Министерство образованияи науки Российской Федерации
Югорский государственный университет
Институт геологии, нефти и газаКафедрарегионального природопользованияВыпускнаяквалификационная работа
«Оценка орехопродуктивности кедровников природного парка
«Самаровский чугас»
Выполнила: студентка гр.з-2130
Вилочева Елена Сергеевна
Научный руководитель:
доцент каф. экологии, к.б.н.
Кузнецова Светлана Борисовна
Ханты – Мансийск-2009
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Характеристика иособенности кедровых лесов
1.1 Распространение и проблемыкедровых лесов Западной Сибири
1.2 Биология и экология соснысибирской
1.3 Типы кедровых лесов природногопарка «Самаровский чугас»
1.4 Возрастная структура лесовприродного парка «Самаровский чугас»
1.5 Орехопродуктивность кедровыхлесов ХМАО
Глава 2. Физико-географическаяхарактеристика района исследования
2.1 Месторасположение и рельеф
2.2 Климат
2.3 Почва
2.4 Растительность
Глава 3. Методика оценкиорехопродуктивности сосны сибирской
Глава 4. Оценка орехопродуктивностикедровников природного парка «Самаровский чугас»
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Среди всех древесных растений, произрастающих вХанты-Мансийском автономном округе, кедр сибирский (сосна сибирская) занимаетособое положение. Кедровые леса отличаются своей уникальностью, огромнымхозяйственным и средозащитным значением. Кедр – единственный «орехоносный» видсибирской тайги.
В концепции, выдвинутой по результатам работы IНаучно – практической конференции «Кедровые леса в Ханты-Мансийском округе –Югре: состояние, проблемы, повышение их продуктивности» (Ханты-Мансийск, 7-9июня 2007 г.) указывается, что, все кедровые леса округа устроены по самомунизшему 3-му разряду лесоустройства, в основном методом дешифрировании аэроснимков.Поэтому таксационные характеристики орехово-промысловых зон не позволяютопределить реальную орехопродуктивность слагающих их насаждений. Необходимыоценки ресурсов кедрового ореха на отдельных территориях с применением разныхметодов, позволяющих достаточно точно оценить урожай кедра [1].
Целью наших исследованийявляется оценка орехопродуктивности кедровников природного парка «Самаровскийчугас».
В процессе работы длядостижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Обобщитьлитературные данные о проблемах кедровых лесов ХМАО и Западной Сибири, оборехопродуктивности сосны сибирской и методов ее оценки.
2. Оценить динамикуорехопродуктивности кедровников природного парка «Самаровский чугас».
3. Определитьзависимость орехопродуктивности сосны сибирской от полноты насаждения, от долиучастия кедра в древостое, от формы кроны дерева, от возраста дерева и отпогодных условий.
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКАИ ОСОБЕННОСТИ КЕДРОВЫХ ЛЕСОВ
1.1 Распространениеи проблемы кедровых лесов в Западной Сибири и в ХМАО
Область распространения кедра сибирского охватываетрайоны северо-востока европейской части России, севера Урала, Западной иВосточной Сибири и Монголии. На формирование современного облика кедрасибирского и его ареала, как и большинства древесных пород в Евразии, огромноевлияние оказали похолодания во время ледникового периода. В ледниковый период,в особенности во время максимального оледенения, 18-20 тыс. лет назад, кедрсохранился лишь в немногих убежищах в горных районах юга Европы и Сибири. Этиубежища и стали центрами расселения кедровых лесов в послеледниковое время [27].
Широкое распространение кедра сибирского и лесов с егоучастием, несомненно, обусловлено биолого-экологическими свойствами, историейрасселения и другими разнообразными по характеру воздействияэколого-географическими факторами. Темнохвойные леса с участием кедрасибирского наиболее характерны для сибирского таежного типа растительности [28]и образуют типичные ландшафтные структуры Урало-Сибирской горной и равниннойтайги
Колесников Б.П. [7]относил кедр сибирский к прогрессирующему виду, расширяющему свой ареал.Действительно, он имеет по сравнению с другими кедровыми соснами самое большоепо площади распространение, успешно произрастает и расселяется в суровыхусловиях субарктических широт, высокогорной Сибири и Центральной Азии, и посуществу, нет природных факторов, ограничивающих расширение его ареала взападном и восточном направлениях. Значительная часть ареала кедра сибирскогорасположена в настоящее время на заболоченных флювиогляциальных и аллювиальныхравнинах Западной Сибири. Здесь он мог появиться только 10-12 тыс. лет назад, впослеледниковый период, в результате миграции из более южных убежищ.
