Полувековая динамика коренных и производных древостоев в резервате “Вепсский лес”
- Авторы: Корепин А.А.1, Капица Е.А.1, Шорохов А.А.2
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова
- ООО “ИКЕА Индастри Тихвин”
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 26-37
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://ogarev-online.ru/0024-1148/article/view/261237
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024114824010036
- EDN: https://elibrary.ru/smhdvf
- ID: 261237
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В условиях активно обсуждаемой концепции интенсификации лесного хозяйства, сокращающихся площадей массивов естественных лесов и связанного с ними биологического разнообразия понимание механизмов восстановления естественных биогеоценозов после нарушений становится все более и более актуальным. Целью данной работы является выявление особенностей восстановления среднетаежных лесных сообществ после сплошной рубки коренных древостоев в сравнении с естественной динамикой сообществ коренных лесов на контрольных участках. В ходе исследования решали следующие задачи: 1) определить показатели запаса древесины коренных и производных древостоев (общие значения; распределение по лесообразующим породам; изменения за период наблюдений); 2) выявить особенности распределения числа деревьев и запаса древесины по ступеням толщины; 3) оценить показатели производительности (среднего прироста) коренных и производных древостоев; 4) описать динамику породного состава производных лесов. Достижение поставленной цели стало возможным благодаря длительному ряду наблюдений на постоянных опытных объектах. Естественные нарушения, вызванные воздействием сильных ветров, способствовали значительному колебанию численности деревьев и запаса древесины в коренных древостоях. Древесный запас производных древостоев, восстанавливающихся после рубки, во многих случаях становился сопоставимым с запасом коренных древостоев уже к 50-летнему возрасту. В отдельные периоды в некоторых коренных и производных древостоях наблюдалось сходство распределения древесного запаса и количества деревьев по ступеням толщины, вызванное сходными по степени внешними воздействиями — рубкой леса или ветровалом высокой интенсивности. Производительность большинства производных древостоев была существенно выше, чем в коренных лесных сообществах. В большинстве производных древостоев первой генерации доминировали лиственные породы при значительной доле хвойных пород. Результаты работы могут быть использованы для решения задач в области лесоуправления, разработки оптимальных сценариев ведения лесного хозяйства в различных древостоях и сохранения и/или восстановления средообразующих функций в управляемых лесах.
Ключевые слова
Полный текст
Время активного освоения человеком коренных таежных лесов подходит к концу. В Европе в настоящее время основная часть таких лесов уже сильно преобразована антропогенной деятельностью, а немногочисленные естественные леса сохранились в труднодоступных и обычно малопродуктивных местообитаниях (Kuuluvainen, Aakala, 2011). В данном исследовании под “коренным” понимается лес, развивающийся без существенного воздействия человека в течение времени, сопоставимого с предельным биологическим возрастом преобладающей древесной породы. На северо-западе России площади хвойных старовозрастных лесов также быстро сокращаются. Нетронутыми остаются массивы коренных лесов существующих и проектируемых особо охраняемых природных территорий, а также низкопродуктивные древостои ввиду экономической нецелесообразности их промышленного освоения (Громцев, 2019).
Способы и сезонность проведения рубок, методы лесовозобновления, размеры и формы лесосек сильно влияют на структурные особенности возобновляющихся вторичных лесов. Очевидно, что формирующиеся после рубки древостои различаются по структуре и динамике структурных характеристик не только между собой, но и в значительной степени отличаются от коренных биогеоценозов (Громцев, 2019). Изучение вторичных лесов, анализ особенностей их восстановления в сравнении с естественной динамикой коренных лесов является актуальной задачей для разработки рекомендаций по ведению лесного хозяйства в них, направленного как на повышение их производительности, так и на выполнение ими средообразующих функций (Лукина, 2020). Применительно к данной работе под производительностью древостоя понимается его способность создавать органическое вещество и аккумулировать его в стволовой древесине (Соловьев, 2010). Несмотря на многочисленность работ по изучению естественного возобновления древостоев в коренных лесах (Дыренков, 1984; Федорчук и др., 1998; Березин и др., 2020) и после рубок (Мельников и др., 2003), закономерности долговременной восстановительной динамики производных древостоев в сравнении с близкими по характеристикам коренными лесными сообществами в литературе освещены недостаточно. Наиболее объективным методическим подходом при решении различных задач, связанных с изучением динамики лесных сообществ, является проведение длительных стационарных наблюдений (Сукачев, Дылис, 1964; Дыренков, 1984; Савицкий, 1986; Шорохова и др., 2021). Анализ временных изменений “динамического контроля” — естественно развивающегося сообщества-пары — позволит понять закономерности восстановления лесного сообщества до максимально устойчивого и сбалансированного состояния.
