ИССЛЕДОВАНИЕ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ УСЫХАЮЩИХ ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ ПО ТИПАМ УСЛОВИЙ МЕСТА ПРОИЗРАСТАНИЯ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ ПРЕДУРАЛЬЯ
ИССЛЕДОВАНИЕ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ УСЫХАЮЩИХ ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ ПО ТИПАМ УСЛОВИЙ МЕСТА ПРОИЗРАСТАНИЯ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ ПРЕДУРАЛЬЯ
Аннотация
В ходе исследования были рассмотрены причины усыхания еловых древостоев в южно-таежной зоне Предуралья на примере Удмуртской Республики. Установлено, что неудовлетворительное состояние ельников связано с неблагоприятным фитопатогенным фоном, а основной причиной гибели деревьев являются короеды. Наименее жизнеспособными оказались деревья в спелых и перестойных возрастных группах, со средним диаметром ствола 20–32 см. Минимальная устойчивость отмечена в типах леса «ельник зеленомошный» и «ельник широкотравный», где доля погибших деревьев достигает 50–80%. Результаты работы подчёркивают необходимость регулярного мониторинга и учёта древостоев с высокой степенью повреждения болезнями и вредителями.
1. Введение
Еловые леса служат средой обитания для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, а также являются ценным ресурсом для лесоперерабатывающей промышленности страны . Между тем в начале XXI столетия фиксируется снижение продуктивности еловых лесов и ухудшение их санитарного состояния на всей территории ареала рода Picea , . Наиболее существенные изменения наблюдаются в районах доминирования еловых лесов, в том числе в Удмуртской Республике. Основной причиной неудовлетворительного состояния еловых лесов является распространение вредителей и болезней, что тоже связано с изменением природно-климатических условий , .
Накопление древесной биомассы в результате массового усыхания ельников повышает пожарную опасность и приводит к деградации среды обитания организмов . Неблагоприятное санитарное состояние снижает продуктивность еловых лесов, и как следствие, вызывает гибель сообщества . Своевременная диагностика и правильная идентификация патогенов позволяет предотвратить негативные последствия в лесных сообществах.
Еловые леса играют ключевую роль в поглощении атмосферного углекислого газа. Тем не менее, ослабленные и погибающие сообщества утрачивают эту способность, а в процессе их разложения могут становиться источником эмиссии CO2 . Мониторинг состояния лесных массивов является необходимым условием для точной оценки углеродного баланса и разработки эффективных стратегий лесовосстановления .
Исследование санитарного состояния ельников — не просто научная задача, а необходимость устойчивого лесопользования, сохранения природной среды и борьбы с климатическими изменениями . Регулярный мониторинг, внедрение современных методов диагностики и своевременные меры защиты помогут сохранить еловые леса для будущих поколений.
Цель исследования — изучение санитарного состояния еловых лесов в таежной зоне Предуралья на примере Удмуртской Республики, выявление основных закономерностей гибели особей в древостое.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводились в 2024–2025 гг. в Европейской части РФ на территории Удмуртской Республики, в южно-таежном лесном районе. Для оценки морфологического и санитарного состояния еловых древостоев закладывались пробные площади в соответствии обще принятых методик . Участки елового леса для исследований подбирались с наличием усыхающих и погибших особей, в различных типах леса.
На пробных площадях оценивался видовой состав древостоя, а также таксационные параметры (возраст, высота, диаметр) древостоя. Санитарное состояние отдельных особей и древостоя в целом определялось по критериям, представленным в Постановлении Правительства РФ от 9 декабря 2020 года № 2047.
Для исследования влияния места и условий произрастания на санитарное состояние древостоев были заложены 2 контрольные пробные площади (ПП7, ПП8), где древостои имели лучшее санитарное состояние, для последующего их сравнения с ПП на которых было обнаружено усыхание. Для сравнения состояния древостоя в различных условиях произрастания контрольные пробные площади закладывались в типах леса подобных тем, где были выявлены усыхающие и усохшие древостои (ЕЧ и ЕШТ).

Рисунок 1 - Пространственное расположение пробных площадей на карте Игринского района Удмуртской Республики
3. Основные результаты
Все исследуемые еловые древостои по видовому составу относились к смешанным, возрастная группа — от приспевающих до спелых, по продуктивности — 1–3 класс бонитета (таблица 1).
