СОСТОЯНИЕ ТЕМНОХВОЙНЫХ ЛЕСОВ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ (НА ПРИМЕРЕ ЗЕЛЕНОМОШНОЙ ГРУППЫ)
СОСТОЯНИЕ ТЕМНОХВОЙНЫХ ЛЕСОВ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ (НА ПРИМЕРЕ ЗЕЛЕНОМОШНОЙ ГРУППЫ)
Аннотация
Представлены результаты исследования современного состояния темнохвойных лесов Удмуртской Республики. Для лесоводственно-таксационной характеристики и оценки состояния ельников заложено 18 пробных площадей в двух природных зонах республики. Темнохвойные леса региона сформированы елово-пихтовыми древостоями, преобладают ельники из группы Piceeta hylocomiosa. По видовому составу – это крайне бедные экосистемы. Санитарное состояние темнохвойных лесов в регионе неудовлетворительное в связи с наличием очагов дендрофагов, патогенных организмов и появление инвазионных видов. Процессы усыхания темнохвойных лесов в большей степени проявляются в подтаёжной зоне региона и связаны с изменением природных условий.
1. Введение
Темнохвойные леса России имеют важное экономическое значение. Это определило их активное освоение в XX столетии. В Европейской части РФ темнохвойные леса в настоящее время представлены хвойными монокультурами. Эти системы отличаются низким видовым разнообразием, одновозрастными древостоями. Подобные системы обладают низкой резистентностью к неблагоприятным факторам среды. Особенно остро это проявляется на фоне климатических изменений в биосфере. На территории Европейской части Росси экстремально высокие температуры в летний период 2010 г. привели к ослаблению темнохвойных лесов и как итог к образованию очагов дендрофагов , . В период глобального изменения климата, необходима разработка стратегии по управлению и созданию лесных систем с высокими адаптационными свойствами. Для разработки стратегии необходимо понимание природы темнохвойных лесов и их структуры.
Цель работы – исследовать состояние темнохвойных лесов Удмуртии.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводились в границах Удмуртии, в пределах двух природных зон: северная часть Удмуртии – таёжная зона, южная часть Удмуртии – подтаёжная зона .
Для оценки параметров и состояния темнохвойных древостоев закладывались пробные площади (далее – ПП). Размер пробных площадей был стандартным для всех лесничеств и составлял 1 га (100×100 м). Пространственное расположение пробных площадей представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Пространственное расположение пробных площадей на территории Удмуртской Республики
Параметры древостоя (средняя высота, м; средний диаметр, см; средний возраст, лет) определялись по стандартным методикам. Запас древесины определялся по формуле предложенной проф. Н.П. Анучиным для теневыносливых пород :
Состояние деревьев определялось по внешним морфологическим признакам в соответствии со шкалой категорий состояния деревьев, представленной в Постановлении Правительства № 2047 .
3. Основные результаты
Темнохвойные леса Удмуртии сформированы елово-пихтовыми древостоями. В основном преобладает ель сибирская (Picea obovata Ledeb.) на которую приходится 80% и более от всех видов в древесном ярусе. Пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.) представлена в древостое незначительно и не превышает 20% на севере Удмуртии, тогда как на юге – не более 10%. Увеличение доли пихты в составе древостоя в таёжной зоне связано с более высоким количеством осадков в северной части республики.
Таксационное описание древостоя на пробных площадях приведено в таблице 1.
Таблица 1 - Средние морфометрические параметры изучаемых древостоев
№ПП | Состав | Возраст, лет | Высота, м | Диаметр, см | Запас древесины, м3/га | Бонитет | |
растущих деревьев | сухостоя | ||||||
Подтаёжная зона | |||||||
1 | 9Е1П | 70 | 21 | 27,9 | 107 | 67 | II |
2 | 9Е1П | 67 | 23 | 26,0 | 120 | 88 | I |
3 | 9Е1П | 60 | 20 | 26,9 | 198 | 48,6 | I |
4 | 10Е | 60 | 18 | 25,9 | 53 | 94 | II |
5 | 10Е | 65 | 22 | 21,4 | 31 | 29 | I |
6 | 10Е | 60 | 18 | 20,3 | 61,6 | 71,5 | II |
7 | 9Е1П | 60 | 23 | 25,7 | 178,8 | 178,1 | I |
8 | 9Е1П | 50 | 20 | 22,6 | 145,7 | 99,5 | I |
9 | 9Е1С | 60 | 19 | 19,1 | 264,9 | 57,5 | II |
Таёжная зона | |||||||
1 | 8Е1П1Б | 77 | 18 | 22,2 | 109,1 | 29,3 | III |
2 | 9Е1Ос | 74 | 23 | 26,8 | 191,2 | 89,9 | II |
3 | 8Е2П | 74 | 21 | 30,8 | 375 | 23 | I |
4 | 8Е2П | 69 | 19 | 22,9 | 182,2 | 26,0 | II |
5 | 9Е1П | 70 | 19 | 23,9 | 27,7 | 15,7 | II |
6 | 8Е2П | 64 | 20 | 21,9 | 222,1 | 21,2 | I |
7 | 8Е2П | 62 | 19 | 21,1 | 196,6 | 187 | II |
8 | 9Е1П | 63 | 21 | 21,4 | 225,9 | 22,1 | I |
9 | 8Е2П | 65 | 21 | 22,3 | 213, | 18,9 | I |
В среднем класс бонитета составил I,5, что свидетельствует о высокой продуктивности древостоев.
