YIELD CAPACITY OF ARTIFICIAL SIBERIAN LARCH (LARIX SIBIRICA LEDEB) PLANTING IN RUDNY ALTAI

НАУКИ О ЗЕМЛЕ / SCIENCE ABOUT THE EARTH

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.120.6.021

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (LARIXSIBIRICALEDEB) В РУДНОМ АЛТАЕ

Научная статья

Алипов Б.А.¹, Калачев А.А.², Залесов С.В.^3, *

¹ ORCID: 0000-0002-3912-8410;

² ORCID: 0000-0002-4444-0193;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410X;

¹ КГУ «Малоубинское ЛХ», Быструха, Казахстан;

² Алтайский филиал ТОО КазНИИЛХА им. Букейхана, Ридер, Казахстан;

³ Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

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

Аннотация

По материалам девяти пробных площадей проанализированы таксационные показатели искусственных лиственничных насаждений на Рудном Алтае (Восточная часть Республики Казахстан). Установлено, что в возрасте 33-51 год искусственные лиственничники характеризуются средним запасом древесины от 165 до 314 м³/га. Экспериментально доказана эффективность создания лесных культур лиственницы сибирской (LarixsibiricaLedeb.). В условиях Рудного Алтая данная порода позволяет сформировать насаждения Ia-II классов бонитета в зависимости от типа лесорастительных условий.

При выращивании искусственных лиственничников примесь сопутствующих пород, как правило, не превышает одной единицы в формуле состава. Средняя высота деревьев варьируется в пределах пробных площадей от 13,4 до 22,0 м, а средние диаметры на высоте 1,3 м от 18,0 до 26,0 см.

Научно обоснована целесообразность увеличения доли искусственных лиственничников в покрытой лесной растительностью площади на Рудном Алтае. Последнее позволит помимо получения высококачественной ценной древесины создать противопожарные барьеры и тем самым облегчить борьбу с лесными пожарами.

Ключевые слова: Республика Казахстан, Рудный Алтай, лиственница сибирская (LarixsibiricaLedeb.), лесные культуры, искусственные насаждения.

YIELD CAPACITY OF ARTIFICIAL SIBERIAN LARCH (LARIX SIBIRICA LEDEB) PLANTING IN RUDNY ALTAI

Research article

Alipov B.A.¹, Kalachev A.A.², Zalesov S.V.^3, *

¹ ORCID: 0000-0002-3912-8410;

² ORCID: 0000-0002-4444-0193;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410X;

¹ «Maloubinskoe forestry», Bystruha, Kazakhstan;

² Altai branch of Kazakh Research Institute of Forestry and Silvicultural Reclamation named after A.N.Bukeihan, Ridder, Kazakhstan;

³ Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

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

Abstract

Based on the materials of nine test areas, the taxonomic rates of artificial larch planting in Rudny Altai (Eastern part of the Republic of Kazakhstan) have been analyzed. Artificial larch trees were established to have an average wood supply of between 165 and 314 m³/ha between the ages of 33 and 51. The effectiveness of forest cultures creation of the Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) was experimentally proved. In the Rudny Altai, this breed allows forming plantations of Ia-II classes of bonitet depending on the type of forest growth conditions.

In the process of artificial larch growing, the element of the associated breed usually does not exceed one unit in the composition formula. The average height of the trees varies from 13.4 to 22.0 m. in the test area, and the average diameter at 1.3 m. varies at the height from 18.0 to 26.0 cm.

The expediency of increasing the share of artificial larch trees in the forest vegetation area in Rudny Altai has been scientifically substantiated. The latter will, in addition to obtaining high-quality wood, create fire barriers and thus contribute to the fight against forest fires.

Keywords: Republic of Kazakhstan, Rudny Altai, Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.), forest cultures, artificial planting.

Введение

Одной из наиболее перспективных древесных пород, произрастающих в Российской Федерации, является лиственница сибирская (LarixsibiricaLedeb.). Общая площадь лиственничных лесов составляет около 250 млн га [1]. При этом на территории Якутии на долю лиственничников приходится 88 % покрытой лесной растительностью площади. В лесном фонде РФ лиственница является доминирующей древесной породой и по праву может считаться национальным деревом России.

