Composition of tree stratums in plantations of different forest types groups of the Central Ural taiga forest district

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.120.6.101

Состав древостоев в насаждениях различных групп типов леса Средне-Уральского таежного лесного района

Научная статья

Годовалов Г.А.¹, Залесов С.В.^2, *, Маршев К.В.³, Секерин И.М.⁴

¹ ORCID: 0000-0002-2303-2302;

² ORCID: 0000-0003-3779-410Х;

³ ORCID: 0000-0001-9588-5697;

⁴ ORCID: 0000-0003-3493-4322;

^{1, 2, 3, 4} Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

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

Аннотация

Рассмотрены вопросы взаимодействия групп типов леса с составом формирующихся древостоев в условиях Средне-Уральского таежного лесного района на примере Алапаевского авиаотделения.

Отмечается, что эффективная охрана лесов от пожаров и проведение лесоводственных мероприятий в значительной степени зависит от группы типов леса насаждений, сформировавшихся в том или ином лесном районе. На основании базы данных лесоустроительных материалов по Алапаевскому, Егоршинскому, Ирбитскому, Кушвинскому, Синячихинскому и Режевскому лесничеством, входящих в Алапаевское отделение охраны лесов от пожаров установлено, что в лесном фонде преобладают покрытые лесной растительностью земли, на долю которых приходится от 87,3 до 94,3 %. На долю хвойных насаждений приходится 44,3 % покрытой лесной растительностью площади. Среди хвойных насаждений преобладают сосняки – 72,1 % и ельники – 23,8 %. Среди мягколиственных насаждений доминируют березняки – 78,0 % и осинники – 21,4 %.

В районе исследований доминируют насаждения травяно-липняковой группы типов леса – 59,8 % покрытой лесной растительностью площади. При этом доля хвойных насаждений в данной группе типов леса составляет 41,3 %, а мягколиственных – 74,5 %. Другими словами, для района исследований характерна широкомасштабная смена коренных хвойных насаждений на производные мягколиственные. Преобладание насаждений травяно-липняковый группы типов леса свидетельствует о высокой пожарной опасности весной и осенью и необходимости проведения рубок ухода за составом в формирующихся на вырубках молодняках.

Ключевые слова: тип леса, состав древостоя, лесорастительные условия, главная порода, группа типов леса.

Composition of tree stratums in plantations of different forest types groups of the Central Ural taiga forest district

Research article

Godovalov G.A.¹, Zalesov S.V.^2, *, Marshev K.V.³, Sekerin I.M.⁴

¹ ORCID: 0000-0002-2303-2302;

² ORCID: 0000-0003-3779-410Х;

³ ORCID: 0000-0001-9588-5697;

⁴ ORCID: 0000-0003-3493-4322;

^{1, 2, 3, 4} Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

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

Abstract

The issues of interaction between forest types groups consisting of growing tree stratums in the Central Ural taiga forest area on the example of Alapayevsky aviation department were studied.

It is noted that effective fire protection and silvicultural event management depends to a large extent on the stratum species grown in the particular forest area. According to the forestry management materials database for Alapayevsky, Yegorshinsky, Irbitsky, Kushvinsky, Sinyachikhinsky and Rezhevsky forest districts, a part of the Alapayevsky department of forest fire protection, it was established, that the forest reserve is dominated by land covered with forest vegetation, which accounts for 87.3% - 94.3%. Coniferous planting covers 44.3% of the forest area. It consists of 72.1% of pinery and 23.8% of spruce. Among soft-wooded planting, there is 78.0% of birch forest and 21.4% of aspen forest.

The studied area is dominated by grass-linden forest type planting - 59.8% of the area is covered by forest vegetation. The amount of conifers in the forest type group is 41.3%, and softwood - 74.5%. In other words, the studied area is characterized by a large-scale change of root conifer planting into soft-leaf derivatives. The predominance of grass-linden forest types indicates a high fire hazard in the spring and autumn and the need for clean cutting of the growing saplings.

Keywords: forest type, tree stratum composition, forest growth conditions, principal species, forest type group.