По лесотипологической классификации исследуемые насаждения относятся к группе – Piceeta hylocomiosa, тип леса – ельник кисличник (Piceetum oxalidosum). В напочвенном покрове среди трав преобладает кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), реже встречается копытень европейский (Аsarum europaеum L.) и местами подмаренник мягкий (Galium moolugo L.), а также формирует покров ритидиадельфус (Rhytidiadelphus triguetrus).
В еловом лесу практически отсутствует подпологовый ярус в виде подроста и подлеска (рисунок 2).
Рисунок 2 - Внешний вид исследуемого елового древостоя
Между тем, в подтаёжной зоне выявлено значительное количество сухостойной древесины, что свидетельствует о неудовлетворительном санитарном состоянии. По санитарному состоянию все исследуемые насаждения характеризуются от ослабленных до усыхающих. Наиболее неблагоприятное санитарное состояние наблюдается подтаёжной зоне – индекс санитарного состояния – 2,62-3,73 (рисунок 3).
Рисунок 3 - Индекс санитарного состояния исследуемых насаждений
Неблагоприятное санитарное состояние еловых насаждений в подтаёжной зоне связано с жизнедеятельностью дендрофагов (короедов). На погибших растениях выявлены типичные для короедов следы жизнедеятельности (рисунок 4).
Рисунок 4 - Внешний вид ствола ели, поврежденного короедами
На ПП 9 в подтаёжной зоне были выявлены ветровальные деревья, с деструктивной гнилью в комлевой части и корневой системы (рисунок 5).
Рисунок 5 - Внешний вид ветровальных деревьев ели с деструктивной гнилью корней и гниль на керне древесины
Следует отметить, что ель является довольно уязвимым видом к различным заболеваниям и повреждениям вредителями. Из дендрофагов чаще всего в Удмуртии встречаются пушистый полиграф (Polygrphus polygraphus L.), типограф (Ips. typographus L.) и гравер (Pityogenes chalcographus L.), поражающие ослабленные спелые и перестойные леса. Из вредителей шишек и семян ели наиболее распространены шишковая листовертка (Laspeyresia strobilella L.) и огнёвка (Dioryctria abietella Schiff.). Из грибных заболеваний чаще всего встречается еловая корневая губка, как и показали исследования. Также встречаются такие виды, как Fomitopsis pinicola, F. annosa, Phellinus pini var abietis. Часть из них типичные сапрофиты, участвующие в переработке отмершей древесины и ее минерализации. Друга часть грибов (F. annosa, Phellinus pini var abietis) – активные паразиты, поселяющиеся на растущих деревьях. Как правило, сапротрофные грибы снижают качество древесины, но редко вызывают массовую гибель елового леса. Но следует отметить, что в условиях глобального изменения климата поведение болезней и вредителей может поменяться не в лучшую сторону.
По ранее проведенным исследованиям в Удмуртии меняется температурный режим и количество атмосферных осадков. Это приводит к ослаблению еловых насаждений и к возникновению очагов болезней и вредителей . В Удмуртии 2019 г. фиксируется инвазионный вид уссурийский полиграф (Polygraphus proximus Blandford) (рисунок 6). В процессе исследования данный вид был обнаружен на всех ПП в подтаёжной зоне и на ПП1-3 в таёжной зоне. Обширный охват территории за короткий период свидетельствует о долговременной скрытой инвазии вредителя и его адаптации в условиях Удмуртии.
Рисунок 6 - Внешнее состояние Abies sisbirica Ledeb., пораженных Polygraphus proximus Blandford
В сложившихся условиях, для поддержания в устойчивом состоянии темнохвойных лесов региона, необходимо изменение стратегии ведения лесного хозяйства. При лесовосстановлении, наряду с высокопродуктивными деревьями, необходимо вести селекционный отбор растений с высокими иммунными механизмами.
4. Заключение
По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что еловые леса преобладают в Удмуртии. Преобладают наиболее продуктивные типы леса – Piceetum oxalidosum.
В регионе наблюдается кризис темнохвойных лесов, связанный с очагами развития дендрофагов и патогенных организмов. Наиболее неблагоприятное санитарное состояние еловых насаждений, наблюдается в подтаёжной зоне (индекс санитарного состояния 2,7-3,7) и связаны с жизнедеятельностью короеда-типографа (Ips typographus).
Глобальные климатические изменения привели к ослаблению еловых насаждений и появлению инвазионных насекомых, повреждающих пихту. Это обстоятельство привело к кризису елово-пихтовых лесов Удмуртии и снижению их экосистемной роли.