Influence of altitude on the productivity of larch forest of Rudny Altai

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ / AGRICULTURAL SCIENCES

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.120.6.097

Влияние высоты над уровнем моря на продуктивность лиственничников Рудного Алтая

Научная статья

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

² ORCID: 0000-0002-4444-0193;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410Х;

¹ Малоубинское лесное хозяйство, Быструха, Республика Казахстан;

²Алтайский филиал Казахского научно-исследовательского института лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Букейхана, Ридер, Республика Казахстан;

³Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

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

Аннотация

На основании двенадцати пробных площадей проанализированы таксационные показатели естественных лиственничных насаждений, произрастающих на высоте от 1099 до 1757 м в горах Рудного Алтая (Республика Казахстан).

Установлено, что естественные лиственничники характеризуются относительно низкой густотой древостоев и полнотой. Отмечается, что если на высоте до 1500 м лиственничники характеризуются преимущественно вторым классом бонитета, то на высоте от 1500 до 1700 м класс бонитета снижается до третьего-четвертого. На высоте более 1700 м лиственничники характеризуются пятым классом бонитета. Другими словами, установлена четкая зависимость влияния высоты над уровнем моря на производительность лиственничных древостоев в горах Рудного Алтая.

Для увеличения доли лиственничников в лесном фонде Рудного Алтая можно рекомендовать омоложение спелых и перестойных насаждений в сочетании с минерализацией почвы. Целесообразно проведение равномерно-постепенных и чересполосных постепенных рубок. Кроме того, в насаждениях без подроста можно рекомендовать проведение комбинированных выборочных рубок.

Ключевые слова: Республика Казахстан, Рудный Алтай, лиственничники, высота над уровнем моря, продуктивность, омоложение.

Influence of altitude on the productivity of larch forest of Rudny Altai

Research article

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

² ORCID: 0000-0002-4444-0193;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410Х;

¹ Maloubinskoe forestry, Bystruha, Republic of Kazakhstan;

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

³ Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

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

Abstract

On the basis of twelve test areas, the taxation indicators of natural larch-crops growing at an altitude of 1,099 to 1,757 m. in the Rudny Altai mountains (Republic of Kazakhstan) have been analyzed.

It has been established that natural larch-crops are characterized by relatively low tree stratums and their abundance. It was noted that whereas at an altitude of up to 1,500 m. larch-crops are characterized primarily by the second class of bonitet, at an altitude of between 1,500 and 1,700 m. the class of bonitet is reduced to the third or fourth. At an altitude of more than 1,700 m. larch-crops are characterized by the fifth class of bonitet. In other words, there is a clear correlation between the influence of altitude on the larch-crops stratum productivity in the Rudny Altai mountains.

In order to increase the share of larch-crops trees in the Rudny Altai forest area, rejuvenation of ripe and overripe plantings in combination with soil mineralization can be recommended. Evenly gradual and strip farming gradual cutting is appropriate. In addition, combined selective cutting may be recommended for planting without an undergrowth.

Keywords: Republic of Kazakhstan, Rudny Altai, larch-crops, altitude, productivity, rejuvenation.

Введение

Основной лесообразующей породой в лесном фонде РФ является лиственница. На долю лиственничников приходится 35,7 % покрытой лесной растительностью площади [1]. При этом среди лиственничников доминируют насаждения лиственницы сибирской (LarixsibiricaLedeb.). Указанная древесная порода характеризуется быстрым ростом, уступая по данному показателю только лиственнице европейской (L. deciduaMill.). Л.Н. Тюлина [2] характеризует лиственницу, как наиболее выносливый из всех хвойных вид по отношению к климатическим крайностям. Она дальше других древесных пород продвигается на север, формируя полярный предел древесной растительности. На юге лиственница сибирская проникает далеко в Монголию, образуя южную границу леса уже на границе с пустыней. Особенно продуктивные насаждения лиственница сибирская формирует на плодородных почвах [3], [4], [5]. Неслучайно данную древесную породу высаживают в очагах бактериальной водянки березы [6] и формируют на основе ее подроста коренные лиственничники на месте производных березняков [7].

В.А. Усольцев [8] отмечает, что лиственница, как типичная порода континентального климата на обширных территориях Сибири при сравнительно низкой производительности образует сплошной ареал, выходящий за пределы ареалов других хвойных пород. В то же время в более благоприятных лесорастительных условиях европейской и дальневосточной частей ареала лиственница уступает свои лидирующие позиции другим древесным породам и встречается лишь в примеси в составе древостоев.