Цель данной работы — выявить особенности восстановления среднетаежных лесных сообществ после сплошной рубки коренных древостоев и сравнить с естественной динамикой сообществ коренных лесов на контрольных участках. В ходе исследования решали следующие задачи: 1) определить показатели запаса древесины коренных и производных древостоев (общие значения, распределение по лесообразующим породам, изменения за период наблюдений и пр.); 2) выявить особенности распределения числа деревьев и запаса древесины по ступеням толщины; 3) оценить показатели производительности (среднего прироста) коренных и производных древостоев; 4) описать динамику породного состава производных лесов.
На основании анализа литературных данных были предложены следующие рабочие гипотезы: 1) производные древостои имеют разную скорость восстановления в зависимости от исходных и сформировавшихся после рубки лесорастительных условий (Мелехов, 1959), но за счет большого общего числа и высокой энергии роста молодых деревьев производительность лесов первой после рубки генерации оказывается выше, чем производительность коренных древостоев в сопоставимых лесорастительных условиях; 2) накопление запаса древесины в древостоях после сплошной рубки до значений, сравнимых с запасами коренных древостоев, происходит существенно быстрее восстановления структурных характеристик, свойственных для коренного леса; 3) по породному составу вторичные древостои будут отличаться преобладанием лиственных пород.
Данная работа является продолжением комплексных стационарных исследований массива среднетаежных лесов эталонного значения резервата “Вепсский лес” и первой попыткой охарактеризовать промежуточный этап восстановления производных древостоев в буферной зоне резервата.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Исследования проводили в резервате “Вепсский лес” одноименного природного парка, находящегося на востоке Ленинградской области. Территория представляет собой возвышенную (220–260 м над ур. м.) волнистую относительно дренированную моренную равнину с крупными болотными системами и переходными к холмисто-моренным комплексам урочищами (Федорчук и др., 1998). Ландшафт наряду с немногими другими имеет самый высокий послеледниковый возраст на территории северо-запада (Дыренков, Федорчук, 1975). Климат Вепсовского ландшафта характеризуется низкими среднемесячными температурами (среднегодовая температура — ) (Шорохова и др., 2022), большой подверженностью заморозкам, коротким вегетационным периодом, повышенным количеством осадков (до 700 мм), в том числе мощным снежным покровом (Федорчук и др., 1998). На данной территории наиболее распространены дренированные и недостаточно дренированные почвы на моренных суглинках и двучленных наносах (серии типов леса — черничная, долгомошно-черничная), заболоченные торфянистые и болотные торфяные почвы (серии типов леса — сфагново-черничная, сфагново-майниковая). Леса черничного типа формируются также на моренных или зандровых песках, однако пересеченность рельефа обуславливает значительное фитоценотическое разнообразие и мелкоконтурность почвенных ареалов (Федорчук и др., 1998; Беляева, 2019). Наиболее распространенным типом фитоценоза в резервате являются ельники чернично-зеленомошные, которые на территории занимают более 40% площади. Резерват включает в себя два лесных массива, сходных по площади различных категорий земель, условиям и мозаике местообитаний, но отличающихся в хозяйственно-историческом отношении. Территория ядра резервата характеризуется преобладанием коренных еловых лесов с возрастом основного поколения ели (Picea abies (L.) H. Karst), достигающим 200–300 лет, а некоторых деревьев — 350–400 лет, сосны (Pinus sylvestris L.) — 200–250 лет, осины (Populus tremula L.) — 130–170 лет (Федорчук и др., 1998), тогда как территория буферной зоны резервата представляет собой сочетание коренных лесов и болот с биогеоценозами вырубок, которые начали формироваться после проведения здесь концентрированных рубок леса, начиная с 1970-х годов (Федорчук и др., 1998).