Большой интерес проявляется к лиственнице сибирской и в Республике Казахстан [2], [3]. При этом учеными ведутся попытки выращивания искусственных лиственничных насаждений на бывших сельскохозяйственных угодьях [4], [5], а также проводятся опыты переформирования производных березовых насаждений в коренные лиственничники [6].

Интересный опыт получен по созданию лиственничников на месте березняков, погибших в результате поражения бактериальной водянкой. Экспериментально доказана возможность выращивания в данных условиях высокопроизводительных лиственничных насаждений [7], [8].

Причина столь внимательного отношения к лиственнице объясняется тем, что данная древесная порода, обладая быстрым ростом, формирует высокопроизводительные насаждения с запасом до 1500 м³/га [1]. Кроме того, формируя плотный опад из мелкой, ежегодно опадающей хвои и имея ажурную крону, полосы из лиственницы служат надежным противопожарным барьером, обеспечивающим остановку верховых и низовых пожаров [9], [10].

К сожалению, увеличению доли искусственных насаждений с преобладанием лиственницы в составе древостоев препятствует отсутствие объективных данных о производительности указанных насаждений в конкретном регионе. Указанное определило направление наших исследований.

Цель, объекты и методика исследований

Целью работы являлся анализ продуктивности искусственных лиственничных древостоев в условиях Рудного Алтая.

Объектом исследований служили искусственные лиственничники Рудного Алтая в возрасте 33-51 год. Район исследований расположен в восточной части Республики Казахстан.

Климат района исследований резко континентальный. При этом для Рудного Алтая характерно избыточное увлажнение при незначительном количестве тепла. Среднегодовое количество осадков составляет 650 мм. Горный рельеф местности обуславливает четыре его группы: высокогорный, среднегодовой, низкогорный и межгорных долин.

Для Рудного Алтая характерно наличие вертикальной поясности растительности. С поднятием вверх наблюдается снижение температуры воздуха и атмосферного давления, увеличение количества атмосферных осадков, инсоляции и излучение тепла земной поверхностью, а также возрастание интенсивности ультрафиолетовой радиации.

В лесном фонде района исследований доминирует пихта, на долю насаждений с преобладанием которой приходится 90,1 % общей площади хвойных насаждений. Другими словами, в регионе доминирует черневая тайга. Однако с увеличением высоты над уровнем моря на 1000 м и более пихта сибирская, как более теплолюбивая порода, уступает место менее требовательной к лесорастительным условиям лиственнице сибирской, которая формирует на горных склонах коренные лиственничники. К сожалению, из-за лесных пожаров и широко распространённых в прошлом сплошно-лесосечных рубок лиственничники, как и пихтарники, на значительной площади сменились на производные мягколиственные насаждения, уступающие коренным по производительности и биологическому разнообразию.

На долю мягколиственных насаждений в регионе приходится 41,4 % покрытой лесной растительностью площади. При этом 92,8 % насаждений с преобладанием березы и осины являются производными, то есть сформировались на месте коренных хвойных насаждений после лесных пожаров и сплошнолесосечных рубок. Высокая доля производных мягколиственных насаждений вызывает необходимость замены их хвойным насаждением путем создания, в частности, лесных культур.

При обследовании и изучении искусственных лиственничных насаждений был использован метод пробных площадей (ПП). Последние закладывались в соответствии с рекомендациями, прошедшими широкую апробацию [11], [12]. В частности, размер ПП обеспечивал определение среднего диаметра элемента леса с точностью 95 %. Для сравнения таксационных показателей древостоев ПП средний диаметр деревьев на высоте 1,3 м определялся как среднее арифметическое обмера всех деревьев на ПП. Для определения средней высоты у 30-35 модельных деревьев производился замер высот с использованием высотомера финской фирмы «Suunto». При этом отбор модельных деревьев производился после перечета всех деревьев на ПП пропорционально их распределению по ступеням толщины. Средний возраст устанавливался по книге учета лесных культур. Запас древесины по таблицам объемов на основе перечета деревьев по ступеням толщины и кривой высот.

Материалы и обсуждение

Одним из путей расширения биологического разнообразия и повышения продуктивности лесов является создание на вырубках искусственных насаждений. Объектом наших исследований являлись искусственные лиственничные насаждения, созданные 33-51 год назад на высоте 943-1357 м над уровнем моря.

