ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА ДОЛЮ ЕЛИ В СОСТАВЕ ДРЕВОСТОЕВ ПО ЛЕСНЫМ РАЙОНАМ ПЕРМСКОГО КРАЯ

ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА НА ДОЛЮ ЕЛИ В СОСТАВЕ ДРЕВОСТОЕВ ПО ЛЕСНЫМ РАЙОНАМ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Научная статья

Мельникова К.В.¹, Залесов С.В.^2, *

¹ ORCID: 0000-0002-9188-8492;

² ORCID: 0000-0003-3779-410X;

^{1, 2} Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

* Корреспондирующий автор (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)

Аннотация

На примере четырех «ключевых» лесничеств Пермского края проанализировано распределение площади насаждений с участием ели в составе древостоев по лесным районам. Установлено, что общим для всех районов является незначительная доля чистых еловых насаждений. При этом чистые ельники представлены преимущественно лесными культурами первого класса возраста.

Большинство насаждений характеризуется долей ели 3 и 4 единицы формулы состава. При этом в молодняках доминируют насаждения с долей ели 3 единицы, а в насаждениях пятого и старше классов возраста с 4 единицами в формуле состава. Указанное свидетельствует о высокой потенциальной эффективности рубок ухода за составом в молодняках с участием ели в составе древостоев и выборочных рубок спелых и перестойных насаждений. Указанные рубки обеспечивают доминирование ели в составе древостоев за счет удаления части деревьев мягколиственных пород. Формирование чистых ельников не целесообразно, поскольку приводит к снижению устойчивости древостоев против неблагоприятных природных и антропогенных факторов.

Особенности распределения насаждений с участием ели в составе древостоев по лесным районам и классам возраста следует учитывать при планировании и проведении лесоводственных мероприятий.

Ключевые слова: Пермский край, лесные районы, ельник, древостой, состав, класс возраста, лесоводственные мероприятия.

THE INFLUENCE OF AGE ON THE PROPORTION OF SPRUCE IN THE COMPOSITION OF STANDS IN THE FOREST AREAS OF PERM KRAI

Research article

Melnikova K.V.¹, Zalesov S.V.^2, *

¹ ORCID: 0000-0002-9188-8492;

² ORCID: 0000-0003-3779-410X;

^{1, 2} Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

* Corresponding author (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)

Abstract

Using the four key forest areas of Perm Krai, the current study analyzes the distribution of the area of stands with the spruce in the composition of stands by forest areas. The study establishes that a small proportion of pure spruce stands is common to all districts. At the same time, pure spruce forests are mainly represented by forest crops of the first age class.

Most plantings are characterized by a proportion of spruce 3 and 4 units of formula composition. At the same time, young plants are dominated by plantings with a proportion of spruce 3 units, and in plantings of the fifth and older age classes with 4 units in the composition formula. This indicates a high potential efficiency of logging of the composition in young trees with spruce in the composition of stands and selective logging of mature and overgrown plantations. These cuttings ensure the dominance of spruce in the composition of stands due to the removal of some soft-wooded broadleaved species. The formation of pure spruce forests is not advisable, since it leads to a decrease in the stability of stands against unfavorable natural and anthropogenic factors.

The characteristics of the distribution of stands with spruce as part of stands by forest areas and age classes should be taken into account when planning and conducting forestry activities.

Keywords: Perm Krai, forest areas, spruce forest, stand, composition, age class, forestry activities.

Введение

Общеизвестно, что доминирующие в практике лесопользования в XX столетии сплошные, преимущественно концентрированные, рубки и лесные пожары привели к массовой смене коренных хвойных насаждений на производные мягколиственные. Примером данного негативного явления является Пермский край, где за период с 1948 по 2018 гг. площадь еловых насаждений уменьшилось с 6431,4 до 5246,7 тыс. га. При этом площадь березняков и осинников за тот же период увеличилась на 1993,2 и 410,67 тыс. га, соответственно [1].

Массовая смена коренных ельников на производные березняки и осинника зафиксирована и в других субъектах Российской Федерации [2], [3], [4]. Естественно, что восстановление площади еловых насаждений может быть обеспечено созданием искусственных насаждений. Однако создание лесных культур и последующее выращивание искусственных насаждений связано со значительными сложностями и требует существенных материальных затрат на подготовку почвы, выращивание посадочного материала, посадку лесных культур, проведение агротехнических и лесоводственных уходов и т.д.

Более простым и менее затратным является увеличение доли еловых насаждений за счет проведения рубок ухода и выборочных рубок спелых и перестойных насаждений [5], [6]. Однако доля ели в составе древостоев зависит от многих факторов и логично предположить, что она меняется по лесным районам даже в пределах одного класса возраста. Поскольку нам не удалось в научной литературе обнаружить данных о доле ели в составе древостоев в зависимости от их возраста по лесным районам, мы решили рассмотреть данный вопрос на примере Пермского края.

