству сосняков выполняемых в Пригородном лесничестве Республики Татарстан. Собран материал для составления необходимых рекомендаций по ведению хозяйства в культурах сосны подверженных воздействию корневой губки.

2.2 Программа, объекты и методика исследований

Объектом наших исследований стали, в разной степени повреждённые корневой губкой, сосняки кустарниковые в культурах Столбищенского участкового лесничества Пригородного лесничества Республики Татарстан.

Для закладки пробных площадей были выбраны участки, которые относятся к наиболее типичным (модальным) соснякам кустарниковым произрастающим на территории Столбищенского участкового лесничества. При этом были использованы широко известные требования отраслевого стандарта и иные методические указания для закладки пробных площадей:

1. ОСТ 56−69−83. Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки. — М.: ЦБНТИ лесхоз, 1984. — 60 с.

2. ОСТ 56−66−83. Вилки мерные лесные: Технические условия. — М.: ЦБНТИ лесхоз, 1984. — 9 с.

3. ГОСТ 23 753–79. Высотомеры лесные: Типы и основные параметры. — М.: Стандартгиз, 1979. — 2 с.

4. Руководство для закладки пробных площадей (Глушко, Казанский ГАУ, 2006).

5. Расчёт основных таксационных показателей древостоя (Глушко, Казанский ГАУ, 2013).

Для обработки материалов использовалась справочная литература (Лесотаксационный справочник, Глушко С. Г., Исмагилов Ш. Х., 2006, и др.), а также возможности ПК.

Пробная площадь является частью всего насаждения и по этой «части» судят о «целом». Данные, полученные на пробной площади, распространяются на все насаждение. Чтобы «часть» достоверно отображала «целое», при закладке пробных площадей необходимо соблюдать следующие обязательные для исполнения условия:

— правильно выбирать место для закладки пробной площади;

— правильно определять необходимый размер пробной площади. Выбор места для закладки пробной площади является наиболее ответственным видом работ, так как если оно не типично для участка, то как бы тщательно не была проделана работа на ней, данные пробы не дадут верного представления об этом участке.

Основное требование при подборе участка — его типичность и высокая однородность насаждения в пределах пробной площади. Прежде чем остановиться на том или ином месте для закладки пробной площади, следует обойти и детально ознакомиться с участком, запечатлеть в памяти его особенности и подыскать такую часть, которая бы полностью отражала его характерные особенности. Необходимо избегать, чтобы в пробную площадь входили опушки, дороги, просеки, поляны. Не допускается примыкание пробной площади к просекам, дорогам и другим, открытым или не характерным для данного насаждения участкам, ближе чем на 20 м.

В пределах пробной площади насаждение должно быть однородно по условиям местопроизрастания, составу, возрасту, бонитету, полноте. Не следует включать в пробную площадь различные по экспозиции, крутизне и положению части склона. Размер пробной площади зависит от числа деревьев на единице площади и степени однородности древостоя, в котором она закладывается. Для определения таксационных показателей с точностью до 3−5% необходимо пилить на пробных площадках, заложенных в спелых насаждениях не менее 200 деревьев главной породы, находящихся в основном ярусе. В приспевающих и средневозрастных насаждениях желательно иметь на пробной площади 300 деревьев главной породы. В молодняках — 400 деревьев главной породы.

В хвойно-широколиственных лесах размеры пробных площадей обычно составляют 1 га независимо от количества деревьев главной породы. Для получения здесь точных таксационных показателей допускается снижение количества деревьев главной породы до 150 штук на пробную площадь. По форме пробные площади могут быть квадратными или прямоугольными. Количество деревьев на пробной площади определяется при их перечете, при этом вначале отграничиваются три стороны пробной площади, а после учета требуемого количества деревьев замыкается последняя четвертая сторона пробной площади.

Для определения размера пробной площади (ПП) можно воспользоваться следующим способом. В древостое отграничивают площадку размером 20?20 м. На ней подсчитывают количество деревьев, а затем требуемый размер пробной площади (га) определяют по формуле:

S_п.п = (0,04? N)/n,

где: S_п.п — размеры пробной площади, га;

N — требуемое количество деревьев, шт.,

n — количество деревьев на площадке 20?20 м.

Пробные площади отграничиваются на местности визирами, которые задаются с помощью буссоли или иных угломерных инструментов. Визиры на тренировочных пробных площадях задаются строго под прямым углом друг к другу. Ширина визиров — 1 м. На них вырубают весь подрост, подлесок и деревья диаметром 12 см. Крупные деревья на визире оставляют, затесывая их с двух сторон по ходу визира. Если деревьями закрывается створ визира, то направление задается с помощью буссоли снова.