В пределах Западносибирскойравнинной лесорастительной области кедр и кедровые леса распространены отсередины подзоны предлесотундровых редколесий и приречных лесов на севере доюжной границы подзоны южной тайги. Северная граница определена исключительносуровыми условиями климата, почти предельными для лесной растительности, аюжная – его аридными чертами, абсолютной и относительной сухостью воздуха ввегетационные периоды [7].
На Западносибирскойравнине сосредоточена наибольшая площадь кедровых лесов всей Западной Сибири –около 12 млн. га (88,5%). Велика их природная и хозяйственная значимость длярегиона.
Направленное формирование кедровыхлесов различного целевого назначения из потенциальных кедровников в ЗападнойСибири имеет специфические особенности, обусловленные зонально-провинциальнойспецификой произрастания, трудностями и неравномерным освоением территории,слабой изученностью восстановительных процессов, различной интенсивностьюхозяйства. Уход за кедром перспективен в районах естественного и искусственногораспространения вида, во всех типах леса и лесорастительных условиях,обеспечивающих создание насаждений заданного целевого назначения [17].
В зависимости от состоянияперспективных участков, возможностей и потребностей хозяйства уход за кедромможет иметь следующие целевые направления:
— формирование орехоплодныхнасаждений плантационного типа;
— создание постоянных и временныхлесосеменных участков;
— формирование насаждений дляполучения максимального выхода ценной древесины;
— формирование высокосмолопродуктивныхнасаждений;
— обогащение породного составалесов в особо ценных лесных массивах.
Формирование целевых кедровниковобусловлено строго определенными задачами лесохозяйственных уходов, разнойжизнеспособностью и неравномерным размещением объектов ухода по площади,различиями возраста и размерами деревьев, за которыми ведется уход иподлежащими вырубке. Это определяет специфику рубок, которая выражается впостоянстве их главной задачи в течение всего периода формирования целевыхнасаждений, в сочетании низового и верхового методов ухода, элементов главных илесовосстановительных рубок, приемов ухода за отдельными деревьями; в мозаичнойинтенсивности уходов по площади: в сочетании рубок ухода с приемамиискусственного лесовосстановления и последующим естественным возобновлением; внеобходимости квалифицированного выбора перспективных деревьев с использованиемприемов селекционного отбора [31].
Способы, кратность и повторяемостьприемов рубок определяются задачами формирования целевых кедровников, а в ихпределах — возрастом начала уходов, составом, структурой и состоянием исходныхнасаждений. Интенсивность рубок принимается с учетом полноты и продуктивностинасаждений, а также целевой установки уходов, выражается через процентвырубаемой массы древостоя или числа деревьев, через снижение полноты илисомкнутости полога.
Первоочередными объектами ухода закедром являются леса с высокой концентрацией площадей и молодняков кедра подпологом других пород в условиях хорошей транспортной доступности, культуры иподрост кедра, сохраненный при разработке лесосек и заглушаемый лиственнымипородами, припоселковые насаждения, семенные участки ценного генофонда, сложныехвойно-лиственные древостои любой полноты в возрасте 30-40 лет с благонадежнымкедром во втором ярусе, смешанные разновозрастные насаждения с сомкнутостьюполога 0,7 и выше, средневозрастные хвойно-лиственные древостои с полнотой 0,8и выше.
По продуктивностидревесины кедровники не уступают, а по разнообразию и качеству специальныхсортиментов превосходят все другие хвойные виды. Древесина кедра легкая,мягкая, розовато-желтого или светло-розового цвета, красивой текстуры,ароматная. Она широко используется для производства карандашей, сувениров,аккумуляторного шпона, музыкальных инструментов, мебели, ценных пиломатериалов,отделочных плит и т.д. [31].
Высокопродуктивные промышленныекедровники создаются для получения максимального количества ценной, желательнокедровой древесины. Лесохозяйственные уходы могут проводиться во всехнасаждениях с участием кедра. При этом для кедра обеспечиваются условияхорошего роста в высоту, что достигается осветлением крон деревьев сверху приобязательном затенении нижней части кроны с целью получения полнодревесныхстволов. Интенсивность рубок ниже, чем при создании орехоплодных насаждений.Возможен частичный уход куртинами или полосами.