Цель, объекты и методика исследований

Целью работы являлся анализ доли ели в составе древостоев в зависимости от возраста по лесным районам Пермского края.

Лесной фонд Пермского края существенно различается по лесорастительным условиям и, как следствие этого, по таксационным показателям насаждений. Указанное обстоятельство позволило распределить территорию края на четыре лесных района [7]: Западно-Уральский таежный, Южно-таежный район европейской части Российской Федерации, Средне-Уральский таежный и район хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части Российской Федерации. При этом три первых лесных района относятся к таежной лесорастительной зоне, а четвертый к зоне хвойно-широколиственных лесов (рис. 1).

Объектом наших исследований являлись чистые ельники, а также насаждения с примесью ели в составе древостоев. Исследования проводились во всех четырех лесных районах, для чего в каждом лесном районе было подобрано «ключевое», т.е. наиболее типичное лесничество, данные по которому являются репрезентативными для конкретного лесного района. В качестве ключевых для Западно-Уральского таежного лесного района было выбрано Чердынское, для Южно-таежного района европейской части Российской Федерации – Добрянское, для Средне-Уральского таежного района – Красновишерское и для района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части Российской Федерации – Осинское лесничество.

Рис. 1 – Распределение лесного фонда Пермского края по лесным районам

 

В основу исследований был положен анализ баз данных лесоустроительных материалов. В процессе исследований общая совокупность выделов каждого из вышеуказанных лесничеств была рассортирована с учетом конкретных таксационных показателей, в частности, возраста и доли ели в составе древостоев с применением специальных программ [8], [9].

Результаты и обсуждение

Выполненные исследования показали, что в Западно-Уральском таежном лесном районе доля чистых еловых древостоев не превышает 0,7% от площади насаждений, где ель встречается в составе древостоев. Кроме того, следует отметить, что в данном лесном районе отсутствуют насаждения с примесью ели одна единица в составе древостоя (табл. 1).

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что наиболее представленными являются насаждения, в которых доля ели составляет 4 единицы формулы состава. При этом в молодняках максимальную площадь составляют насаждения, доля ели в которых представлена тремя единицами формулы состава. Последнее наглядно свидетельствует о необходимости проведения рубок ухода.

Особо следует отметить, что доля насаждений с участием ели в составе древостоев старше пятого класса возраста составляет 53,2%, а на молодняки приходится 30,2% таких древостоев.

Близкая картина характерна для насаждений с участием ели в Средне-Уральском таежном лесном районе (табл. 2).

Для Средне-Уральского таежного лесного района также как и для Западно-Уральского таежного характерно доминирование насаждений с долей участия ели 3 и 4 единицы формулы состава. При этом в молодняках преобладают насаждения с долей ели 3 единицы формулы состава древостоя. Другими словами, при проведении рубок ухода в молодняках можно увеличить долю еловых насаждений.

Чистых еловых древостоев очень немного 0,1% и они представлены преимущественно лесными культурами. Однако проведение выборочных рубок в спелых и перестойных насаждениях позволит на 65,4% площадей получить мягколиственную древесину и увеличить долю еловых насаждений, точнее насаждений с преобладанием ели в составе древостоев. Указанное объясняется тем, что первоочередному удалению при выборочных рубках подлежат перестойные деревья мягколиственных пород.

В условиях Южно-таежного района европейской части РФ (Добрянское лесничество) по сравнению с описанными ранее двумя лесными районами значительно меньше доля насаждений седьмого и старше классов возраста с участием ели в составе древостоев (табл. 3).

Согласно материалов табл. 3 максимальная доля насаждений с участием ели в составе древостоев приходится на насаждения, где ель представлена тремя единицами в формуле состава. Однако в насаждениях 5 и старше классов возраста выше доля древостоев с наличием четырех единиц ели в формуле состава. Последнее свидетельствует, что даже удаление из указанных насаждений 15% запаса за счет мягколиственных пород обеспечит доминирование ели в составе. Формирование чистых ельников выборочными рубками спелых и перестойных насаждений и рубками ухода нецелесообразно по двум причинам. Во-первых, как показали наши исследования, чистые древостои ели в природе формируются редко и, как правило, в виде исключения. Во-вторых, они менее устойчивы по сравнению со смешанными против негативных природных и антропогенных факторов [10], [11], [12].

Близкие закономерности в распределении насаждений с участием ели в составе древостоев формируются и в районе хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части Российской Федерации, что подтверждается на примере «ключевого» Осинского лесничества (табл. 4).