Рис. 1. Расположение парных ПП: 1 — в коренных древостоях, 2 — в производных древостоях.
Для изучения естественной возрастной и восстановительной динамики лесных сообществ и ценопопуляций древесных растений в наиболее типичных местообитаниях в коренных и производных древостоях в 1973–1979 гг. были заложены семь пар постоянных пробных площадей (ПП) (Дыренков, Савицкий, 1981) (рис. 1, 2).
Пробные площади закладывали, руководствуясь отраслевым стандартом “Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки” (ОСТ 56-69-83). Размер пробной площади определяли по наличию на ней не менее 200–250 деревьев основного элемента леса (с диаметром более 6 см) (Дыренков, 1984; Федорчук и др., 1998). Сплошной перечет древостоя с последующим вычислением всех таксационных показателей в коренных биогеоценозах (БГЦ) проводили регулярно каждые 5 лет, во вторичных лесных сообществах сплошной перечет древостоя впервые проведен в 2021 году.
Рис. 2. Учетные объекты на территории резервата “Вепсский лес”. Слева — постоянные пробные площади в коренном лесу; справа — постоянные пробные площади, заложенные после вырубки коренного леса в 1973–1974 гг. Фото: Корепин А.А., Авезов А.А.
Для всех деревьев учетного размера определяли породу, длину окружности (с последующим переводом в диаметр) и состояние (живые и погибшие). Высоту древесных пород устанавливали по графику высот, построенному по результатам измерения высоты и диаметра 25–55 деревьев на момент закладки ПП. Запас древесины и другие показатели древостоя определяли по объемным таблицам (по ступеням толщины и разрядам высот) (Третьяков и др., 1952; Мошкалев и др., 1966, 1984), расчет производили с помощью программы “Проба” (Смирнова, Филиппов, 1983), преобразованной для персонального компьютера (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика лесорастительных условий и некоторых таксационных показателей древостоев на ПП
№ ПП | Пло- щадь, га | Год закладки | Серия типов леса* / Вариант возрастной структуры древостоя** | Породный состав древостоя | Возраст основного по запасу поколения преобладающей породы, лет | Кол-во деревьев, шт. га–1 | Запас, м3 га–1 | Прирост***, м3 га–1 год–1 | ||||
С | Е | Б | Ос | |||||||||
5 | 0.55 | 1977 | ЧЕРГ / Уо | 5Б5Е ед.С ед.Ос | 140 | 792 | 405.8 | 5.7 | ||||
5В | 0.28 | 1979 | ЧЕРГ / Уо | 6Е3Б1Ос | 47 | – | 3477 | 376.4 | 8.0 | |||
7 | 0.48 | 1977 | БАГ / Ор | 10С ед.Е ед.Б | 180 | – | 693 | 151.8 | 1.9 | |||
7В | 0.39 | 1979 | БАГ / Уо | 8С1Е1Б | 48 | – | 988 | 54.1 | 1.1 | |||
8 | 0.20 | 1977 | ЧЕРГ / Ор | 10Е +Ос +Б | 100 | – | 1205 | 321.3 | 6.0 | |||
8В | 0.19 | 1979 | ЧЕРГ / Уо | 7Б3Е ед.Ос | 47 | – | 2704 | 337.3 | 7.2 | |||
10 | 0.35 | 1977 | ЧЕРП+ДОЛЧ / Ор | 9Е1Б ед.Ос | 200 | – | 777 | 412.4 | 6.0 | |||
10В | 0.3 | 1979 | ЧЕРГ / Уо | 8Б2Е ед.Ос ед.С | 48 | 2988 | 373.7 | 7.8 | ||||
91 | 0.47 | 1973 | СФЧ / Ар | 9Е1Б | 140 | – | – | 1028 | 282.5 | 3.8 | ||
91В | 0.50 | 1979 | СФЧ / Уо | 6Е3Б1С | 47 | – | 3222 | 211.0 | 4.5 | |||
98 | 0.46 | 1973 | СФЧ / Ар | 9Е1Б+С | 160 | – | 1345 | 194.0 | 3.0 | |||
98В | 0.39 | 1979 | СФЧ / Уо | 5Б3С2Е | 48 | – | 3273 | 248.2 | 5.2 | |||
100 | 0.78 | 1973 | ЧЕРГ / Уо | 4Ос3Е2С1Б | 140 | 973 | 580.0 | 6.4 | ||||
100В | 0.87 | 1979 | ЧЕРГ / Уо | 4Б3Е3Ос ед.С | 47 | 2726 | 354.6 | 7.5 |
Примечание. Е — ель (Picea abies (L.) H. Karst), Б — береза (Betula pendula Roth, B. pubescens Ehrh.), Ос — осина (Populus tremula L.), С — сосна (Pinus sylvestris L.).