Лесные культуры создавались на склонах различной экспозиции крутизной 5-15⁰С. На момент проведения исследований подрост в обследованных искусственных насаждениях отсутствовал, а подлесок был представлен редкими экземплярами спиреи (SpiraeaL.), смородины красной (RibespulchellumTurcz.), шиповника (розы) собачьей (RosacaninaL.), черемухи обыкновенной (PadusaviumMill.), жимолости татарской (LoniceratataricaL.), рябины сибирской (SorbussibiricaHedl.), бузины сибирской (SambucussibiricaNakai), караганы древовидной (CaraganaarborescensLam.). Анализируя данные о подлеске, можно отметить, что на склонах северной экспозиции и равнинах он, как правило, более густой, на северо-восточных и северо-западных – средней густоты, а на ПП-2, 6 и 7 в чистых лиственничниках на высоте 1000 м и более над уровнем моря встречаются лишь единичные экземпляры подлеска.

Живой напочвенный покров на всех ПП густой. Он представлен злаками (GramineaeJuss.) и разнотравьем: герань лесная (GeraniumsylvaticumL.), фиалка трехцветная (ViolatricolorL.), земляника лесная (FragariavescaL.), крапива двудомная (UrticadioicaL.), подмаренник (GaliumL.), медуница неясная (PulmonariaobscuraDumort.) чина Гмелина (LathyrusgmeliniiFritsch.), лютик едкий (RakunculusacrisL.), борец высокий (AconitumtycoctonumL.), купальница алтайская (TrolliusaltaicusC.A. Mey.) и др.

Все исследованные искусственные лиственничные насаждения созданы посадкой 2-летних сеянцев в дно плужных борозд. Ширина междурядий варьировала от 2 до 6 м, а расстояние между сеянцами в рядах от 0,8 до 1,2 м.

Выполненные исследования показали высокие таксационные показатели лиственничных насаждений на всех пробных площадях (табл. 1).

Таблица 1 – Таксационная характеристика насаждений пробных площадей по изучению искусственных лиственничников Рудного Алтая

№ ПП	Состав	Средние			Полнота	Запас, м3/га	Бонитет	Тип леса	Густота, шт./га	ВНУМ, м
		возраст, лет	высота, м	диаметр, см
1	10Л	33	16,2±0,44	20,3±0,48	0,88	232	Ia	ЛТ	842	943
2	10Л	39	18,4±0,57	19,4±0,35					967
	+Б	20	10,0	14,7					108
	Итого		18,4		0,83	260	Ia	ЛТ	1075	1000
3	10Л	51	22,0±0,71	25,8±0,41	0,77	315	Ia	ЛТ	574	1035
4	9Л	42	17,3±0,60	18,0±0,43		208			896
	1Б	40	17,5	24,0		20			104
	+С	40	17,0	16,4		5			25
	Итого				0,72	233	I	ЛТ	1025	1260
5	9Л	49	20,1±0,76	26,0±0,65		284			545
	0,5Ос	25	18,0	22,0		15			16
	0,5Б	21	15,0	18,0		17			68
	едП	28	13,0	12,0		6			45
	Итого		19,7		0,79	322	I	ЛТ	674	1040
6	10Л	42	18,1±0,67	18,0±0,38	0,99	307	Ia	ЛТ	1306	1164
7	10Л	38	20,8±0,68	22,5±0,44	0,83	314	Ia	ЛТ	759	1140
8	9Л	34	16,9±0,60	18,5±0,52					1128
	1Б	21	15,0	10,0					300
	Итого		16,7		0,98	278	Ia	ЛТ	1428	969
9	10Л	36	13,4±0,29	18,1±0,39	0,82	165	II	ЛСА	904	1357

Примечание: Л – лиственница сибирская, Б – береза; Ос – осина; С – сосна; ВНУМ – высота над уровнем моря

Древостои всех ПП характеризуются хорошим состоянием и I-Ia классами бонитета. Исключение составляет лишь ПП-9, заложенная на высоте 1357 м над уровнем моря. Древостой на этой ПП характеризуется II классом бонитета, но и на ПП-9 состояние древостоев хорошее (рис. 1).