При отграничении прямого угла, буссоль ставят на один из углов пробы и по выбранному направлению в створе визира устанавливают вешки. Вешки изготавливаются из ровного подроста хвойных и твердолиственных пород. Их диаметр 2−3 см, высота 1,5−1,7 м. В верхней части вешек снимается кора. Устанавливаются вешки на расстоянии 10−15 м.

На всех деревьях расположенных вдоль визира, но не входящих в пробу, делаются по три мелкие затески. Для затески расположены по ходу визира, а одна должна «смотреть» на пробную площадь. Затески не делаются на молодых деревьях. Съемка пробной площади производится по румбам или азимутам, при этом отсчет делается с точностью до 0,1 м и с измерением углов наклона при величине их более 5? С. Углы наклона линий измеряются эклиметром. Промер визиров производится с учетом поправок на наклон линий. На углах пробной площади устанавливаются столбы. Диаметр этих столбов 12−16 см, высота 1,25 м, из которых 0,5 м закапываются в землю. Вершина столба заделывается на конус, длиной 10 см. На 5 см ниже основания конуса делается выемка — «щека», на которой масляной краской пишется номер пробной площади, ее размер, год закладки и иногда номер бригады. Столб изготавливается из хвойных и твердолиственных пород деревьев, очищается от коры, закапывается в землю комлевой частью и направлен «щекой» по диагонали в центр пробной площади. Далее был выполнен перечет деревьев и обмер высот.

Перед перечетом необходимо ориентировочно определить количество элементов леса в насаждении, установить размер верхней ступени толщины по элементам леса и подготовить перечётную ведомость. Перечет деревьев производится по лесообразующим породам с измерением их диаметров (ступеней толщины) и указанием категории качества каждого дерева. Для обозначения лесообразующих пород используются общепринятые условные обозначения. Категории качества деревьев устанавливаются по длине деловой части. Диаметры деревьев измеряется мерной вилкой на высоте груди, то есть на высоте 1,3 м, в коре. Если дерево имеет развилку на высоте 1,3 м и ниже, то каждое ответвление измеряется как отдельное дерево. Ступени толщины устанавливаются в зависимости от среднего диаметра насаждения. При среднем диаметре до 5,0 см принимается ступень равная 0,5 см, от 5,1 до 1,0 см — ступени толщины односантиметровые, от 10,1 до 20,0 — двухсантиметровые, при среднем диаметре более 20,1 см — четырехсантиметровые. При перечете ни одно дерево не должно быть пропущено или посчитано легкими затесками или шнурами. Для более точного учета деревьев, каждое измеренное дерево отмечается мелом.

Перечет обычно проводят два человека — один мерщик, а другой — затесывает обмеренные деревья в перечетную ведомость. Результаты обмера записываются в ведомость условными обозначениями: первые четыре дерева отмечаются точками в квадрате, а последующие до десятка — соединяющими эти точки боковыми и диагональными линиями.

Измерение высоты производится для каждой лесообразующей породы. При этом если коэффициент состава породы от 3 и более единиц, то измеряется высота у трех деревьев из каждой ступени толщины. В простых насаждениях достаточно измерить высоту трех деревьев из той ступени, где отмечен средний диаметр и из двух прилегающих ступеней, а также высоту одного дерева из прочих ступеней толщины. Для пород с коэффициентом состава менее 3 единиц обычно измеряются высоты у трех деревьев, имеющих диаметр близкий к среднему. При отсутствии данных по отдельным ступеням толщины у сопутствующих пород можно использовать сведения содержащиеся в таблицах разрядов высот. Для измерения высот используются различные высотомеры. результаты измерения высот деревьев записываются в соответствующие ведомости.

По итогам замера высот деревьев строятся графики высот, определяются средние высоты, и находятся разряды высот. Графики высот строятся на миллиметровой бумаге для всех основных элементов леса. По оси абсцисс откладываются ступени толщины, а по оси ординат — соответствующие им измеренные высоты. Соединив все точки последовательно, получаем сложную ломаную линию, которая оглаживается плавной кривой, характеризующей соотношение диаметров и высот данной породы в таксируемом насаждении. Кривую проводят с таким расчетом, чтобы она все нанесенные на график точки разделила на две равные части, то есть точек, расположенных выше кривой, должно быть столько же, сколько ниже кривой. График высот должен быть плавным, то есть не должен иметь скачков и изломов. Средняя высота находится по всем элементам леса на графике высот по соотношению: средний диаметр / средняя высота.

Составление лесоводственного описания на пробной площади

При составлении общей характеристики пробной площади указывается ее положение, например: вблизи ручья, дороги, средняя, верхняя часть склона и т. д. и рельеф местности.

