Научное обоснование организации хозяйства в лесах на основе их состояния в Южном Зауралье (15.07.2011)

Автор: Перепечина Юлия Ивановна

Характеристика природных условий

Для научного обоснования и разработки системы мероприятий по организации хозяйства на основе фактического состояния лесов программой

исследований предусматривалось:

-изучить природные условия района исследований, структуру лесного фонда, почвенные условия, хозяйственную деятельность;

-проанализировать факторы, оказывающие влияние на состояние лесов и установить закономерности их комплексного воздействия по хозяйственно-лесорастительным районам;

-изучить современное состояние лесов;

-выполнить районирование территории по уровню воздействия негативных факторов на состояние лесов;

-разработать систему мероприятий по использованию, охране, защите, воспроизводству лесов по хозяйственно-лесорастительным районам;

-изучить и провести анализ способов лесовосстановления на гарях, «вымочках», вырубках и предложить способы, в наибольшей степени, отвечающие экологическим и экономическим требованиям.

Природно-климатическая характеристика региона анализировалась на основе многолетних данных Курганской метеостанции и литературных источников. Характеристика отрицательных факторов приводится с использованием известных данных, отчетных материалов лесохозяйственных организаций, докладов («Природные ресурсы и охрана окружающей среды Курганской области») и на основании проведенных исследований.

Изучение влияния негативных факторов на состояние насаждений, устойчивость древесных пород к отрицательным воздействиям проводили на временных пробных площадях, маршрутах наземной лесопатологической таксации и модельных деревьях, общепринятыми в практике лесного хозяйства методами.

Указанные виды работ выполнялись в насаждениях различной степени ослабления. В качестве контроля использовались равноценные с исследуемыми насаждения, произрастающие в таких же экологических условиях, но без признаков воздействия анализируемых негативных факторов.

Оценка категорий состояния деревьев производилась по общепринятой методике. Насаждения, пройденные низовым беглым пожаром, обследовались по таксационным выделам, а поврежденные верховым и низовыми устойчивыми пожарами разной интенсивности - по группам выделов, имеющих одно состояние.

Степень изменения насаждений, поврежденных пожарами разного срока давности, характеризовалась процентным соотношением деревьев разных категорий состояния.

Для оценки изменения биологической устойчивости на различных уровнях деградации насаждений выделяли пять степеней изменения состояния лесов: 1 степень - деградации лесов не отмечено; 2 - слабая деградация лесов; 3 - средняя деградация лесов; 4 - сильная деградация лесов; 5 - полная деградация лесов (Ковалев, 2000,2001).

Для установления степени изменения состояния лесов использовали коэффициент изменения состояния (КИС). КИС рассчитывался следующим образом: числитель - сумма произведения диаметров здоровых и ослабленных деревьев на цифровое значение этих категорий, а знаменатель - сумма произведений диаметров всех деревьев на пробной площади на цифровое значение соответствующей им категории состояния (здоровое дерево - 1, ослабленное - 2, сильно ослабленное - 3, усыхающее - 4, свежий сухостой - 5, старый сухостой - 6). В связи с климатическими условиями района работ при расчете КИС в категорию здоровых предполагается относить деревья с незначительными признаками ослабления. Эта категория включала деревья, которые по общепринятой классификации относятся к здоровым и ослабленным.

Анализ модельных деревьев поврежденных хвое-листогрызущими вредителями производили по общепринятой методике (Руководство по планированию, организации и ведению лесопатологических обследований, 2007).

Экспериментальный материал обрабатывался с использование различных методов вариационной статистики, компьютерных программ Exel, MatStat.

Климат Южного Зауралья резко-континентальный с суровой зимой и довольно жарким летом. В соответствии со схемой ботанико-географического районирования, по территории области проходит подзона мелколиственных лесов (подтайга), в широтных полосах - северная и южная лесостепь, а по самому югу - подзона разнотравно-дерновинно-злаковой степи. Основу флоры составляют виды таежной, лесостепной и степной ботанико-географической приуроченности. Это в целом характеризует флору как лесостепную (Раковская, Давыдова, 2001).

Леса Курганской области, в которых выполнялись исследования, относятся к защитным и эксплуатационным. Их площадь составляет 1876,8 тыс. га. Породная структура лесных насаждений представлена в основном сосной - 24,5%, березой - 65,7%, осиной - 8,2%, на остальные породы приходится 1,6% покрытой лесной растительностью земель. Средний возраст сосновых насаждений - 48 лет, еловых - 24, березовых - 39, осиновых - 29.