 

Таблица 1 – Площадь насаждений Чердынского лесничества с наличием ели в составе древостоев

Таблица 2 – Площадь насаждений Красновишерского лесничества (Средне-Уральский таежный лесной район) с наличием ели в составе древостоев

Таблица 3 – Площадь насаждений Добрянского лесничества (Южно-таежный район европейской части РФ) с наличием ели в составе древостоев

Таблица 4 – Площадь насаждений Осинского лесничества (район хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части РФ) с наличием ели в составе древостоев

Аналогично другим лесным районам в молодняках доля насаждений с участием ели в составе 3 единицы составляет 62,9 и 63,9%, что свидетельствует о потенциальной высокой перспективности рубок ухода за составом. Кроме того, перспективно и проведение выборочных рубок спелых и перестойных насаждений, в процессе которых можно увеличить долю ели в составе древостоев и тем самым перевести их из производных мягколиственных в коренные хвойные насаждения.

Более наглядную картину о распределении насаждений с участием ели в составе древостоев по классам возраста и лесным районам («ключевым» лесничеством) позволяют получить материалы, приведенные на рисунке 2.

Рис. 2 – Доля насаждений с участием ели в составе древостоев в зависимости от класса возраста

 

Как следует из материалов рисунка 2 максимальная доля площади насаждений седьмого и старше классов возраста зафиксирована в Средне-Уральском (Красновишерское лесничество) и Западно-Уральском (Чердынское лесничество) таежных лесных районах.

В районе хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части Российской Федерации (Осинское лесничество) доля спелых и перестойных насаждений с участием ели минимальна. Однако здесь зафиксирована максимальная доля приспевающих насаждений четвертого класса возраста.

Как уже отмечалось ранее, насаждения с конкретной долей участия ели в составе древостоев по лесным районам различаются несущественно (рис. 3).

Рис. 3 – Доля насаждений с участием ели в составе древостоев в зависимости от состава древостоя

 

В целом по Пермскому краю зависимость площади насаждений с различной долей участия ели в формуле состава древостоев можно выразить уравнением с относительно высокой точностью (рис. 4).

Рис. 4 – Доля насаждений с участием ели в составе древостоев в зависимости от состава древостоя по четырем лесничествам

 

Установленные зависимости позволяют оптимизировать планирование и проведение лесоводственных мероприятий, направленных на улучшение состава древостоев Пермского края и повышение их устойчивости.