Введение

Организация научно-обоснованного ведения лесного хозяйства невозможна без использования типов леса. Неслучайно вопросам лесной типологии посвящено значительное количество работ как в нашей стране, так и за ее пределами [1], [2], [3]. Учеными предложены различные типологии, учитывающие лесорастительные условия и другие факторы. Однако общим является однородность условий формирования насаждений и требование одинаковых лесоводственных мероприятий в рамках типов леса. Примером классификации типов леса может служить типология Б.П. Колесникова с соавторами [4], разработанная для лесов Свердловской области. В то же время многообразие типов леса усложняет планирование лесоводственных мероприятий. Для минимизации данного недостатка насаждения близких типов леса объединяются в группы типов леса [5]. Для лесов Свердловской области предложено условно распределить типы леса на 7 групп [6], [7] в рамках которых планируются лесоводственные мероприятия.

Данные о распределении насаждений по группам типов леса являются важнейшим элементом планирования лесоводственных мероприятий и охраны лесов от пожаров, что и определило направление наших исследований.

Цель, объекты и методика исследований

Целью исследований являлось установление распределения насаждений различных пород по группам типов леса в условиях Средне-Уральского таежного лесного района.

Объектом исследований служили насаждения Алапаевского, Егоршинского, Ирбитского, Кушвинского, Синячихинского и Режевского лесничеств, входящие в зону охраны лесов от пожаров Алапаевского авиаотделения Свердловской области.

В ходе исследований было проанализировано распределение лесного фонда указанных лесничеств по категориям земель, преобладающим породам и группам типов леса.

При проведении исследований были проанализированы база данных лесоустроительных материалов по вышеуказанным лесничествам с использованием SOL запросов [8]. Полученные материалы были проанализированы как по лесничествам, так и по Алапаевскому авиаотделению в целом.

Результаты и обсуждение

Исследования показали, что лесной фонд, входящий в зону охраны лесов от пожаров Алапаевского авиаотделения, характеризуется высокой долей лесных и покрытых лесной растительностью земель (табл. 1).

Материалы таблицы 1 свидетельствуют, что доля покрытых лесной растительностью земель по лесничествам варьируется от 87,3 до 94,3 % при среднем значении 91,3 %. Не покрытые лесной растительностью земли представлены прежде всего вырубками и не сомкнувшимися лесными культурами.

Доля нелесных земель меняется по лесничествам от 4 до 11,9 % при среднем по авиаотделению 7,1 %. При этом среди нелесных земель преобладают болота и сенокосы.

Таблица 1 – Распределение площади лесного Алапаевского авиаотделения по категориям земель лесного фонда