Интересно, что В.Н. Сукачев [9] указывал на географическую обособленность лиственницы сибирской, произрастающей на Алтае, и назвал ее алтайским экотипом (L. sibiricaaltaicaSzafer.). Указанное предположение позднее подтвердили и другие ученые [10], [11], [12].

И.А. Латова [12] отмечает, что в нижней части лесного пояса на высоте 1400-1500 над уровнем моря в благоприятных условиях Алтая средняя высота лиственничных древостоев достигает 33-35 м, а наиболее крупные деревья имеют высоту 40-42 м и диаметр на высоте 1,3 м – 90-100 см. При этом насаждения характеризуются I-Ia классами бонитета при продолжительности жизни 350 лет. Однако работ по изучению лиственничных насаждений Рудного Алтая (Республика Казахстан) в научной литературе относительно немного, что и определило направление наших исследований.

Цель, объекты и методика исследований

Цель исследования – определение основных таксационных показателей естественных лиственничников на территории Рудного Алтая и разработка на этой основе предложений по совершенствованию лесоводственных мероприятий в них.

Объектом исследований служили естественные лиственничники, произрастающие на разной высоте над уровнем моря в горах Рудного Алтая. Исследования выполнялись на пробных площадях (ПП) закладываемых в соответствии с апробированными методиками [13], [14]. Район исследований находится в восточной части Республики Казахстан и характеризуется резко континентальным климатом. Для района исследований характерен недостаток тепла при относительно высокой влагообеспеченности. Количество осадков, выпадающих в течение года составляет 650 мм.

Для района исследований характерна вертикальная поясность. Так, И.А. Лагов [15] выделил 3 подпояса лиственничниных лесов:

- чистые лиственничные насаждения, иногда с примесью березы, III-IV классов бонитетов, на абсолютных высотах – 1350-1550 м;

- лиственнично-пихтовые, реже с елью насаждения III-IV классов бонитета в пределах 1500-2100 м над уровнем моря;

- субальпийские лиственничники V-Va классов бонитета на абсолютных высотах 2000-2350 м.

Материалы и обсуждение

Обследования показали, что в условиях Рудного Алтая лиственничники формируются преимущественно на высоте от 1091 до 1757 м. Другими словами они произрастают в двух подрайонах лиственничных лесов. При этом в районе исследований лиственничники снижаются ниже, чем выделено И.А. Лаговым [15]. Всего в ходе исследований было заложено 12 ПП в лиственничниках, произрастающих на высоте от 1091 до 1757 над уровнем моря. При этом возраст древостоев лиственницы варьировался от 56 до 242 лет (табл. 1).

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что в возрастном интервале 56-242 года густота лиственничных древостоев варьируется от 114 до 642 шт./га. Последнее вполне объясняется высоким светолюбием лиственницы сибирской. Из 12 ПП лишь на одной ПП-2 относительная полнота превышает 0,9. Таким образом, большинство древостоев ПП относится к низко и среднеполнотным.

Большинство древостоев ПП относится к чистым. В примеси к лиственнице участвует береза повислая (BetulapendulaRoth.), сосна сибирская (PinussibiricaDuTour.) и пихта сибирская (AbiessibiricaLedeb.). Однако примесь сопутствующих пород не превышает 20 % по запасу.

Интересная закономерность зафиксирована в отношении класса бонитета. Так, при высоте над уровнем моря от 1000 до 1500 класс бонитета лиственничников, как правило, второй. При высоте от 1501 до 1700 м над уровнем моря – III-IV, а выше – пятый. Таким образом, установлено влияние высоты над уровнем моря на показатель значения класса бонитета.

Визуальное представление о лиственничниках Рудного Алтая позволяет получить рис. 1.

Рис. 1 – Внешний вид лиственничника на высоте 1757 м над уровнем моря (ПП-11)

Активная эксплуатация лиственничников на Рудном Алтае привела к тому, что спелые и перестойные насаждения произрастают здесь либо в труднодоступных местах, либо они характеризуются низкой производительностью. После проведения сплошнолесосечных рубок наблюдается смена пород, чем и объясняется практически полное отсутствие лиственничных молодняков.

Даже в перестойных насаждениях с относительной полнотой 0,66 (ПП-3) под пологом отсутствует подрост лиственницы, что убедительно доказывает необходимость проведения мер содействия естественному лесовозобновлению.