Подлесок описывается с указанием встречаемости пород в порядке убывания их в составе, густоты и высоты. К подросту относятся молодые экземпляры древесных пород с диаметром на высоте груди до 6 см включительно, если перечет древостоя производится по ступеням толщины в 4 см. если перечет деревьев проведен по 2 см ступеням, то тогда к подросту относятся экземпляры с диаметром до 3 см. Высота подроста не должна превышать? от средней высоты верхнего (основного) полога древостоя.

Подрост описывается с указанием породы, категории крупности (мелкий — до 50 см, средний — от 51 до 150 см, и крупный — более 151 см), возраста, степени жизнеспособности, характера размещения по площади. Количество подроста определяется путем заложения учетных площадок, расположенных по углам пробной площади и отграниченных кольями. Обычные размеры площадок: 5?5 м = 25 м². Общая площадь, на которой производится учет подроста равна 100 м² на пробную площадь.

Живой напочвенный покров характеризуется отметкой преобладающих растений, степенью их встречаемости (густоты, средней густоты, редкий). Глазомерно определяется процент покрытия, используются шкалы обилия.

Условия почвенно-грунтовые описываются после закладывания почвенного разреза. Разрез закладывается на глубину до материнской породы в наиболее типичном месте на пробной площади. Направление разреза устанавливается с таким расчетом, чтобы та сторона, которая будет описываться, была обращена к солнцу. При описании почвенного разреза по каждому горизонту указывается глубина залегания, цвет, механический состав, структура, сложение, характер перехода между горизонтами.

По таксационным показателям насаждения, подроста, результатам описания подлеска, живого напочвенного покрова, рельефа, почвы и другим признакам определяется тип леса и тип лесорастительных условий.

Материал, составивший основу настоящей работы, собран в период учебных и производственных практик в период с 2010 по 2011 годы. Использованы данные лесоводственных исследований района содержащиеся в материалах лесоустройства Пригородного лесхоза (лесничества), а также в научных публикациях. Использованы лесоустроительные материалы, отчётная документация лесничества, справочноинформационные данные и техническая литература обобщающая характеристики лесов, выявляющая закономерности их динамики и особенности размещения. Для выполнения расчётов использовались методические указания по лесной таксации и лесоустройству. Использовались также учебники, учебные пособия, справочно-информационные материалы и научная литература, приведённая нами в списке литературных источников. Часть сведений получена при проведении маршрутных исследований, и на временных пробных площадях, на лесосеках с использованием данных таксации и отвода лесосек, выполненных сотрудниками лесничества.

Обработка полученных в ходе дипломного проектирования сведений выполнялись под руководством к.с._х.н., доцента Глушко С. Г., при содействии сотрудников кафедры таксации леса и экономики лесной отрали ФЛХиЭ Казанского ГАУ, а также при помощи сотрудников Казанского филиала (лесоустроительной экспедиции) ФГУП «Рослесинформ».

2.3 Результаты исследований

2.3.1 Место сосняков в лесном фонде Республики Татарстан

В ходе маршрутно-рекогносцировочных и полустационарных исследований устанавливались особенности хода роста насаждений в сосняках Столбищенского участкового лесничества Республики Татарстан.

В соответствии с данными, приведёнными в справочнике «Лесной фонд России» (на 01.01.1998 г.) леса в Республике Татарстан распределяются по своему породному составу следующим образом:

Таблица 2.3.1. Породный состав лесов Республики Татарстан

2.3.2 Расчёт средних таксационных показателей в древостоях сосняков кустарниковых

Для расчёта таксационных показателей модальных древостоев сосняков кустарниковых использованы таксационные описания лесонасаждений лесничества (материалы лесохозяйственного Регламента Пригородного лесничества по состоянию на 01.01.2012 г.) составленные лесоустроителями Казанского филиала. Результаты обследования сосняков кустарниковых искусственного происхождения приведены в таблицах 2.3.2., 2.3.3., 2.3.4. и 2.3.5.

Таблица 2.3.2. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и высоте главной породы (культуры)

Наглядно изменение средних высот сосняков кустарниковых в культурах Столбищенского лесничества по десятилетиям показано на рисунке 1.

Рис. 1. Ход роста культур сосняков кустарниковых по высоте На графике (рис. 1) хорошо заметно замедление прироста по высоте в возрасте 70 — 90 лет, т. е. на стадии приспевания и спелости. В целом культуры сосны в типе сосняк кустарниковый по Столбищенскому лесничеству отличаются высоким классом бонитета.