Рис. 1 – Внешний вид 36-летнего лиственничного древостоя, произрастающего на высоте 1357 м над уровнем моря (ПП-9)

Как следует из материалов таблицы, запас искусственных лиственничных древостоев на момент обследования варьируется от 165 до 322 м³/га. Однако, учитывая разницу в возрасте древостоев, в качестве более объективного показателя роста искусственных лиственничных древостоев лучше использовать средний годовой прирост по запасу за весь срок выращивания. Расчеты показали, что указанный показатель в насаждениях, создаваемых на высоте 900-1300 м над уровнем моря варьируется от 5,5 до 8,3 м³/га. Другими словами, средний прирост искусственных насаждений лиственницы значительно превышает таковой у других древесных пород в районе исследований.

С поднятием на высоту более 1300 м прирост лиственничников снижается до 4,6 м. Последнее легко можно объяснить более жесткими лесорастительными условиями.

Уменьшение густоты лиственничных древостоев способствует увеличению среднего диаметра на высоте 1,3 м. При этом на всех ПП древостои характеризуются хорошим санитарным состоянием и высокой полнодревесностью (рис. 2).

Рис. 2 – Внешний вид лиственничника на высоте 1140 м над уровнем моря (ПП-7)

Учитывая высокое светолюбие лиственницы сибирской, необходимо в искусственных лиственничниках проводить прочистки с целью снижения густоты с таким расчетом, чтобы к 35-40 годам густота древостоя не превышала 750 шт./га. Проведение указанных рубок позволит минимизировать отпад деревьев и накопление напочвенных горючих материалов.

Кроме того, учитывая быстрый рост лиственницы сибирской, можно рекомендовать формирование из нее противопожарных барьеров шириной 150-300 м, что позволит облегчить борьбу с верховыми пожарами без ущерба для общей продуктивности лесов.

Выводы

1. Лиственница сибирская является одной из перспективных древесных пород для лесовосстановления в Рудном Алтае.
2. Искусственные лиственничники можно создавать после вырубки производных мягколиственных насаждений, увеличивая тем самым долю хвойных насаждений в лесном фонде.
3. Посадки лиственницы целесообразно вести в высотном поясе от 900 до 1300 м над уровнем моря, где искусственные лиственничники формируют средний прирост от 5,5 до 8,3 м³/га.
4. В целях создания противопожарных барьеров посадки лиственницы целесообразно создавать замкнутыми полосами шириной 150-300 м, что позволит переводить возможные верховые пожары в низовые и легко ликвидировать последние.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest Non declared.