Кроме того, перестойные насаждения нуждаются в омоложении, поскольку практически все деревья старше 200 лет поражены в комлевой части стволовой гнилью, что создает опасность бурелома. При отсутствии подроста лиственницы последнее приведет к уменьшению доли лиственничников в лесном фонде.

Таким образом, в целях совершенствования ведения лесного хозяйства в лиственничниках Рудного Алтая можно порекомендовать проведение минерализации почвы площадками за 5-7 лет до передачи насаждений в рубку. Минерализация почвы сочетается с равномерно - постепенными или чересполосными постепенными рубками. Кроме того, учитывая низкую относительную полноту древостоев и отсутствие подроста лиственницы под пологом материнских древостоев можно рекомендовать проведение комбинированных выборочных рубок с созданием лесных культур лиственницы на вырубаемых полосах

Таблица 1 – Таксационная характеристика древостоев лиственницы сибирской в Рудном Алтае

№ ПП	Высота над уровнем моря, м	Состав древостоя	Средние			Густота, шт./га	Полнота		Запас, м3/га	Класс бонитета	Тип леса
			возраст, лет	высота, м	диаметр, см		абсолютная, м2/га	относительная
7	1091	10Л	97	23,8±1,07	36±0,87	166	18,92	0,44	203	II	ЛТ
12	1151	10Л	94	23,9±0,79	44±0,60	273	25,35	0,59	160	II	ЛСА
5	1250	10Л	131	24,6±0,80	52±1,59	91	21,93	0,50	242	III	ЛТ
1	1300	9Л1Б	56	17,6±0,69	26±0,69	271	15,83	0,43	130	II	ЛТ
6	1333	10Л	121	26,2±0,91	36±0,70	214	23,54	0?53	275	II	ЛТ
3	1409	10Л	242	28,6±0,80	46±0,96	174	30,86	0,66	390	II	ЛСА
2	1556	8Л2К+ПБ	111	20,9±0,89	26±0,53	642	36,57	0,92	349	III	ЛТ
4	1629	10ЛедП	218	22,5±0,54	48±0,89	114	22,12	0,54	225	III	ЛСА
8	1643	9Л1К+П	239	20,9±0,59	42±1,93	124	21,32	0,54	204	IV	ЛСА
9	1729	10Л	133	16,9±0,54	30±0,57	334	24,00	0,68	191	V	ЛСА
10	1755	10Л+КП	164	15,4±0,55	26±0,65	352	21,06	0,63	155	V	ЛТ
11	1757	10ЛедК	152	14,6±0,61	28±0,68	184	11,80	0,37	83	V	ЛТ

Выводы

1. Лиственница сибирская является перспективной породой лесообразователем в Рудном Алтае в интервале высот от 1000 до 1800 м.
2. Большинство естественных лиственничников в Рудном Алтае характеризуется низкой густотой и относительной полнотой древостоев.
3. Выращивание древостоев старше 200 лет нецелесообразно, поскольку в этом случае деревья поражаются стволовой гнилью, создавая опасность бурелома.
4. Под пологом лиственничников практически отсутствует подрост лиственницы, чем и объясняется смена пород на мягколиственные после проведения сплошнолесосечных рубок.
5. Установлена тесная зависимость снижения класса бонитета по мере увеличения высоты над уровнем моря.
6. Для сохранения лиственничников в Рудном Алтае можно рекомендовать минерализацию почвы площадками в сочетании с равномерно-постепенными и чересполосными постепенными рубками, а также проведение комбинированных выборочных рубок.