Показатели	Лесничество												Всего
	Алапаевское		Егоршинское		Ирбитское		Кушвинское		Синячихинское		Режевское
	га	%	га	%	га	%	га	%	га	%	га	%	га	%
1. Общая площадь земель лесного фонда	493157	100	157670,9	100	247968,2	100	508794,8	100	481995	100	128649,5	100	2018235,4	100
2. Лесные земли – всего	473200,6	96	149638,9	94,9	242271,3	97,7	466897,7	91,8	424594,9	88,1	118645,8	92,2	1875249,2	92,9
2.1. Покрытые лесом – всего	465223,1	94,3	145440,2	92,2	238559,8	96,2	456883	89,8	420942,5	87,3	115070,5	89,4	1842119,1	91,3
2.1.1. В том числе лесные культуры	12822,7	2,6	15587,5	9,9	15678,1	6,3	35467,1	7	16206,5	3,4	13454,5	10,5	109216,4	5,4
2.2. Не покрытые лесом – всего	7977,5	1,6	4198,7	2,7	3711,5	1,5	10014,7	2	3652,4	0,8	3575,3	2,8	33130,1	1,6
в том числе: несомкнувшиеся лесные культуры	2683,9	0,5	3214,5	2	1842,3	0,7	3926,6	0,8	1256,4	0,3	2633	2	15556,7	0,8
лесные питомники, плантации	18,4	0	18,7	0	9	0	2,7	0	12	0	2,7	0	63,5	0
редины естественные	0,7	0	0	0	0	0	17	0	0	0	0	0	17,7	0
непокрытые лесом	73,7	0	0	0	0	0	525,3	0,1	0	0	0	0	599	0
фонд лесовосстановления – всего	5200,8	1,1	965,5	0,6	1860,2	0,8	5543,1	1,1	2384	0,5	939,6	0,7	16893,2	0,8
в том числе: гари	12,8	0	5,1	0	1,1	0	40	0	5,4	0	49,3	0	113,7	0
погибшие древостои	76,1	0	64,5	0	42	0	295,6	0,1	5,7	0	44,4	0	528,3	0
вырубки	4343,2	0,9	732,8	0,5	1685,5	0,7	3845,6	0,8	2062,2	0,4	630,8	0,5	13300,1	0,7
прогалины, пустыри	768,7	0,2	163,1	0,1	131,6	0,1	1361,9	0,3	310,7	0,1	215,1	0,2	2951,1	0,1
3. Нелесные земли – всего	19956,4	4	8032	5,1	5696,9	2,3	41897,1	8,2	57400,1	11,9	10003,7	7,8	142986,2	7,1
в том числе: пашни	130,3	0	157,7	0,1	33,5	0	232,6	0	98,6	0	74,5	0,1	727,2	0
сенокосы	5080,9	1	2076,7	1,3	1392,5	0,6	10881,9	2,1	3342,5	0,7	1066,6	0,8	23841,1	1,2
пастбища, луга	492,6	0,1	217,8	0,1	46,5	0	624,1	0,1	272,9	0,1	90,9	0,1	1744,8	0,1
воды	764,4	0,2	154,9	0,1	100,2	0	2908,8	0,6	1494	0,3	734,3	0,6	6156,6	0,3
сады, тутовники	21,8	0	0	0	2,7	0	116,5	0	0	0	0	0	141	0
дороги, просеки	2886,7	0,6	1377,9	0,9	1177,9	0,5	3861,7	0,8	2930,3	0,6	973,6	0,8	13208,1	0,7
усадьбы и пр.	66,8	0	80,4	0,1	61,1	0	237,4	0	418,9	0,1	11,8	0	876,4	0
болота	9344,8	1,9	3200,1	2	2660,8	1,1	14174,8	2,8	48580,2	10,1	6228,5	4,8	84189,2	4,2
пески	14,4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	14,4	0
прочие земли	1153,7	0,2	766,5	0,5	221,7	0,1	8859,3	1,7	262,7	0,1	823,5	0,6	12087,4	0,6

Поскольку в лесном фонде преобладают покрытые лесной растительностью земли, именно они будут определять пожарную опасность и направление лесоводственных мероприятий. Нами выполнено распределение всех покрытых лесной растительностью земель, входящих в зону охраны лесов от пожаров Алапаевского авиаотделения по группам лесов (табл. 2).

Таблица 2 – Распределение покрытой лесной растительностью площади территории, обслуживаемой Алапаевским авиаотделением

Преобладающая порода	Ед. изм.	Хозяйственная группа типов леса
		1	2	3	4	5	6	7	Всего
Сосна	га	647	29768	151618	221766	7121,9	21260	155891	588071
	%	0,1	5,1	25,8	37,7	1,2	3,6	26,5	100
Ель	га	1728,3	250,6	27048	108153	9721,9	33913	13163	193977
	%	0,9	0,1	13,9	55,8	5	17,5	6,8	100
Пихта	га	6	88	2558,3	5683,8	37,4	1141,6	71,8	9586,9
	%	0,1	0,9	26,7	59,3	0,4	11,9	0,7	100
Лиственница	га	0	67,6	199	534,5	0	7	0	808,1
	%	0	8,4	24,6	66,1	0	0,9	0	100
Кедр	га	360	0	828,2	1079	2374,4	11581	7290,3	23512,4
	%	1,5	0	3,5	4,6	10,1	49,3	31	100
Итого	га	2741,3	30174	182251	337216	19256	67902	176416	815956
	%	0,3	3,7	22,3	41,3	2,4	8,3	21,6	100
Береза	га	571,9	15224	40649	565693	24750	51381	102302	800571
	%	0,1	1,9	5,1	70,7	3,1	6,4	12,8	100
Осина	га	115	1725,4	7655,8	197844	1233,3	3615,2	7243,2	219432
	%	0,1	0,8	3,5	90,2	0,6	1,6	3,3	100
Ольха серая	га	0	2	9,8	186,8	504	58,9	3507,1	4268,6
	%	0	0	0,2	4,4	11,8	1,4	82,2	100
Ольха черная	га	0	0	2,9	59,5	106	35,6	357	561
	%	0	0	0,5	10,6	18,9	6,3	63,6	100
Липа	га	0	0	31,9	738,9	0	0	17,1	787,9
	%	0	0	4	93,8	0	0	2,2	100
Ива	га	0	0	0	80,9	56,1	24,2	382,2	543,4
	%	0	0	0	14,9	10,3	4,5	70,3	100
Итого	га	686,9	16951	48350	764603	26650	55115	113809	1026164
	%	0,1	1,7	4,7	74,5	2,6	5,4	11,1	100
Всего	га	3428,2	47125	230600	110119*	45905	123016	290225	1842119
	%	0,2	2,6	12,5	59,8	2,5	6,7	15,8	100