Динамика основных таксационных показателей свидетельствует о том, что насаждения отличаются средней производительностью - средний класс бонитета II,0. За прошедший ревизионный период средний класс бонитета по сосне изменился на - 0,7. Это связано с пожарами 2004 г. когда в основном погибли хвойные насаждения.

В районе исследований при проведении лесоустройства и ведения лесного хозяйства применяется эдафическая сетка П.С. Погребняка и типология В.Н. Сукачева, уточненная и дополненная М.Д. Серебряковой. Она ввела тип лесорастительных условий солоди: свежие на солодях (Е2), влажные на солодях (Е3), сырые с ивовым подлеском (Е4), мокрые и заболоченные солоди (Е5). Таблица типов леса была разработана для двух районов - Западносибирского подтаежно-лесостепного и Южно-уральского лесного районов. В соответствии с перечнем лесорастительных зон и лесных районов РФ (2011), исследуемые леса отнесены к лесостепной зоне, Западносибирскому подтаежно-лесостепному району. В связи с наличием различных классификаций уточнена схема типов леса и лесорастительных условий для лесов Курганской области.

3 Хозяйственно-лесорастительное районирование лесов

Наиболее важными показателеми при районировании лесов являются природные условия. В практике лесного хозяйства широкое распространение имеет лесорастительное районирование, предложенное Курнаевым, 1973. Лесорастительным районированием объекта исследований занимались Колесников, 1961,1967; Алесенков, 2004; Фрейберг, Залесов, Луганский, 2007.

Б.И. Иваненко (1961г.) предлагает выделять районы по однородности комплексов типов леса и лесорастительных условий и использовать при этом метод наложения карт разных видов природных явлений, или метод ведущих факторов – почвенных и климатических условий.

Лесной кодекс предусматривает проведение районирования с учетом местных лесорастительных, лесозаготовительных и иных особенностей. Территория объекта исследований нами была разделена на хозяйственно-лесорастительные районы. Хозяйственно-лесорастительное районирование определяется как территориальное деление лесов исследуемого региона на части, соответствующие районам с определенными лесорастительными и хозяйственными условиями. Следует отметить, что лесорастительный район - это достаточно крупное подразделение территории, основанное на учете сходства и различия многих признаков, большей частью локально-климатических и геолого-геоморфологических.

При хозяйственно-лесорастительном районировании использовался метод наложения карт: общегеографической карты Курганской области с растительным покровом и грунтами (М 1: 500 000), обзорной карты почвенного покрова, разработанной В.П. Егоровым, 2004 и карты - схемы организации лесничеств.

Критериями выделения хозяйственно-лесорастительных районов являются: почвы, лесистость, типы леса, лесорастительные условия, таксационная характеристика насаждений, подроста, подлеска и напочвенного покрова, орографические условия и условия использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов. На территории исследуемого региона выделены 5 хозяйственно-лесорастительных районов (далее районов): «Смешанные леса», «Березовые колковые леса», «Сосновые боры», «Сосново-березовые леса», «Пойменная растительность», которые являются характерными для лесостепи Южного Зауралья (рисунок 1).

Леса, отнесенные к району «Смешанные леса» произрастают на вершинах дюнных всхолмлений или грив, пологих склонах увалов и равнинных дренированных участках между ними. Для них характерны сочетания серых лесных осолоделых почв с солодями, а также сочетание солодей с лугово-болотными почвами. Основными типами леса являются: разнотравно - высокотравный, разнотравный и сложнотравный (70%), осоковый (15%), свежий, влажный, сырой на солодях (15%). Наиболее распространенным типом лесорастительных условий является Д3 ; С2 - С3 , Е2 - Е4 . Лесистость района невысокая (23,6%). Преобладают чистые березовые, смешанные березово-осиновые и осиново-березовые леса (состав - 6,8Б1,6Ос1,6С+Л,Е,Ив,Т,Яб). Лесорастительные условия в целом благоприятны для произрастания основных лесообразующих пород.