Таблица 1 - Основные лесоводственно-таксационные показатели исследуемых еловых древостоев
№ ПП | Состав древост. | Порода | Возраст, лет | Средние | Класс бонитета | Тип лесораст. условий | Относительная полнота | Густота, шт/га | Запас, м3/га. | |||
Диаметр, см | Высота, м | общий | без сухостоя | сухостоя | ||||||||
1 |
4Е4Б2П | Е | 70 | 20,9 | 20,2 | 2 | ЕЧ | 0,4 | 508 | 132 | 72 | 61 |
П | 90 | 28,2 | 22,9 | 2 | 0,05 | 120 | 68 | 18 | 49 | |||
Б | 60 | 24,5 | 22,7 | 1а | 0,6 | 436 | 147 | 143 | 4 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,6 | 1064 | 347 | 233 | 114 | ||
2
|
8Е1П1Б | Е | 70 | 20,5 | 20,9 | 2 | ЕЗМ | 0,18 | 468 | 234 | 36 | 198 |
П | 75 | 12,4 | 18,5 | 2 | 0,15 | 324 | 40 | 31 | 8 | |||
Б | 65 | 30,7 | 20,5 | 1 | 0,12 | 52 | 33 | 33 | 0 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,3 | 844 | 307 | 100 | 206 | ||
3
|
5Е3Б2П | Е | 70 | 23,7 | 19,6 | 2 | ЕРТ | 0,47 | 568 | 232 | 106 | 126 |
П | 70 | 20,4 | 18,6 | 2 | 0,08 | 276 | 82 | 20 | 62 | |||
Б | 60 | 23,5 | 19,5 | 1 | 0,53 | 420 | 125 | 122 | 3 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,6 | 1264 | 439 | 248 | 191 | ||
4
|
7Е2Б1Лп+П | Е | 80 | 22,3 | 20,1 | 2 | ЕШТ | 0,21 | 304 | 268 | 10 | 258 |
П | 85 | 29,8 | 19,8 | 2 | 0,03 | 16 | 18 | 10 | 8 | |||
Б | 65 | 35,9 | 20,2 | 2 | 0,17 | 52 | 45 | 45 | 0 | |||
Лп | 70 | 20,3 | 19,7 | 2 | 0,11 | 100 | 28 | 18 | 10 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,4 | 472 | 359 | 83 | 276 | ||
5 |
6Е2Б2Ос+П | Е | 70 | 22,3 | 21,8 | 2 | ЕЧ | 0,33 | 408 | 164 | 75 | 89 |
П | 70 | 18,1 | 19,6 | 3 | 0,03 | 48 | 23 | 8 | 16 | |||
Б | 65 | 22,1 | 20,1 | 2 | 0,2 | 204 | 53 | 45 | 8 | |||
Ос | 65 | 29,6 | 20 | 2 | 0,14 | 88 | 55 | 36 | 20 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,4 | 748 | 295 | 164 | 133 | ||
6 | 7Е3Б | Е | 85 | 18,7 | 21,6 | 3 | ЕШТ | 0,08 | 436 | 164 | 14 | 150 |
Б | 65 | 23,3 | 22,6 | 2 | 0,1 | 84 | 25 | 24 | 1 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,3 | 520 | 189 | 38 | 151 | ||
7 |
7Е2Б1Ос+П (контроль) | Е | 75 | 23 | 20,3 | 3 | ЕШТ | 0,95 | 616 | 213 | 205 | 9 |
П | 80 | 23,5 | 20,1 | 3 | 0,05 | 28 | 13 | 13 | 0 | |||
Б | 70 | 24,9 | 21,2 | 2 | 0,09 | 64 | 25 | 24 | 1 | |||
Ос | 70 | 35,6 | 20,6 | 2 | 0,08 | 20 | 21 | 21 | 0 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,7 | 728 | 272 | 263 | 10 | ||
8
|
6Е3Б1П (контроль) | Е | 75 | 21 | 19,8 | 2 | ЕЧ | 0,67 | 488 | 136 | 133 | 3 |
П | 80 | 20,4 | 19,6 | 2 | 0,04 | 40 | 16 | 11 | 4 | |||
Б | 60 | 27,1 | 20,8 | 1 | 0,25 | 132 | 49 | 49 | 0 | |||
Итого: |
|
|
|
|
| 0,6 | 660 | 201 | 193 | 7 | ||
Исследуемые древостои имеют значительное отличие по полноте от 0,3 до 0,7. Это связано со значительным количеством погибших деревьев на ПП 2,4,5 и 6. В этих древостоях количество погибших особей ели равен или превышает количество живых особей (объем сухостойной древесины равен объему сыро растущей).
В связи с тем, что выявлено значительное количество усыхающих и погибших растений на ПП 2,4,5 и 6 коэффициент санитарного состояние составил более 4,5 (4,52–4,89). Особенно высокий коэффициент санитарного состояния зафиксирован в зеленомошном (ЕЗМ) и широкотравном (ЕШТ) типе леса (таблица 2). Возможно это объясняется тем, что данные типы леса формируются на более влажных почвах. В южно-таежном лесном районе на территории Удмуртской Республики в межсезонье фиксируется подтопление подобных типов леса , что, в свою очередь, приводит к гипоксии корневой системы ели. Из-за морфологических особенной корневой системы ель не в состоянии выдерживать избыточное увлажнение , в связи с чем деревья постепенно ослабевают и теряют способность противостоять неблагоприятным факторам, в виде патогенных вредителей.