* Обозначения серий типов леса: ЧЕРГ — черничная на дренированных суглинках и двучленных наносах; ЧЕРП — черничная на дренированных песках и супесях; ДОЛЧ — долгомошно-черничная на недостаточно дренированных местообитаниях; СФЧ — сфагново-черничная на слабо дренированных местообитаниях и переходных торфах; БАГ — багульниковая на верховых торфах (Федорчук и др., 1998).
** Обозначение вариантов возрастной структуры древостоя: Ар — абсолютно разновозрастные древостои; Ор — относительно разновозрастные древостои; Уо — условно одновозрастные древостои (Дыренков, 1984). Характеристика таксационных показателей на ПП в коренных древостоях приводится на момент закладки ПП, в производных — на 2021 год.
*** Среднее значение общего текущего среднепериодического прироста с учетом прироста деревьев, вошедших в категорию отпада в межучетный период за 1973(1977)–2019 гг., для коренных и общего текущего прироста без учета деревьев, перешедших в категорию отпада, для производных древостоев.
Средний диаметр, см
Средняя высота, м
Рис. 3. Распределение древесного запаса (а) и числа деревьев (б) по породам на пробных площадях. Примечание. Ель — ель европейская (Picea abies (L.) H. Karst), береза — береза повислая и пушистая (Betula pendula Roth, B. pubescens Ehrh.), осина (Populus tremula L.), сосна — сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.).
Общий текущий среднепериодический прирост для коренных древостоев определяли с учетом прироста деревьев, перешедших в категорию “отпада” в межучетный период, для производных — без учета отпада по следующей формуле:
где — общий текущий среднепериодический прирост, м3 га–1 год–1; — древесный запас в конце периода, м3 га–1; — древесный запас в начале периода, м3 га–1; — запас древесного отпада, м3 га–1; n — период наблюдений, лет.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Особенности динамики запаса и количества деревьев коренных древостоев. Вследствие динамических процессов, проходящих в лесных сообществах коренных лесов (Федорчук и др., 2011), о постоянстве таксационных показателей древостоев следует говорить очень условно, принимая во внимание изменчивость роста и продуктивности древостоев в пределах типов леса и групп типов леса (Швиденко и др., 2008) в зависимости от их породного состава, происхождения, структуры и степени хозяйственного освоения (Соловьев, 2010). Показательно сравнение основных показателей восстанавливающихся после сплошной рубки древостоев с динамикой древостоев коренных лесов за длительный период наблюдений (рис. 3). Таксационные характеристики в них не оставались постоянными за период наблюдений, рис. 3 иллюстрирует динамичность “контроля”.
За период наблюдения (50 лет) дигрессивные процессы, связанные с постветровальной динамикой, на некоторых ПП в коренных древостоях носили ярко выраженный характер — запас древесины значительно снижался. Важно понимать, что восстановление таксационных показателей производных древостоев зависит не только от особенностей восстановительной динамики в них, но и от того, с каким этапом сукцессионного развития коренного древостоя производится сравнение. Как видно на рис. 3, на ПП 10 в 1980-е годы запас древесины значительно снизился, в то время как на других ПП процесс распада древостоя был не так сильно выражен. В целом по результатам наблюдений на ПП, заложенных в коренных БГЦ, наиболее стабильными по запасу оказались древостои, представленные абсолютно разновозрастными ельниками чернично-сфагновой серии типов леса, а также относительно разновозрастными сосняками багульниковой серии (рис. 3). Вероятно, это связано с положением этих лесных сообществ в пониженных участках рельефа, способствующих защите от прямого воздействия сильных ветров, относительно низкой производительностью древостоев, а также с формирующейся в результате почвенно-гидрологических условий и режима нарушений более сложной пространственной и возрастной структуры популяции породой-эдификатором.