 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Итоги работы лесного хозяйства Российской Федерации за 2018 год и приоритетные задачи на 2019 год. М.: ВНИИЛМ, 2019. 108 с.
2. Тюлина Л.Н. К эволюции растительного покрова предгорий Южного Урала / Л.Н. Тюлина // Записки Златоустовского общества краеведения. 1929. Вып. 1. 18 с.
3. Тимофеев В.П. Роль лиственницы в поднятии продуктивности лесов / В.П. Тимофеев. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 10-13.
4. Залесов С.В. Рост лиственничных древостоев на бывших пашнях / С.В. Залесов, Е.В. Юровских, Л.А. Белов и др. // 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. P. 69-76.
6. 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.
7. 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.
8. Усольцев В.А. Этюды о наших лесных деревьях. / В.А. Усольцев. Екатеринбург: банк культурной информации, 2008. 188 с.
9. Сукачев В.Н. К истории развития лиственницы / В.Н. Сукачев // Лесное дело. М.-Л., 1924. С. 5-18.
10. Самофалов С.В. К изучению климатических рас сибирской лиственницы / С.В. Самофалов // Труды по лесному опытному делу. Вып. 1. С. 32-77.
11. Дылис Н.В. Сибирская лиственница / Н.В. Дылис М., 1947. 112 с.
12. Лагов И.А. Лесоводственные свойства лиственницы сибирской Южного Алтая / И.А. Лагов // Леса горных систем Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1987. С. 31-43.
13. Данчева А.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения / А.В. Данчева, С.В. Залесов. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.
14. Бунькова Н.П. Основы фитомониторинга / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.С. Залесова и др. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. 90 с.
15. Лагов И.А. Типы лиственничных лесов Казахстанского Алтая и вопросы организации хозяйства в них: Дис. … канд. с.-х. наук / И.А. Лагов, 1962. 237 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. ItogirabotylesnogohozyajstvaRossijskojFederaciiza 2018 godiprioritetnyezadachina 2019 god. [Results of the work of the forestry of the Russian Federation for 2018 and priority tasks for 2019] M.: VNIILM, 2019. 108 p. [in Russian]
2. Tyulina L.N. K evolyucii rastitel'nogo pokrova predgorij YUzh-nogo Urala [On the evolution of the vegetation cover of the foothills of the Southern Urals]/ L.N. Tyulina // Zapiski Zlatoustovskogo obshchestva kraevede-niya. 1929. Issue. 1. 18 p. [in Russian]
3. Timofeev V.P. Rol' listvennicy v podnyatii produktivnosti le-sov [The role of larch in raising forest productivity] /V.P. Timofeev. M.: Publishing house AN SSSR, 1961. P. 10-13. [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, 2015. № 5 (135). P. 50-54. [in Russian]
5. Zalesov S.V. Effectiveness of larch stands creation on former agricul-tural lands / S.V. Zalesov, A.G. Magasumova, A.S. Opletaev // Ecologicak Ag-riculture and sustainable development: Research Development Center, 2019. № 1. P. 69-76.
6. 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 ekono-micheskij zhurnal. 2019. № 11. P. 208-221. DOI: 10.24411/2413-046h-2019-10160. [in Russian]
7. Opletaev A.S. Pereformirovanie proizvodnyh myagkolistvennyh nasazhdenij v listvennichniki na YUzhnom Urale [Reformation of derived soft-leaved plantations into larch stands in the South Urals] / A.S. Opletaev, S.V. Zalesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2014. 178 p. [in Russian]
8. Usol'cev V.A. Etyudy o nashih lesnyh derev'yah. [Sketches about our forest trees] / V.A. Usol'cev. Ekaterinburg: bank kul'turnoj informacii, 2008. 188 p. [in Russian]
9. Sukachev V.N. K istorii razvitiya listvennicy [To the history of larch development] / V.N. Sukachev // Lesnoe delo. M.-L., 1924. P. 5-18. [in Russian]
10. Samofalov S.V. K izucheniyu klimaticheskih ras sibirskoj listvennicy [On the study of climatic races of Siberian larch] / S.V. Samofalov // Trudy po lesnomu opytnomu delu. Issue. 1. P. 32-77. [in Russian]
11. Dylis N.V. Sibirskaya listvennica [Siberian larch] / N.V. Dylis M., 1947. 112 p. [in Russian]
12. Lagov I.A. Lesovodstvennye svojstva listvennicy sibirskoj YUzhnogo Altaya [Forestry properties of Siberian larch of the Southern Altai] / I.A. lagov // Lesa gornyh sistem Kazahstana. Alma-Ata: Nauka, 1987. P. 31-43. [in Russian]
13. 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]
14. Bun'kova N.P. Osnovy fitomonitoringa [Fundamentals of phytomonitoring] / N.P. Bun'kova, S.V. Zalesov, E.S. Zalesova et al. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. 90 p. [in Russian]
15. Lagov I.A. Tipy listvennichnyh lesov Kazahstanskogo Altaya i voprosy organizacii hozyajstva v nih [Types of larch forests of the Kazakhstan Altai and issues of organizing the economy in them]: Dis. … kand. s.-h. nauk, 1962. 237 p. [inRussian]