Рисунок 1 - Схема хозяйственно-лесорастительного районирования Курганской области

Район «Березовые колковые леса» характеризуется пониженными периодически подтапливаемыми условиями произрастания и слегка повышенными равнинными участками. Преобладают солонцеватые комплексы, солоди, а также сочетание солодей с солонцеватыми комплексами. Эволюция солодей имеет тенденцию олуговения и заболачивания. Последние 15…20 лет заметно прогрессирует заболачивание мелколиственных лесов, происходит вымокание древесной растительности на значительных территориях. Негативными условиями произрастания являются повышенное увлажнение, полное рассоление почвенного профиля, кислая реакция верхних горизонтов, наличие необходимых макро… и микроэлементов. Для лесов характерно колочное расположение. Древостои в основном березовые или с небольшими участками осины и сосны (состав -7,7Б1,6Ос0,7С+Е,Ив,Кл). Почвенные особенности обусловливают очень низкую лесистость района - 12,6% (9,9...18,3%). Распространены следующие типы леса: свежий и влажный на солодях, злаковый, разнотравный, осоковый. Основная часть (80%) насаждений района произрастает в типе леса - свежий и влажный на солодях: практически все березняки, около 40% сосняков и большая часть осинников. Самыми распространенными типами лесорастительных условий являются Е2 (52 %) и Е3 (34 %).

Леса района «Сосновые боры» произрастают на серых лесных оподзоленных почвах. Основу лесных экосистем составляют сосновые леса. Лесистость – 49,9% (21,4… 82,4%). В северной части сосны в составе до 8 ед., в южной – большая примесь мелколиственных древесных растений (средний состав - 6,2С3,3Б0,5Ос+Е,Ив,К,Л). Основными типами леса являются: зеленомошниковый - 40%, черничниковый - 22% и брусничниковый - 20%. Сосняки преимущественно (81%) растут в зеленомошниковых и черничниковых типах леса. Этот район характеризуется, в сравнении с предстоящим, более сухими условиями местопроизрастания, тип лесорастительных условий - А2, А3, В1-В3 , оптимальны для роста сосны.

Леса района «Сосново-березовые леса» произрастают на обыкновенных и выщелоченных черноземах. Средний состав насаждений - 5,3С3,7Б1,0Ос +Л,Ив,Е,Т. Лесистость района - 20,9% (13,1…29,5%).Преобладающие типы леса - разнотравный (52%), орляковый (30%), свежий и влажный на солодях (15%). Тип лесорастительных условий С 2 - С 3, В 2 , Е 2 , Е3 . Природные условия наиболее благоприятны для смешанных сосново-березовых лесов.

Район «Пойменная растительность» располагается на аллювиальных почвах в поймах рек Тобола и Исети (площадь 1,5 тыс. га). Здесь произрастают ивы: козья, корзиночная, сизая, трехтычинковая; черемуха обыкновенная; осока низкая и др. Имеются участки без древесной растительности. Ввиду того, что площадь района незначительная, сведения о нем приведены в работе достаточно кратко.

Для обоснования выделения хозяйственно-лесорастительных районов проведен кластерный анализ. Выделенным районам присвоен ранг (номер) по качеству лесорастительных условий (ТЛУ). С увеличением номера качество ТЛУ падает. Ранг района - 1 присвоен району «Сосновые боры», 2 - «Сосново-березовые леса», 3 - «Смешанные леса», 4 - «Березовые колковые леса». Для проведения анализа выделено 7 кластеров (признаков): количество единиц в составе сосны, березы, класс бонитета, относительная полнота, запас, прирост по запасу, возраст.

Диаграмма для 6 переменных и их взаимосвязь представлена на рисунке 2 (по оси Y – степень сродства, по оси X – показатели).

Обоснованы различия в таксационной характеристике по выделенным районам (коэффициенты сосны и березы в составе, бонитеты, приросты по запасу достоверны на 95% доверительном уровне по критерию Стьюдента).

Рисунок 2 - Диаграмма для 6 переменных и их взаимосвязь

4 Влияние негативных факторов на состояние лесов по хозяйственно-лесорастительным районам

В лесах региона исследований изменение их состояния происходит под воздействием различных факторов: антропогенных, абиотических, биотических. Антропогенными факторами в районе работ являются: лесные пожары, аэротехногенные выбросы, загрязнение лесов радиоактивными веществами, нарушения, связанные с его рубкой. К абиотическим факторам относятся ветры, засухи, периодическое переувлажнение. Повреждения леса грибными болезнями, вредителями и насекомыми-фитофагами входят в группу биотических факторов.


загрузка...