Уход за кедром для получениямаксимального количества ценной древесины проводится в сомкнутыхвысокополнотных древостоях с преобладанием кедра высотой более 10-18 м, не пригодных для формирования орехоплодных плантаций [32]. Перспективно создание кедровников повыращиванию спецсортиментов для отдельных отраслей народного хозяйства(карандашная дощечка, аккумуляторный шпон, мебельные поделки и др.). При этомлесохозяйственные уходы проводятся в насаждениях с участием кедра независимо отих возраста и происхождения.
Для создания целевыхлесопромышленных плантаций перспективны молодняки с участием кедра более 5% позапасу или более 10% по числу стволов. Уходы заключаются в формировании составаи постепенном переводе насаждения в кедровое хозяйство, регулировании густоты иформы древостоя. К числу лучших, кроме кедра, могут относиться деревья сосны, апри наличии проточного увлажнения — ели сибирской. Полнота насаждения впроцессе рубок не должна снижаться ниже 0,7. К возрасту спелости формируютсясомкнутые высокопродуктивные насаждения кедра.
При начале рубок формирования всредневозрастных и более старых древостоях участие кедра в основном иподчиненных ярусах должно составлять не менее двух единиц состава. Прикуртинно-групповом размещении деревьев кедра проводятся куртинные рубки. Вкуртинах и вокруг них убираются все деревья сопутствующих пород. В насажденияхс преобладанием кедра применяется активный низовой метод ухода. Вразновозрастных древостоях сочетаются низовой и верховой уходы.
Высокосмолопродуктивные кедровникиформируются в молодняках, средневозрастных и приспевающих древостоях [22]. Приначале уходов в молодом возрасте смолопродуктивные насаждения до возрастапроходных рубок формируются по рекомендациям, предложенным для промышленныхкедровников. При этом основное внимание уделяется получению крупных, свободныхот пороков стволов, компактных и хорошо развитых крон, В старшем возрасте,когда появляется возможность селекционного отбора, уходы направлены наулучшение роста деревьев по диаметру и повышение выхода живицы.
В особо ценных лесных массивах уходпроводится с целью сохранения и улучшения их основных качеств: уникальнойпродуктивности, высоких генетических и санитарно-гигиенических свойств, редкогосостава. В городских лесах и лесопарках формирование насаждений направлено наулучшение санитарного состояния, создание устойчивых высокодекоративныхландшафтов, что достигается отбором ценных форм, групповым или куртиннымразмещением деревьев, введением декоративных и плодово-ягодных кустарников идругими приемами согласно рекомендациям зеленого строительства [22].
Повышение водоохранных функцийкедровых лесов достигается созданием смешанных разновозрастных многоярусныхнасаждений из долговечных и ветроустойчивых пород. При уходах в первую очередь,убираются не устойчивые против ветра экземпляры пихты, ели и осины, а такженаклоненные, поврежденные вредителями, суховершинные и усыхающие деревья другихпород. Периодически омолаживается подлесок.
В защитных полосах уходнаправляется на повышение устойчивости защитных лесов, проводится во всехчастях полога насаждения. Рубками формируются сложные по возрастной структуре истроению древостои из ветроустойчивых древесных пород. Интенсивность уходовдолжна постоянно обеспечивать сомкнутость близкую 0,7. В случаях, когдазащитные леса граничат с открытыми пространствами, рубками формируются плотныеветроустойчивые опушки. Интенсивность рубок устанавливается с учетом полноты,состава, возраста, строения и состояния насаждения, а также целевых установокухода. Эффективность рубок определяется правильным выбором перспективныхплощадей, системой и технологией выполненных работ.
1.2Биология и экология сосны сибирской
Сосна сибирская (кедрсибирский) – Pinussibirica L. относится к отделу Голосеменные –Pinophita, семейству Сосновые – Pinaceae Lindl.
Климатический характерсеверной границы кедра наиболее отчетливо проявляется в Западной Сибири,поэтому о лимитирующих факторах определяющих распространение кедра сибирскоголучше всего судить по этому району.
При недостатке тепла упределов произрастания, особенно на вертикальном пределе в горах, наблюдаетсяразреженность древостоев кедра. Это связано с ухудшением условий роста. Точнотак же реагирует кедр в худших условиях произрастания в более южных районах случшим климатом, например в сфагновых, травяно-болотных и долгомошниковых типахлеса. Причем на севере и у вертикального предела в лучших местопроизрастанияхморфологический облик кедровников и деревьев кедра приобретает сходство с болееюжными кедровниками и деревьями. Крылов Г.В. [10] объясняет разреженностьдревостоев близ верхней границы леса не большим светолюбием кедра, анедостатком почвенного плодородия, из-за чего площади распространения корнейкедра в тех условиях сильно расширяются. С изменением возраста от 1-2 до 15лет, потребность в освещенности у кедра увеличивается почти в 15 раз.Аналогичное явление свойственно и другим темнохвойным породам, например пихтесибирской. В целом же кедр считается породой теневыносливой, и по этомупризнаку его ставят сразу же за пихтой и елью. Теневыносливость проявляется вспособности его молодых поколений длительное время довольствоватьсянезначительной освещенностью под пологом верхних ярусов и образовывать сильносомкнутые древостои с примесью пихты и ели.