На протяжении всего периода исследований общее снижение численности живых деревьев с большей или меньшей интенсивностью наблюдалось на всех пробных площадях коренных лесных сообществ. Однако наибольшая амплитуда колебаний отмечалась на ПП 10, где за короткий промежуток времени в результате сильного нарушения, вызванного ветровалом, численность деревьев и запаса древесины материнского древостоя сократилась почти вдвое, но впоследствии наблюдался рост числа деревьев и восстановление древесного запаса.
Сравнение основных таксационных характеристик коренных и производных древостоев. По результатам исследований, к 50-летнему возрасту древесный запас в производных древостоях, восстанавливающихся после рубки, во многих случаях становится сопоставим с запасом коренных древостоев при существенной, 3-кратной разнице в количестве деревьев на единицу площади (рис. 3). При этом на 8–12-е ступени толщины деревьев пробных площадей бывших вырубок в среднем приходится 65–85% числа деревьев и 25–55% запаса древостоя. Т.е. большая часть древесного запаса к 50-летнему возрасту восстанавливающегося древостоя уже сосредоточена в деревьях более крупных ступеней толщины. Наблюдаемая к 50-летнему возрасту численность деревьев и их распределение по ступеням толщины в производных древостоях позволяют сделать предположение о том, что дальнейшие динамические процессы в них будут сопровождаться самоизреживанием, главным образом, за счет отпада светолюбивых пород из тонких ступеней толщины.
Прирост древесины средневозрастных насаждений, сформировавшихся на месте вырубок, существенно превышает этот показатель в коренных лесных сообществах (табл. 1). Исключение составляет избыточно увлажненный низкополнотный древостой сосняка багульникового, где, очевидно, требуется большее время для восстановления запаса после рубки.
Динамические процессы в коренных древостоях различной возрастной структуры, находящихся на разных этапах естественной динамики, могут существенно различаться. Вследствие естественного нарушения, вызванного ветровалом конца 1980-х, к 1993 году в относительно разновозрастном древостое на ПП 10 древесный запас и количество деревьев значительно сократились и составили от исходного (на момент закладки ПП) древостоя 49% и 47% соответственно. Распределение оставшихся после нарушения деревьев по ступеням толщины свидетельствует о том, что ветровал затронул особи всех размеров. Характерное для относительно разновозрастного древостоя распределение деревьев по ступеням толщины сохранилось, за исключением почти полного отпада особей самых толстых ступеней толщины (рис. 4). В последующие годы убыль деревьев материнского древостоя продолжилась, и к 2019 году их доля составила 33% от исходного количества. Вместе с тем за счет прироста сохранившихся деревьев запас древесины материнского древостоя остался примерно на том же уровне и составил 50% от исходного. Восстановление общего запаса древостоя продолжилось также за счет пополнения перечетной части древостоя новыми деревьями. Участие молодого поколения, поступающего в перечет, постепенно возрастало и к 2019 году составило 85% от количества деревьев и 34% от общего запаса древостоя.
Рис. 4. Динамика запасов и количества деревьев по ступеням толщины на: а) ПП 10; б) ПП 10В; в) ПП 98; г) ПП 98В.
Динамика абсолютно разновозрастного древостоя на ПП 98 на протяжении всего периода наблюдений выражалась плавным увеличением запаса и снижением количества деревьев (рис. 4). От первого (1973) к последнему (2019) году учета древостоя запас деревьев, присутствовавших в древостое на момент закладки пробной площади, увеличился на 19%, при этом их количество снизилось на 40%. Весьма незначительную роль в накоплении запаса сыграли новые деревья, пополнившие перечетную часть древостоя за исследуемый период. К 2019 году на их долю приходилось 2% от общего запаса древостоя и 15% от общего количества деревьев.