Список литературы / References

1. Мерзленко М.Д. Лесные культуры лиственницы на европейской территории России / М.Д. Мерзленко, Н.А.Бабич. – Архангельск : САФУ, 2021. – 128 с.
2. Крекова Я.А. Рост интродуцированных видов лиственниц (LarixMill) в Северном Казахстане / Я.А. Крекова, С.В.Залесов // Международный научно-исследовательский журнал. – 2018. – № 9(75). – Ч. 2. – С. 21–25. DOI: 10.23670/IRJ.2018.75
3. Крекова Я.А. Интродукция и акклиматизация хвойных в Северном Казахстане / Я.А. Крекова, С.В. Залесов. – Нур-Султан : КазНИИЛХА, 2020. – 212 с.
4. Залесов С.В. Рост лиственничных древостоев на бывших пашнях / С.В. Залесов, Е.В. Юровских, Л.А. Белов идр.// Аграрный вестник Урала. – 2015. – № 5(135). – С. 50–54.
5. Zalesov S.V. Effectiveness of larch stands creation on former agricultural lands / S.V. Zalesov, A.G. Magasumova, A.S. Opletaev // Ecologicak Agriculture and sustainable development: Research Development Center. – 2019. – № 1. – 69–76.
6. 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.
7. Платонов Е.П. Замена березняков, пораженных бактериальной водянкой / Е.П. Платонов, А.В. Данчева, С.В.Залесов // Московский экономический журнал. – 2019. – № 11. – С. 208-221. DOI: 10.24411/2413-046х-2019-10160
8. Суюндиков Ж.О. Высокоэффективное лесоразведение в условиях ковыльной степи Северного Казахстана: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. / Ж.О. Суюндиков – Екатеринбург, 2015. – 20 с.
9. Марченко В.П. Горимость ленточных боров Прииртышья и пути ее минимизации на примере ГУ ГЛПР «Ертыс орманы» / В.П. Марченко, С.В. Залесов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2013. – №10(108). – С. 55–59.
10. Залесов С.В. Лесная пирология / С.В. Залесов. – Екатеринбург : Баско, 2006. – 312 с.
11. Данчева А.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения / А.В. Данчева, С.В.Залесов. – Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, – 2015. – 152 с.
12. Бунькова Н.П. Основы фитомониторинга / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.С. Залесоваи др. – Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, – 2020. – 90 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Merzlenko M.D. Lesnye kul'tury listvennicy na evropejskoj territorii Rossii [Forest plantations of larch in the European territory of Russia] / M.D. Merzlenko, N.A. Babich. – Arhangel'sk : SAFU, 2021. – 128 p. [in Russian]
2. Krekova YA.A. Rost introducirovannyh vidov listvennic (Larix Mill) v Severnom Kazahstane [Growth of introduced larch species (Larix Mill) in Northern Kazakhstan] / Y.A. Krekova, S.V. Zalesov // Mezhdunarod-nyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International Research Journal]. – 2018. – № 9(75). – Vol. 2. – P. 21–25. DOI: 10.23670/IRJ.2018.75 [in Russian]
3. Krekova YA.A. Introdukciya i akklimatizaciya hvojnyh v Severnom Kazahstane [Introduction and acclimatization of conifers in Northern Kazakhstan] / Y.A. Krekova, S.V. Zalesov. – Nur-Sultan : KazNIILHA, 2020. – 212 p. [in Russian]
4. Zalesov S.V. Rost listvennichnyh drevostoev na byvshih pashnyah [Growth of larch stands on former arable land] / S.V. Zalesov, E.V. Yurovskih, L.A. Belov, et al. // Agrarnyj vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals] – 2015. – №5 (135). – P. 50–54. [in Russian]
5. Zalesov S.V. Effectiveness of larch stands creation on former agricultural lands / S.V. Zalesov, A.G. Magasumova, A.S. Opletaev // Ecologicak Agriculture and sustainable development: Research Development Center – 2019. – № 1. – 69–76.
6. Opletaev A.S. Pereformirovanie proizvodnyh myagkolistvennyh nasazhdenij v listvennichniki na Yuzhnom Urale. [Reformation of derived soft-leaved plantations into larch stands in the Southern Urals.] / A.S. Opletaev, S.V. Zalesov. – Ekaterinburg : Ural. Gos. lesotekhn. un-t, 2014. – 178 p. [in Russian]
7. Platonov E.P. Zamena bereznyakov, porazhennyh bakterial'noj vo-dyankoj [Replacement of birch forests affected by bacterial dropsy] / E.P. Platonov, A.V. Dancheva, S.V. Zalesov // Moskovskij ekonomicheskij zhurnal [Moscow Economic zhurnal]. – 2019. – № 11. – P. 208–221. DOI: 10.24411/2413-046h-2019-10160 [in Russian]
8. Suyundikov Z.O. Vysokoeffektivnoe lesorazvedenie v usloviyah kovyl'noj stepi Severnogo Kazahstana [Highly efficient afforestation in the conditions of the feather grass steppe of Northern Kazakhstan] : Avtoref. dis. … of PhD in Agricultural Sciences. / Z.O. Suyundikov – Ekaterinburg, 2015. – 20 p. [in Russian]
9. Marchenko V.P. Gorimost' lentochnyh borov Priirtysh'ya i puti ee minimizacii na primere GU GLPR «Ertys ormany» [Combustibility of tape forests in the Irtysh region and ways to minimize it on the example of the GU GLPR "Ertys ormany"] / V.P. Marchenko, S.V. Zalesov // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Altai State Agrarian University]. – 2013. – № 10(108). – P. 55–59. [in Russian]
10. Zalesov S.V. Lesnaya pirologiya [Forest Pyrology] / S.V. Zalesov. – Ekaterinburg : Basko, 2006. – 312 p. [in Russian]
11. Dancheva A.V. Ekologicheskij monitoring lesnyh nasazhdenij re-kreacionnogo naznacheniya [Ecological monitoring of recreational forest plantations] / A.V. Dancheva, S.V. Zalesov. – Ekaterinburg : Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2015. – 152 p. [in Russian]
12. Bun'kova N.P. Osnovy fitomonitoringa [Fundamentals of phytomonitoring] / N.P. Bun'kova, S.V. Zalesov, E.S. Zalesovaet al. – Ekaterinburg : Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. – 90 p. [in Russian]