Таблица 2 - Санитарное состояние исследуемых еловых древостоев
№ ПП | Тип леса | Порода | Ед. изм. | Распределение количества деревьев по категориям санитарного состояния | Коэффициен санитарного состояния | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||
1
|
ЕЧ
| Е | шт. | 20 | 76 | 64 | 112 | 236 | 3,99 |
% | 5,2 | 67,9 | 100 | 87,5 | 286,5 | ||||
П | шт. | 8 | 4 | - | 8 | 100 | 4,67 | ||
% | 2,1 | 3,6 | - | 6,3 | 83,1 | ||||
Б | шт. | 360 | 32 | - | 8 | 36 | 1,24 | ||
% | 92,8 | 28,6 | - | 6,3 | 30,5 | ||||
Итого: | шт. | 388 | 112 | 64 | 128 | 372 | - | ||
% | 36,5 | 10,5 | 6 | 12 | 35 | ||||
5
|
ЕЧ
| Е | шт. | - | 128 | 8 | 76 | 196 | 4,31 |
% | - | 47,1 | 100 | 43,2 | 215,5 | ||||
П | шт. | - | - | - | 32 | 16 | 4,67 | ||
% | - | - | - | 18,2 | 6,9 | ||||
Б | шт. | - | 112 | - | 48 | 44 | 3,29 | ||
% | - | 41,2 | - | 27,3 | 62,1 | ||||
Ос | шт. | - | 32 | - | 20 | 36 | 3,92 | ||
% | - | 11,8 | - | 11,4 | 15,5 | ||||
Итого: | шт. | - | 272 | 8 | 176 | 292 | - | ||
% | - | 36,4 | 1,1 | 23,5 | 39 | ||||
8 (Контр.)
|
ЕЧ
| Е | шт. | 408 | 72 | 4 | - | 4 | 1,21 |
% | 75,6 | 78,3 | 25 | - | 50 | ||||
П | шт. | 8 | 12 | 12 | - | 8 | 2,69 | ||
% | 1,5 | 13 | 75 | - | 150 | ||||
Б | шт. | 124 | 8 | - | - | - | 1,05 | ||
% | 23 | 8,7 | - | - | - | ||||
Итого: | шт. | 540 | 92 | 16 | - | 12 | - | ||
% | 81,8 | 13,9 | 2,4 | - | 1,8 | ||||
2
|
ЕЗМ
| Е | шт. | 24 | 84 | 20 | 8 | 332 | 4,52 |
% | 16,7 | 28,8 | 45,5 | 66,7 | 374,6 | ||||
П | шт. | 72 | 208 | 20 | 4 | 20 | 2,64 | ||
% | 50 | 71,2 | 45,5 | 33,3 | 25,4 | ||||
Б | шт. | 48 | - | 4 | - | - | 1,27 | ||
% | 33,3 | - | 9,1 | - | - | ||||
Итого: | шт. | 144 | 292 | 44 | 12 | 352 | - | ||
% | 17,1 | 34,6 | 5,2 | 1,4 | 41,8 | ||||
3
|
ЕРТ
| Е | шт. | 60 | 120 | 32 | 56 | 300 | 3,46 |
% | 13,9 | 73,2 | 72,7 | 70 | 143,8 | ||||
П | шт. | - | 24 | 12 | 24 | 216 | 4,56 | ||
% | - | 14,6 | 27,3 | 30 | 224,2 | ||||
Б | шт. | 372 | 20 | - | - | 28 | 1,15 | ||
% | 86,1 | 12,2 | - | - | 132,1 | ||||
Итого: | шт. | 432 | 164 | 44 | 80 | 544 | - | ||
% | 34,2 | 13 | 3,5 | 6,3 | 43 | ||||
4
|
ЕШТ
| Е | шт. | 16 | - | 12 | 4 | 272 | 4,89 |
% | 12,5 | - | 60 | 12,5 | 181,1 | ||||
П | шт. | 4 | - | 4 | 4 | 4 | 3,97 | ||
% | 3,1 | - | 20 | 12,5 | 14,3 | ||||
Б | шт. | 28 | 4 | 4 | 16 | - | 1,75 | ||
% | 21,9 | 100 | 20 | 50 | - | ||||
Лп | шт. | 80 | - | - | 8 | 12 | 2,47 | ||
% | 62,5 | - | - | 25 | 4,6 | ||||
Итого: | шт. | 128 | 4 | 20 | 32 | 288 | - | ||
% | 27,1 | 0,8 | 4,2 | 6,8 | 61 | ||||
6
|
ЕШТ
| Е | шт. | 104 | 12 | 8 | - | 312 | 4,71 |
% | 65 | 50 | 66,7 | - | 300 | ||||
Б | шт. | 56 | 12 | 4 | - | 12 | 1,46 | ||
% | 35 | 50 | 33,3 | - | 100 | ||||
Итого: | шт. | 160 | 24 | 12 | - | 324 | - | ||
% | 30,8 | 4,6 | 2,3 | - | 62,3 | ||||
7 (Контр.)