По отношению к влагекедр считается требовательной породой, в особенности к влажности воздуха [24].По наблюдениям в Западной Сибири кедр не встречается в районах, гдесреднегодовая относительная влажность воздуха в 13 ч составляет менее 60%, анаименее влажного месяца – 50%. Наиболее крупные его массивы приурочены кхорошо дренированным, свежим, периодически влажным почвам близ рек и озер, поокраинам болот. Под действием лесных пожаров кедр постоянно вытесняется изэкологически оптимальных дренированных условий произрастания. Поэтому около 50%кедровников размещается в заболоченных районах [32].
Кедровники вбольшинстве своем являются смешанными многовидовыми лесами. Сопутствующиепороды – ель, сосна, береза, в меньших количествах – пихта, осина.Эдификаторную роль кедр начинает играть тогда, когда жизненный цикл лиственных ихвойных сопутствующих лесообразующих пород заканчивается и начинается их отпадв древостое.
Площадь районаэкологического оптимума по сравнению с площадью ареала невелика, а егорасположение отчетливо сдвинуто к юго-западному краю ареала [10].
Несмотря на самыеблагоприятные для роста кедра гидротермические условия, в районе экологическогооптимума в настоящее время нет преобладания кедровников в леснойрастительности. Причина снижения господствующей позиции кедра в районе егоэкологического оптимума заключается в его меньшей конкурентной силе посравнению с пихтой, которая находит здесь так же, как и кедр, оптимальныеусловия для роста по теплу, влаге и плодородию почв. В лесоводственномотношении важно знать, что площади, занятые в настоящее время пихтой, вполнепригодны для выращивания кедра. Многие из них могут и должны стать участкаминаивысшей продуктивности кедра [10].
Кедр размножаетсясеменным путем. В естественных сомкнутых таежных лесах кедр начинает плодоноситьв 40–50 лет, при разреженном состоянии, на опушках и в культурах – в 13–15 лет[31]. Мужские (пыльниковые) колоски красного цвета собраны мутовками восновании побегов, формируются в течение 2 лет. Женские шишечки фиолетовые,расположены на концах верхних побегов дерева по 2-5 возле вершинной почки. Отмомента заложения шишечек до их созревания проходит 3 года. Спелые шишки 5-8 см длиной и 3-6 см шириной созревают в августе-сентябре.
Возобновлениекедровников. Специфическаяособенность возобновления кедра – его зоохорность. Распространяет семена кедрана значительные расстояния исключительно кедровка, поэтому все участки, которыеэта птица избегает, характеризуются неудовлетворительным возобновлением кедра.Очевидно, к таковым следует отнести кедровники травяно-болотные.
По данным ПоварницынаВ.А. [15], Реймерса Н.Ф. [17], Чижова Б.Е. [31], кедровка разносит семена более 10 км, а число семян, заносимых ею в отдельные местообитания, достигает 30тыс. шт/га. Свои «кладовые», состоящие из 20–50, а иногда и более орешков,кедровка предпочитает делать на вырубках, гарях, рединах, а так же в сосновых иберезовых насаждениях без густого подлеска и даже высокогорной тундре. Семенатаких захоронений, не найденные кедровкой и не обнаруженные другими животными,после перезимовки прорастают и дают начало новым поколениям кедра.
Под пологом кедровыхнасаждений семена помимо кедровки распространяют почти все остальные ихпотребители, делая свои запасы или теряя их при добыче, перетаскивании и т. д.Немало всходов возникает и из семян опавших шишек. Встречались всходы, а такжемолодые двух- и трехлетние кедры с не полностью сгнившими стержнями и остаткамисеменных чешуй шишек между ними [13].
Отмечается высокаякорреляция лесовозобновительных процессов с лесорастительными условиями.Наиболее успешно возобновляются кедровники свежих типов условийместопроизрастания. Зеленые мхи – самый благоприятный субстрат для прорастаниясемян кедра. Слой мха имеет постоянную влажность (40-80%), а также увеличиваетколичество подвижных питательных соединений в верхнем слое почвы.
