Study of dynamics and sanitary condition of coniferous plantations in the Udmurt Republic

Значимость хвойных насаждений Северного полушария определяется их глобальной ролью в распределении органического углерода в контексте мировой климатической повестки

Исследователи отмечают, что неблагоприятное фитосанитарное состояние лесных экосистем обусловлено снижением их стабильности на фоне глобальных климатических изменений. Лес обладает определённым пределом выносливости и способен адаптироваться к негативным факторам, если они воздействуют на него постепенно. Однако в условиях экстремальных изменений лесные насаждения теряют свою устойчивость

Исследования проводили на территории Удмуртской Республики (Далее — УР), площадь республики — 42,06 тыс. км2. Удмуртия расположена в Европейской части РФ, в бассейнах рек Камы и Вятки, к западу от Уральских гор, между параллелями 56°00' и 58°30' северной широты, меридианами 51°15' и 54°30' восточной долготы. Территория УР сильно вытянута с севера на юг (320 км) и с запада на восток (200 км) и расположена в пределах двух ландшафтных зон: таежной (бореальной/южно-таежная зона) и подтаежной (бореальной-суббореальной/зона хвойно-широколиственных лесов)

Исследование насаждений проведены на примере еловых и сосновых насаждений кисличного типа. Для оценки таксационных параметров насаждений закладывались пробные площади (далее — ПП) в лесничествах, располагающихся в подтаежной зоне (бореальной-суббореальной/зона хвойно-широколиственных лесов). Пробные площади закладывались в защитных лесах (леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов) и в эксплуатационных лесах, но на особо защитных участках (далее — ОЗУ). На пробных площадях применялся перечислительный метод таксации. Запас древесины определялся по формуле, предложенной профессором Н.П. Анучиным для теневыносливых и светолюбивых древесных видов (пород)

Жизненное состояние деревьев на пробных площадях определялось по внешним морфологическим признакам в соответствии со шкалой категорий состояния деревьев, представленной в Постановлении Правительства РФ № 2047 «Об утверждении Правил санитарной безопасности в лесах»

Климат Удмуртии благоприятствует развитию хвойных экосистем. Так, на территории республики среднегодовая температура — от -2,9 до +4°C; продолжительность вегетационного периода — 110-175 дней; количество осадков — 400-850 мм

Исследование материалов лесоустройства лесного фонда республики XX века позволяет сделать вывод о неуклонном снижении доли хвойных лесов на протяжении всего столетия вследствие интенсивной вырубки лесных массивов. В этом контексте особенно показательны данные, свидетельствующие о сокращении еловых насаждений (табл. 1).

Активная вырубка лесов привела к значительному уменьшению площади хвойных лесов, особенно еловых насаждений, которые сократились до 33,8%. Лишь с середины 1990-х годов, в связи с экономическими потрясениями в России, в том числе в лесной отрасли, объёмы вырубки лесов стали уменьшаться (использование расчётной лесосеки составляет 50–60%), что привело к небольшому увеличению площади еловых насаждений.

Недоосвоение расчетной лесосеки привело к увеличению доли перестойных лесов и ухудшению их санитарного состояния.

В последнее десятилетие в Удмуртской Республике наблюдается тенденция к ослаблению и гибели хвойных насаждений, вызванная преимущественно двумя факторами: повреждением, нанесённым вредоносными организмами (82%), и неблагоприятными погодными условиями (15,8%). Наиболее интенсивная гибель насаждений пришлась на период с 2011 по 2013 годы (рис. 1).

Рисунок 1 - Площадь погибших лесных насаждений Удмуртии за 2004-2013 гг.

DOI:10.60797/IRJ.2025.158.70.2

В лесах неблагоприятную лесопатологическую обстановку формируют короед-типограф (Ips typographus L.), черный еловый усач (Monochamus scutellatus (Hope)) и сосновый лубоед (Blastophagus piniperda L.)