Признаки сходства восстановительной динамики, наблюдаемой в некоторых коренных древостоях после интенсивных нарушений и в производных древостоях после сплошных рубок, проявляются в скорости восстановления запаса и распределении деревьев по ступеням толщины. Однако при более глубоком рассмотрении структуры распределения запаса и числа деревьев видно, что даже после ветровалов высокой интенсивности оставшиеся деревья способны длительное время сохранять свое участие в структуре древостоя. Вследствие этого частично сохраняется уже несомкнутый полог древостоя, который способствует появлению и ускорению роста елового подроста и препятствует росту пионерных пород (березы (Betula pendula Roth, B. pubescens Ehrh.) и осины). Так, несмотря на сильные нарушения, произошедшие за период наблюдений на ПП 10, ель сохранила свое доминирующее положение в составе древостоя. В большинстве древостоев, восстанавливающихся после сплошной рубки, участие ели менее выражено, а доминирующее положение занимают пионерные породы.
Динамика породного состава производных лесов. Доля хвойных пород в производных лесах в первые 15 лет после рубки редко превышала 20%, причем при рубке на многих участках удалось сохранить значительную часть елового подроста. Например, после проведения рубки численность сохраненного предварительного возобновления на ПП 5В составила 5.1 тыс. шт. га–1, на 7В — 0.4 тыс. шт. га–1 (сосна), на 8В — 0.7 тыс. шт. га–1, на 10В — 4.1 тыс. шт. га–1, на 91В — 2.1 тыс. шт. га–1, на 98В — 0.4 тыс. шт. га–1, на 100В — 2.3 тыс. шт. га–1 (Федорчук и др., 1998).
В последующие годы породный состав вторичных лесов сильно изменился за счет самоизреживания. Доля хвойных пород в составе древостоев увеличилась на 10–50% из-за усыхания большого количества деревьев лиственных пород (табл. 2).
Тем не менее даже большое количество подроста ели, сохранившееся после рубки, не всегда является основным фактором, определяющим долю ели в составе вторичного древостоя первой генерации. Например, на участках ПП 10В и 100В доля ели в составе средневозрастного древостоя не превышает 20–30%, несмотря на то, что количество сохраненного после рубки подроста было сопоставимо с другими участками (ПП 5В, ПП 91В), где впоследствии сформировались древостои с преобладанием ели. Возможно, что сильно поменявшиеся после сплошной рубки условия экотопа (Мелехов, 1959) негативно повлияли на сохраненный подрост. Можно предположить, что большая часть деревьев ели в рассматриваемых лесных сообществах представлена особями последующего возобновления, в том числе из семян, находившихся в лесной подстилке на момент рубки (Коротков, 1991). Однако эта гипотеза требует проверки.
Таблица 2. Динамика породного состава на ПП после рубки коренного древостоя
ПП | Преобладающая до рубки леса порода | Породный состав на ПП, 5 лет после рубки* | Породный состав на ПП, 9–15 лет после рубки* | Породный состав древостоя на ПП, 47–48 лет после рубки** |
5В | Б | 5Б2Е2Рб1Ос | 4Е3Б1Ос2Рб | 6Е3Б1Ос |
7В | С | 5Б3С2Е | 5Б4С1Е | 8С1Е1Б |
8В | Е | 8Б1Е1Рб | 7Б2Рб1Е | 7Б3Е ед.Ос |
10В | Е | 5Б3Рб2Е | 4Е3Б3Рб | 8Б2Е ед.Ос ед.С |
91в | Е | 8Б2Е | 9Б1Е | 6Е3Б1С |
98в | Е | 10Б+Е, С | 10Б+Е, С | 5Б3С2Е |
100в | Ос | 7Б2Е1Ос | 7Б2Е1Ос | 4Б3Е3Ос ед.С |
* По количеству деревьев (Федорчук и др., 1998).
** По запасу.
В относительно богатых лесорастительных условиях на ПП 100В за 48 лет сформировался смешанный древостой. При этом доля осины в составе древостоя возросла за 30 лет с 10 до 30%, а доля березы, наоборот, снизилась с 70 до 30% (табл. 2).