Выводы

1. Ельники являются основной лесной формацией Пермского края. Однако из-за сплошнолесосечных рубок и лесных пожаров площадь еловых насаждений неуклонно сокращается.
2. Многообразие климатических и лесорастительных условий обуславливает распределение лесного фонда Пермского края на 4 лесных района.
3. Насаждения с участием ели в составе древостоев имеют место во всех лесных районах. В молодняках доминируют насаждения с примесью ели 3 единицы, а в насаждениях пятого и старше классов возраста 4 единицы формулы состава.
4. Наличие 2-4 единиц ели в формуле состава древостоев свидетельствует о высокой потенциальной эффективности рубок ухода и выборочных рубок спелых и перестойных насаждений в плане увеличения доли еловых насаждений в лесном фонде.
5. Формирование чистых ельников нецелесообразно по причине снижения устойчивости против неблагоприятных природных и антропогенных факторов.
6. Особенности распределения насаждений с участием ели в составе древостоев по лесным районам и классам возраста необходимо учитывать при планировании и проведении лесоводственных мероприятий. 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Беляев Т.А. Ретроспективный анализ изменения площадей насаждений различных пород в лесном фонде Пермского края / Т.А. Беляев, З.Я. Нагимов, И.В. Шевелина и др. // Леса России и хозяйство в них. 2019. № 4 (71). С. 10-17.
2. Казанцев С.Г. Оптимизация лесопользования в производных березняках Среднего Урала / С.Г. Казанцев, С.В. Залесов, А.С. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2006. 156 с.
3. Луганский Н.А. Повышение продуктивности лесов / Н.А. Луганский, С.В. Залесов, В.А. Щавровский. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад. 1995. 297 с.
4. Залесов С.В. Лесоводство / С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. 295 с.
5. Оплетаев А.С. Переформирование производных мягколиственных насаждений в лиственничники на Южном Урале / А.С. Оплетаев, С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2014. 178 с.
6. Рекомендации по проведению выборочных рубок в производных березняках Пермского края / С.В. Залесов, А.С. Попов, Л.А. Белов и др. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2017. 41 с.
7. Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации: Утв. Приказом Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367.
8. Чермных А.И. Анализ таксационной базы данных с помощью SQZ-запросов в программе MAP INFO / А.И. Чермных, А.С. Оплетаев, С.В. Залесов // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2013. Ч. 1. С. 130-131.
9. Чермных А.И. Анализ повыдельной геобазы с использованием SQZ-запросов для определения статистически достоверной информации на примере ГИС MAPINFO / А.И. Чермных, А.С. Оплетаев // Леса России и хозяйство в них. 2013. № 1 (44). С. 53-54.
10. Иванчина Л.А. Влияние типа леса на устойчивость еловых древостоев Прикамья / Л.А. Иванчина, С.В. Залесов // Пермский аграрный вестник. 2017. № 1 (17). С. 38-43.
11. Иванчина Л.А. Влияние примеси лиственных пород в составе древостоев ельника зеленомошного на их устойчивость / Л.А. Иванчина, С.В. Залесов // Успехи современного естествознания, 2017. № 6. С. 61-66.
12. Ivanchina L.A. The effect of spruce plantation density on resilienlсe of mixed forests in the Perm Krai / L.A. Ivanchina, S.V. Zalesov // Journal of Forest Science, 65. 2019 (7): 263-271.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Belyaev T.A. Retrospektivnyj analiz izmeneniya ploshchadej nasazh-denij razlichnyh porod v lesnom fonde Permskogo kraya [Retrospective analysis of changes in the areas of plantations of various species in the forest fund of the Perm Territory] / T.A. Belyaev, Z.YA. Nagimov, I.V. SHevelina et al. // Lesa Rossii i hozyajstvo v nih. 2019. № 4 (71). P. 10-17. [in Russian].
2. Kazancev S.G. Optimizaciya lesopol'zovaniya v proizvodnyh be-reznyakah Srednego Urala [Optimization of forest management in derivative birch forests of the Middle Urals / S.G. Kazancev, S.V. Zalesov, A.S. Zalesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2006. 156 p. [in Russian].
3. Luganskij N.A. Povyshenie produktivnosti lesov [Increasing the productivity of forests] / N.A. Lugan-skij, S.V. Zalesov, V.A. SHCHavrovskij. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. akad. 1995. 297 p. [in Russian].
4. Zalesov S.V. Lesovodstvo [Forestry] / S.V. Zalesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. 295 p. [in Russian].
5. Opletaev A.S. Pereformirovanie proizvodnyh myagkolistvennyh nasazhdenij v listvennichniki na YUzhnom Urale [Reformation of derivative soft-leaved plantations into larch forests in the Southern Urals] / A.S. Opletaev, S.V. Za-lesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2014. 178 p. [in Russian].
6. Rekomendacii po provedeniyu vyborochnyh rubok v proizvodnyh bereznyakah Permskogo kraya [Recommendations for selective felling in derivative birch forests of the Perm Territory] / S.V. Zalesov, A.S. Popov, L.A. Belov et al. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2017. 41 p. [in Russian].
7. Ob utverzhdenii Perechnya lesorastitel'nyh zon Rossijskoj Fede-racii i Perechnya lesnyh rajonov Rossijskoj Federacii: Utv. Prikazom Minprirody Rossii ot 18.08.2014 g. № 367. On approval of the List of forest growing zones of the Russian Federation and the List of forest regions of the Russian Federation: Approved. By order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated 18.08.2014 No. 367 [in Russian].
8. Chermnyh A.I. Analiz taksacionnoj bazy dannyh s pomoshch'yu SQZ-zaprosov v programme MAP INFO [Analysis of the taxation database using SQZ queries in the MAP INFO program] / A.I. Chermnyh, A.S. Opletaev, S.V. Zalesov // Nauchnoe tvorchestvo molodezhi – lesnomu kompleksu Ros-sii. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2013. Part. 1. P. 130-131. [in Russian].
9. Chermnyh A.I. Analiz povydel'noj geobazy s ispol'zovaniem SQZ-zaprosov dlya opredeleniya statisticheski dostovernoj informacii na primere GIS MAPINFO [Analysis of a populated geobase using SQZ queries to determine statistically reliable information using the example of GIS MAPIN-FO] / A.I. CHermnyh, A.S. Opletaev // Tesa Rossii i hozyajstvo v nih. 2013. № 1 (44). P. 53-54. [in Russian].
10. Ivanchina L.A. Vliyanie tipa lesa na ustojchivost' elovyh drevo-stoev Prikam'ya [Influence of the type of forest on the stability of spruce stands of the Kama region] / L.A. Ivanchina, S.V. Zalesov // Permskij agrarnyj vest-nik. 2017. № 1 (17). P. 38-43. [in Russian].
11. Ivanchina L.A. Vliyanie primesi listvennyh porod v sostave drevostoev el'nika zelenomoshnogo na ih ustojchivost' [Influence of the admixture of deciduous species in the composition of the stands of the green-thick spruce forest on their stability] / L.A. Ivanchina, S.V. Zalesov // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, 2017. № 6. P. 61-66. [in Russian].
12. Ivanchina L.A. The effect of spruce plantation density on resilienlсe of mixed forests in the Perm Krai / L.A. Ivanchina, S.V. Zalesov // Journal of Forest Science, 65. 2019 (7): 263-271.