Исследование данных государственного лесного реестра за период с 2009 по 2015 год выявило уменьшение площади еловых насаждений на 8% или 65 400 гектаров. При этом наиболее значительное сокращение произошло в подтаёжной зоне, где оно составило 15% или 29 728 гектаров, в то время как в таёжной зоне оно было вдвое меньше и составило 6% или 35 959 гектаров (рис. 2).

Рисунок 2 - Динамика площади еловых насаждений в районах Удмуртии

DOI:10.60797/IRJ.2025.158.70.3

Заготовка древесины в Удмуртской Республике осуществлена на 66%, в том числе в хвойных насаждениях — на 46% от возможного объёма (от расчётной лесосеки). При этом уход за лесом, включая санитарно-оздоровительные мероприятия, выполнен на 98% и 99% соответственно, а лесовосстановление проведено в объёме 102% от плановых показателей

Все исследуемые насаждения по происхождению относятся к естественным, а по способу размножения — к семенным. По форме исследуемые древостои представляли собой простые системы, состоящие из одного яруса лесообразующих древесных растений. В насаждениях видовой состав древостоя был однородным. В качестве сопутствующего вида при формировании темнохвойных лесов выступала пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.), а светлохвойных — берёза повислая (Betula pendula L.). Пихта и берёза являются неотъемлемыми компонентами еловых и сосновых насаждений, формируя смешанные хвойные леса в Европейской части Российской Федерации

В рамках исследования структуры древостоя все рассматриваемые участки леса представляют собой однотипные средневозрастные насаждения, за исключением некоторых участков в зелёной зоне. Эти насаждения характеризуются одноярусностью и, в большинстве случаев, чистотой состава. В ходе исследования было выявлено специфическое поражение продуктивных особей в еловом насаждении дендрофагами. Это явление может быть обусловлено рядом факторов, включая поверхностное расположение корней, неспособность корневой системы обеспечивать питание для развитой надземной части, несовершенство проводящей системы голосеменных, выражающееся в наличии трахеид, а также выбор короедами более крупных особей в качестве объектов заселения. 

В исследуемых еловых насаждениях сложилась неблагоприятная санитарная обстановка, вызванная распространением дендрофагов. На пробных участках, заложенных в еловых лесах, отмечается значительный процент особей категории 5 (г) — старый сухостой — с характерными повреждениями ствола, нанесёнными короедами. Санитарное состояние исследуемых насаждений представлено в таблице 3.

В зелёной зоне, где произрастают сосновые насаждения, наблюдается повышенная антропогенная нагрузка. Выявлена неконтролируемая дорожно-тропиночная сеть, а также значительное количество бытовых отходов и следы низовых пожаров. Наиболее распространёнными повреждениями деревьев являются однобокость кроны, механические повреждения, обдир коры и сухие ветви в кроне, которые составляют до 70% от общего объёма. 

В течение последних десяти лет в Удмуртской Республике наблюдается тенденция к повышению среднегодовой температуры воздуха на 1,2 градуса Цельсия. При этом отмечается снижение показателей температуры воздуха в летний период в среднем на 1,81 0С и повышение в зимний — в среднем на 4,1 0С. Эти изменения, сопровождаемые нестабильным количеством осадков, колебания которых в зависимости от года могут превышать 100 миллиметров в год, оказывают негативное воздействие на состояние хвойных насаждений.

В XX столетии было зафиксировано резкое сокращение площади хвойных лесов в результате интенсивной вырубки насаждений. В XXI столетии наблюдается ухудшение санитарного состояния хвойных лесов. Основной причиной сокращения еловых насаждений является развитие стволовых вредителей, а сосновых насаждений — высокая рекреационная нагрузка. Климатические изменения являются факторами формирования вспышек массового размножения короедов. За последние 10 лет в Удмуртии произошло среднегодовое повышение температуры воздуха на 1,2°C. При этом снижаются показатели температуры воздуха в летний период и повышаются в зимний, а осадки, в зависимости от года, варьируют более 100 мм/год.