В ряде случаев (ПП 7В, 98В) после рубки произошло заболачивание. Активное разрастание сфагнума (Sphagnum L.) на таких участках привело к угнетению не только подроста, но и всходов ели (Федорчук и др., 1998). Дальнейшее восстановление древостоя на этих участках проходило в основном за счет пород более устойчивых к избыточному увлажнению (сосна, береза).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вместе с важностью ведения экономически эффективного лесного хозяйства всеми участниками лесных отношений признаются средообразующие и экосистемные функции леса. Выполнение этих функций в полной мере зависит от устойчивости лесного сообщества по отношению к разного рода внешним воздействиям, степени его приспособленности к конкретным условиям местопроизрастания. Знание структурных особенностей, проявляющихся в древостоях в ходе восстановительной динамики после тех или иных нарушений, требуется для определения таких характеристик насаждения, при которых одновременно обеспечиваются и необходимый уровень устойчивости, и приемлемые (целевые) с точки зрения лесного хозяйства показатели производительности.
Данная работа является попыткой количественно описать восстановление основных таксационных характеристик вторичных лесов первой генерации, возникших на месте рубки древостоя в коренных лесных сообществах. Долговременные наблюдения за являющимися аналогами вырубленных естественными древостоями позволяют сделать вывод о высокой степени соответствия их характеристик, в т. ч. пространственной и возрастной структуры, условиям местообитания. Формирующиеся производные древостои представляют собой просто организованные лесные сообщества. Материнский коренной древостой, где ель занимала господствующее положение, частично обеспечил предварительное возобновление породы-эдификатора, а большое количество семян ели в подстилке в сочетании с предварительным и последующим обсеменением с соседних участков леса способствовало хорошему последующему возобновлению этой породы. Однако, несмотря на высокую долю участия ели в составе производных древостоев, в большинстве случаев доминировали лиственные породы. Можно предположить, что древостои, формирующиеся после сплошной рубки производных лесов первой и последующих генераций без последующего качественного лесовосстановления, будут иметь все меньшую долю хвойных пород в своем составе.
Восстановительная динамика производных лесных сообществ характеризуется восстановлением древесного запаса до исходного уже в средневозрастных насаждениях. Для ряда других таксационных показателей древостоя, а также видового состава и структуры лесного сообщества в целом восстановление еще продолжается.
Признаки сходства восстановительной динамики, наблюдаемой в некоторых коренных древостоях после интенсивных нарушений и в производных древостоях после сплошных рубок, проявляются в скорости восстановления запаса и в распределении деревьев по ступеням толщины. Однако даже после ветровалов высокой интенсивности оставшаяся часть материнского древостоя способна оказывать влияние на восстановительный процесс: препятствовать возобновлению пионерных древесных пород и способствовать лучшему росту подроста и появлению самосева ели. В результате чего, несмотря на сильные нарушения, ель сохраняет свое доминирующее положение в составе древостоя, в то время как в большинстве древостоев, восстанавливающихся после сплошной рубки, доминирующее положение занимают пионерные породы.
В данной работе сравнивали характеристики коренных и производных таежных лесов на уровне отдельных биогеоценозов. Однако устойчивость лесных экосистем проявляется на уровне лесного массива — пространственно-ограниченного комплекса биогеоценозов. Актуальной задачей будущих исследований становится сравнение массивов коренных и производных лесов.
***
Авторы выражают глубокую признательность одному из родоначальников исследований на территории “Вепсского леса” Виктору Николаевичу Федорчуку за идейное руководство и вдохновение, а также всем коллегам, принимавшим участие в полевых и организационных работах.
Об авторах
А. А. Корепин
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова
Автор, ответственный за переписку.
Email: aakorepin@yandex.ru
Россия, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, 194021
Е. А. Капица
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова
Email: aakorepin@yandex.ru
Россия, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, 194021
А. А. Шорохов
ООО “ИКЕА Индастри Тихвин”
Email: aakorepin@yandex.ru
Россия, Шведский пр-д, д. 15, Тихвин, Ленинградская обл., 187556
Список литературы
- Беляева К.А. Ландшафтная приуроченность лесных сообществ юго-западной части Вепсовской возвышенности: Мат-лы Международной науч.-техн. конф., посвященной 85-летию факультета географии и геоинформатики Белорусского государственного университета и 65-летию Белорусского географического общества. Минск: БГУ, 2019. С. 340–343.
- Березин Г.В., Шорохова Е.В., Шорохов А.А., Капица Е.А., Корепин А.А. Естественное возобновление ели европейской в коренных лесах Балтийско-Белозерского таежного района // СПб.: Политех-Пресс, 2020. 36–38 с.