Примечание: 1 – нагорно-лишайниковая; 2 – брусничная; 3 – ягодниковая; 4 – липняково-разнотравная; 5 – крупнотравно-приручьевая; 6 – мшисто-хвощевая; 7 – сфагновая

Данные, приведенные в таблице 2, свидетельствуют, что распределение насаждений по группам типов лесов существенно различается. Так, если на насаждения липняково-разнотравной группы типов леса приходится 59,8 % всей покрытой лесной растительностью площади, то на нагорно-липняковую группу лишь 0,2 %. В целом можно отметить, что при доминировании разнотравно-липняковой группы леса довольно представительными являются сфагновая – 15,8 % и ягодниковая – 12,5 %.

Известно [9], [10], что тип леса, лесная формация и возраст древостоев в конечном счете определяют класс природной пожарной опасности. В соответствии со шкалой классов природной пожарной опасности сосняки, ельники, березняки травяных и липняковых типов леса относятся к четвертому классу пожарной опасности. Здесь пожары возникают преимущественно низовые в весенний и осенний пожарные максимумы.

Доля насаждений, относящихся к нагорно-липняковой и брусничной групп типов леса, первой и второй классы пожарной опасности, относительно невелика 2,8 %, что позволяет сконцентрировать силы и средства пожаротушения и повысить эффективность охраны лесов от пожаров.

Особо следует отметить, что 337,2 тыс. га хвойных насаждений липняково-разнотравной группы типов леса составляют лишь 41,3 % от общей площади хвойных. Это коренные типы леса. В то же время 764,6 тыс. га представлено производными насаждениями, то есть сформировавшиеся на месте коренных в результате сплошнолесосечных рубок и лесных пожаров. Поскольку насажедния липняково-разнотравной группы типов леса характеризуются наиболее потенциально плодородными почвами такое состояние дел не допустимо. Следует увеличить площадь рубок ухода за составом с целью предотвращения смены пород.

Необходимо также учитывать, что насаждения липняково-разнотравной группы типов леса характеризуются развитым живым напочвенным покровом, а следовательно, район проведения исследований характеризуется высокой пожарной опасностью весной и осенью. Последнее относится, прежде всего, к березнякам и соснякам со сквозистыми кронами.

Выводы

1. Данные о распределении покрытых лесной растительностью земель по группам типов леса позволяют научно обосновать разработку системы лесоводственных мероприятий, направленных на повышение продуктивности лесов и охрану их от пожаров.
2. На территории охраняемой Алапаевским авиаотделением наиболее вероятны ранние весенние и осенние пожары из-за развития злаковой растительности.
3. Территория района исследований обладает высокой потенциальной продуктивностью, поскольку на долю липняково-разнотравной группы типов леса приходится 59,8 % покрытой лесной растительностью площади.
4. К недостаткам следует отнести высокую долю производных типов леса, сформировавшихся на месте коренных хвойных. Последнее вызывает необходимость увеличения объемов рубок ухода в молодняках.
5. Смена хвойных насаждений на производные березняки и осинники происходит, прежде всего, в результате сплошнолесосечных рубок со значительной 300 м и более шириной лесосек. Поэтому следует изменить подходы к сплошнолесосечным рубкам, сделав их более экологичными.