Таблица 2.3.3. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и диаметру главной породы (культуры)

Расчётные показатели хода роста приведены на рисунках 1,2,3 по результатам усреднения соответствующих показателей приведённых в таксационных описаниях по выделам для сосняков кустарниковых Столбищенского участкового лесничества. В частности распределение таксационных выделов с сосняками кустарниковыми по относительной полноте дано в табл. 4.4, а наглядное изменение полноты этих древостоев с возрастом представлено на рис. 3. График на рис. 2 показывает стабильное изменение диаметра древостоев в культурах сосняков кустарниковых Столбищенского участкового лесничества.

Рис. 2. Ход роста культур сосняков кустарниковых по диаметру

Таблица 2.3.4. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и относительной полноте (культуры)

Рис. 3. Изменение относительной полноты сосняков с возрастом График относительных полнот на рис. 3 показывает накопление высокополнотных древостоев на стадии молодняков, и постепенное снижение относительной полноты, начиная с возраста древостоев сосны от 40 лет и старше. Средняя полнота культур сосны в сосняках кустарниковых Столбищенского лесничества в возрасте 30 лет составляет — 0,843. Очень высокая полнота в древостоях сосны 2 класса возраста свидетельствует о необходимости обратить особое внимание на своевременное и достаточно интенсивное проведение рубок ухода, в данном случае, необходимо проведение рубок прореживания. На территории Столбищенского участкового лесничества молодняки и средневозрастные культуры сосняко кустарниковых имеют завышенную полноту, их необходимо изреживать в ходе рубок ухода до оптимальной полноты 0,6 и в ряде случаев даже до 0,5.

Выполненное нами обследование древостоев показало, что в Столбищенского участковом лесничестве древостои основных возрастных групп имеют следующие усреднённые, модальные таксационные характеристики:

Таблица 2.3.5. Расчётные таксационные показатели (ТП) модальных древостоев сосняков сложных кустарниковых Столбищенского лесничества (культуры)

Всего, на территории Столбищенского участкового лесничества лесоустройством было выявлено 401 участок (таксационных выдела) с сосняками кустарниковыми искусственного происхождения. В том числе, молодняков — 282, средневозрастных — 103, приспевающих — 13, и со спелыми древостоями — 3 участка.

Расчёт средних показателей высоты (ср. Н, м), таксационного диаметра (ср. Д, см), относительной полноты (ср. Р), абсолютной полноты (ср. G, м²/га), и запаса стволовой древесины (ср. М, м³/га) был выполнен нами в процессе математического анализа всех сосняков кустарниковых Столбищенского участкового лесничества по десятилетним периодам. Изменение абсолютной полноты и запасов стволовой древесины по десятилетним периодам, дано на рисунках 4 и 5.

Рис. 4. Изменение абсолютной полноты сосняков кустарниковых искусственного происхождения в Столбищенском лесничестве с возрастом Практически все обследованные древостои чистые по составу и простые по возрастной структуре. Усреднённая формула породного состава имеет вид: 8С1Б1Лп+Е. Класс бонитета повсеместно, за очень редким исключением, в сосняках сложных кустарниковых искусственного происхождения наивысший, и равен Iа. В целом условия для произрастания сосняков искусственного происхождения максимально доброкачественные.

Рис. 5. Изменение запасов стволовой древесины сосняков кустарниковых искусственного происхождения в Столбищенском лесничестве с возрастом Как уже отмечалось выше, нами учтены и сосняки кустарниковые естественного происхождения. В виду малочисленности таких лесов, расчёт средних значений нами не производился. Собранные материалы по соснякам естественного происхождения необходимы для дальнейшего их обобщения, в целях уточнения таблиц хода роста сосняков, для региона Предкамья Республики Татарстан. Сведения о таксационных показателях сосняков кустарниковых естественного происхождения даны в таблицах 4.6, 4.7, и 4.8.

Таблица 2.3.6. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и высоте (естественного происхождения)

Древостои естественного происхождения в сосняках кустарниковых Столбищенского участкового лесничества имеют большой возраст, полнота их с возрастом снижается, молодняков естественного происхождения нет. Молодняк сосны естественного происхождения есть на брошенных пашнях.

Таблица 2.3.7. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и диаметру (естественного происхождения)

Таблица 2.3.7. Распределение сосняков кустарниковых Столбищенского лесничества по возрастным группам и полноте (естественного происхождения)

Всего отмечено 45 участков с сосняками кустарниковыми естественного происхождения. Собранный материал необходим для уточнения особенностей хода роста сосновых лесов на регионально-типологической основе с учётом происхождения древостоев и современных условий лесного хозяйствования.

2.3.3 Расчёт средних таксационных показателей в древостоях сосняков мшистых

Всего, на территории Столбищенского участкового лесничества лесоустройством было выявлено 97 участков (таксационных выделов) с сосняками мшистыми искусственного происхождения. В том числе, молодняков — 72, средневозрастных — 18, и приспевающих — 7 участков.