- Громцев А.Н. Производные леса на западе таежной зоны России: понятия, происхождение, идентификация // Труды КарНЦ РАН. 2019. № 5. С. 5–16.
- Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников // Л.: Наука, 1984. 174 с.
- Дыренков С.А., Савицкий С.С. Резерват “Вепсский лес”: (Методические указания и каталог важнейших объектов). Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. 84 с.
- Дыренков С.А., Федорчук В.Н. Лесная растительность заповедного участка “Вепсский лес” (восток Ленинградской области) // Ботанический журнал. 1975. Т. 60. № 3. С. 424–431.
- Коротков В.Н. Новая парадигма в лесной экологии // Биологический науки. № 8 (332). 1991. С. 7–20.
- Лукина Н.В. Глобальные вызовы и лесные экосистемы // Вестник РАН. 2020. Т. 90. № 6. С. 528–532.
- Мелехов И.С. Основы типологии вырубок // Основы типологии вырубок и ее значение в лесном хозяйстве. Архангельск, 1959. С. 5–23.
- Мельников Е.С., Сеннов С.Н., Грязькин А.В., Мартынов А.Н., Смирнов А.П. Закономерности восстановительных процессов в лесных экосистемах на объектах хозяйственного воздействия // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2003. № 169. С. 191–205.
- Мошкалев А.Г., Нахабцев М.А., Пищелин М.И. Новые таблицы для таксации лесного фонда // Лесное хозяйство. 1966. № 5. С. 48–51.
- Мошкалев А.Г., Давидов Г.М., Яновский Л.Н., Моисеев В.С., Столяров Д.П., Бурневский Ю.И. Лесотаксационный справочник по Северо-Западу СССР // Л.: ЛТА, 1984. 320 с.
- Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки (ОСТ 56-69-83). М.: Гос. комитет СССР по лесн. хоз-ву, 1983. 60 с.
- Савицкий С.С. Организация лесных эталонных участков: Методические указания. Л.: ЛенНИИЛХ, 1986. 48 с.
- Смирнова А.А., Филиппов Г.В. Обработка пробных площадей на ЭВМ ЕС: Методические рекомендации // Л.: ЛенНИИЛХ, 1983. 31 с.
- Соловьев В.М. Развитие представлений о производительности и продуктивности насаждений различных типов леса // Леса России и хозяйство в них. Вып. 2 (36). Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2010. С. 3–9.
- Сукачев В.Н., Дылис Н.В. Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. 566 с.
- Третьяков Н.В., Горский П.В., Самойлович Г.Г. Справочник таксатора: Таблицы для таксации леса. М. — Л.: Гослесбумиздат, 1952. 853 с.
- Федорчук В.Н., Кузнецова М.Л., Андреева А.А., Моисеев Д.В. Резерват “Вепсский лес”: Лесоводственные исследования // СПб: СПбНИИЛХ, 1998. 208 с.
- Федорчук В.Н., Шорохова Е.В., Шорохов А.А., Кузнецова М.Л. Возрастная динамика еловых древостоев северо-западной части Русской равнины // Лесоведение. 2011. № 3. С. 3–13.
- Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильсон С., Булуй Ю.И. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии // М.: Федеральное агентство лесного хозяйства Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, 2008. 886 с.
- Шорохова Е.В., Капица Е.А., Корепин А.А., Шорохов А.А., Березин Г.В., Шорохова М.А. Роль стационарных исследований биогеоценозов и массивов возрастает в условиях изменения климата // СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2021.
- Шорохова Е.В., Корепин А.А., Капица Е.А., Березин А.А., Шорохов А.А., Шорохова М.А. Ценотическое разнообразие и долговременная динамика массива “Вепсский лес” // Лесоведение. 2022. № 6. С. 643–657.
- Шорохова М.А., Березин Г.В., Капица Е.А., Шорохова Е.В. Характеристики крупных древесных остатков в лесном массиве “Вепсский лес” — эталоне природы средней тайги // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2021. № 236. С. 198211.
- Kuuluvainen T., Aakala T. Natural forest dynamics in boreal Fennoscandia: a review and classification // Silva Fennica. 2011. V. 45. № 5. P. 823–841.
Дополнительные файлы