|
ЕШТ
| Е | шт. | 468 | 80 | 12 | 12 | 44 | 1,38 |
% | 87,3 | 80 | 75 | 42,9 | 283,3 | ||||
П | шт. | 4 | 12 | 4 | 8 | - | 2,49 | ||
% | 0,7 | 12 | 25 | 28,6 | - | ||||
Б | шт. | 44 | 8 | - | 8 | 4 | 2,18 | ||
% | 8,2 | 8 | - | 28,6 | 16,7 | ||||
Ос | шт. | 20 | - | - | - | - | 1 | ||
% | 3,7 | - | - | - | - | ||||
Итого: | шт. | 536 | 100 | 16 | 28 | 48 | - | ||
% | 73,6 | 13,7 | 2,2 | 3,8 | 6,5 | ||||
Характер повреждений усыхающих и погибших особей ели выявил поражение ксилофагами. Особенности маточных ходов под корой позволил идентифицировать вредителя как Ips typographus Linnaeus. Помимо типографа выявлен вершинный короед (Ips acuminatus Gyllenhal) (не более 5% поврежденных особей ели), а на пихте — уссурийский полиграф (Polygraphus proximus Blandford) (100% повреждение особей).
При нарушении условий произрастания типограф может резко увеличивать свою численность, приводя к гибели еловых лесов на значительных площадях. Гибель деревьев происходит вследствие повреждения насекомым транспортных путей у растения, что приводит к ослаблению и усыханию дерева. Типограф предпочитает атаковать деревья с ослабленным иммунитетом, а значит в зоне риска оказываются древостои и особи перестойной группы возраста , .
Результаты исследования подтвердили, что растения 4–5 категории состояния обладают более крупными размерами, а значит и более высоким возрастом, чем деревья 1–3 категории состояния (рисунок 2).

Рисунок 2 - Распределение деревьев 5 категории санитарного состояния на ПП по ступеням толщины

Распределение погибших особей ели на исследуемых пробных площадях по ступеням толщины
4. Обсуждение
Текущая ситуация с усыханием еловых лесов в Удмуртской Республике указывает на закономерности гибели ельников, выявленные в ходе длительных наблюдений . Эти закономерности обусловлены состоянием древостоев и их устойчивостью к абиотическим и биотическим воздействиям. Наши исследования показывают, что наиболее уязвимыми являются ельники зеленомошные и широкотравные, где доля погибших деревьев достигает 50–80%.
В целом неблагоприятная ситуация с гибелью еловых лесов наблюдается по всей южно-таежной зоне Предуралья , . Основным фактором усыхания ельников является короед-типограф и уссурийский полиграф. Данные виды короедов способны повреждать различные возрастные группы от молодняков до перестойных , . Однако наиболее весомые потери наблюдаются в возрастной группе спелых и перестойных, таким образом приводя к значительной потере деловой древесины хвойной хозсекции.
Для сокращения площадей усыхания ельников в первую очередь необходимо провести инвентаризацию еловых древостоев с высокой долей усыхающих деревьев и разработать планы по проведению выборочных или сплошных санитарных рубок. Важно не допускать накопления спелых и перестойных ельников, поскольку именно в этой возрастной группе формируются очаги размножения короеда, способные вызывать массовые вспышки.
5. Заключение
Проведённые исследования еловых насаждений позволяют утверждать, что в условиях смешанных лесов породный состав не является определяющим фактором их жизнеспособности. Ключевое влияние на снижение устойчивости оказывают диаметр и санитарное состояние древостоев, а также лесорастительные условия. Наиболее неблагополучная ситуация наблюдается в ельниках зеленомошного и широкотравного типов леса, где фиксируется высокий процент гибели деревьев. Это, вероятно, связано с избыточным увлажнением почв, приводящим к ослаблению жизнеспособности ели. Установлено, что наибольшей уязвимостью обладают спелые и перестойные древостои, которые становятся очагами массового размножения короеда-типографа. В связи с этим для своевременного выявления участков высокого риска и предотвращения масштабных повреждений фитофагами необходимо организовать регулярный мониторинг наиболее уязвимых типов леса и вести их учёт.