 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Седых В.Н. Генетическая типология лесов в решении задач современного лесоводства / В.Н. Седых, Ш.Ш. Максютов. – Новосибирск: Наука, 2016. 108 с.
2. Fomin V.V. Historical avenues of research in Russian forest typology: ecological, phytocoenotic, genetic, and dynamic classifications / V.V. Fomin, S.V. Zalesov, A.S. Popov et al. // Canadian Journal of Forest Research, e-First Article 2017: pp. 1-12. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0011.
3. Fomin V. Development of ideas within the framework of the genetic approach to the classification of forest types / V. Fomin, A. Mikhailovich, S. Zalesov et al. // Baltic Forestry. 2021. 27 (1): DOI 10.46490/BF 466.
4. Колесников Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области. Практическое руководство / Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоногов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. 178 с.
5. Луганский Н.А. Лесоведение / Н.А. Луганский, С.В. Залесов, В.Н. Луганский. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2010. 432 с.
6. Правила рубок главного пользования в лесах Урала. М., 1994. 32 с.
7. Рекомендации по сортиментной заготовке древесины многооперационными машинами на территории Свердловской области / В.А. Азаренок, С.В. Залесов, Э.Ф. Герц и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2010. 67 с.
8. Чермных А.И. Анализ повыдельной геобазы с использованием SQL 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.
9. Об утверждении классификации природной пожарной опасности лесов и классификации пожарной опасности в лесах вы зависимости от условий погоды: Утв. Приказом Рослесхоза от 05.07.2011 г. № 287.
10. Залесов С.В. Лесная пирология: учебник / С.В. Залесов. – Екатеринбург: УГЛТУ. 2021. 396 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Sedyh V.N. Geneticheskaya tipologiya lesov v reshenii zadach so-vremennogo lesovodstva [Genetic typology of forests in solving problems of modern forestry] / V.N. Sedyh, SH.SH. Maksyutov. – Novosibirsk: Nauka, 2016. 108 p. [in Russian]
2. Fomin V.V. Historical avenues of research in Russian forest typology: ecological, phytocoenotic, genetic, and dynamic classifications / V.V. Fomin, S.V. Zalesov, A.S. Popov et al. // Canadian Journal of Forest Research, e-First Article 2017: pp. 1-12. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0011.
3. Fomin V. Development of ideas within the framework of the genetic approach to the classification of forest types / V. Fomin, A. Mikhailovich, S. Zalesov et al. // Baltic Forestry. 2021. 27 (1): DOI 10.46490/BF 466.
4. Kolesnikov B.P. Lesorastitel'nye usloviya i tipy lesov Sverdlovskoj oblasti. Prakticheskoe rukovodstvo [Forest conditions and types of forests in the Sverdlovsk region. Practical guide] / B.P. Kolesnikov, R.S. Zuba-reva, E.P. Smolonogov. Sverdlovsk: UNC AN SSSR, 1974. 178 p. [in Russian]
5. Luganskij N.A. Lesovedenie [forest science] / N.A. Luganskij, S.V. Zalesov, V.N. Luganskij. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2010. 432 p. [in Russian]
6. Pravila rubok glavnogo pol'zovaniya v lesah Urala. [Rules for final felling in the forests of the Urals] M., 1994. 32 p. [in Russian]
7. Rekomendacii po sortimentnoj zagotovke drevesiny mnogoopera-cionnymi mashinami na territorii Sverdlovskoj oblasti [Recommendations for cut-to-length timber harvesting by multi-operation machines in the territory of the Sverdlovsk region] / V.A. Azarenok, S.V. Zalesov, E.F. Gerc et al. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2010. 67 p. [in Russian]
8. Chermnyh A.I. Analiz povydel'noj geobazy s ispol'zovaniem SQL zaprosov dlya opredeleniya statisticheski dostovernoj informacii na primere GIS Mapinfo [Analysis of a single geobase using SQL queries to determine statistically reliable information on the example of GIS Mapinfo] / A.I. CHermnyh, A.S. Opletaev // Lesa Rossii i ho-zyajstvo v nih. 2013. № 1 (44). P. 53-54. [in Russian]
9. Ob utverzhdenii klassifikacii prirodnoj pozharnoj opasnosti lesov i klassifikacii pozharnoj opasnosti v lesah vy zavisimosti ot uslovij pogody: Utv. Prikazom Rosleskhoza ot 05.07.2011 g. № 287. [On the approval of the classification of natural fire hazard of forests and the classification of fire hazard in forests, depending on weather conditions: Approved. By order of Rosleskhoz dated July 5, 2011 No. 287] [in Russian]
10. Zalesov S.V. Lesnaya pirologiya: uchebnik [Forest pyrology: textbook] / S.V. Zalesov. – Ekate-rinburg: UGLTU. 2021. 396 p. [in Russian]