Кроме того, развитыйпокров из зеленых мхов снижает конкуренцию среди всходов различных породблагодаря тому, что проростки березы, ели и пихты часто зависают в толстом слоемхов, не достигая корнями минерального субстрата и, таким образом, быстроотмирают. Появлению корневых отпрысков осины препятствует недостаточная аэрированностьпочвы под слоем мха [6].
Подрост под пологомкедровых насаждений свежих типов условий местопроизрастания начинает появлятьсяпо достижении ими возраста 40-50 лет (52,3% всех кедровых молодняков имеютхвойный подрост), причем в подросте явно доминирует кедр. Средневозрастныенасаждения уже на 87,3% площади имеют достаточное количество подроста, при этомв составе подроста главная роль принадлежит кедру и значительная – пихте. Придостижении кедровниками свежих типов условий местопроизрастания возрастаспелости (241 год) они практически полностью (на 89,0% площади) обеспеченыподростом из темнохвойных пород, либо вторым ярусом – это начало сменыпоколений [15].
В травяных типах лесаподрост сильно страдает от конкуренции с травяным покровом и малочислен.
Неблагоприятно влияет напрорастание семян кедра развитый травяной покров (крупнотравье). Воздействиепроявляется двояко: во-первых, через создание непосредственного механическогопрепятствия для проростков кедра и для разнесения семян кедровкой, а во-вторых,через изменение условий среды (ухудшение светового режима, увеличение влажностивоздуха).
Покров из вейникаиссушает и уплотняет почву при высокой его плотности, при малой смягчаеттемпературно-влажностный режим на поверхности почвы, то же и кипрей.
При наличии хвоща лесногов средневлажных типах условий местопроизрастания численность подроста кедрарезко уменьшается, т.к. образуется войлочный слой подстилки толщиной 4-8 см, препятствующий прорастанию и росту всходов кедра.
Только 15,3%средневозрастных и приспевающих кедровников средневлажных типов условийместопроизрастания имеют под своим пологом кедровый подрост.
Кедровники сырых типовимеют незначительную площадь на территории «Самаровского чугаса», но 61,4% ихплощади обеспечено кедровым подростом. Другие лесообразующие породы в подростене могут конкурировать с естественным возобновлением кедра [15].
Сомкнутость материнскогополога, создающая режим затемнения подроста, определяет критический возрастпоследнего. Если под пологом сомкнутых кедровых насаждений подрост в основнойсвоей массе доживает до 10-15 лет (небольшая его часть – до 30-50 лет), то всреднесомкнутых древостоях, соответственно – до 30-40 и 70-120 лет.
Примесь лиственных пород(и сосны) — 2-3 единицы — благоприятно влияет на возобновление кедра, чтовызвано улучшением светового режима под их кронами [6].
1.3 Типы кедровых лесов природногопарка «Самаровский чугас»
По определению классика учения о лесе Г.Ф. Морозова [12]под типом леса надо понимать совокупность участков леса, однородных по составудревесных пород и условиям среды. Наряду с понятием о типе леса целесообразноотличать в пределах его тип лесорастительного сообщества или насаждения, подкоторым надо понимать совокупность древостоев с одинаковым составом основныхрастений в древесном пологе и в напочвенном покрове. Учение Г.Ф. Морозовапослужило толчком к развитию ряда типологических направлений. Одно из них – генетическаятипология Б.П. Колесникова [7]. Он учел значение рельефа и процессы развитиядревостоев. В тип леса Б.П.Колесникова могут попадать насаждения разныхпреобладающих пород и разного состава, но одинаковые по происхождению исходству процессов развития их древостоев, обеспечивающих одинаковость ходароста и уровень продуктивности. В тип леса может включаться ряд типовнасаждений, имеющих одинаковый тип лесорастительных условий. Применительно к условиямЗападной Сибири предложенную генетическую классификацию типов леса доработалпрофессор Е.П. Смолоногов [22]. Согласно этой типологии, тип насажденияявляется низшей, но не основной единицей типологии. Это участки леса,принадлежащие к одноименным стадиям возрастных или восстановительных смен иоднородные по комплексу лесорастительных условий (климатических, почвенных,гидрологических), по составу древесных пород, по другим ярусам растительности.Тип леса рассматривается, как качественно обособленное звено в генетическомряду развития лесной растительности, этап присущего ей лесообразовательногопроцесса [11]. Он слагается из типов лесонасаждений, соответствующих одной извозрастных или длительно-возрастных стадий развития типа леса.
Лесообразовательный процесс понимается каксовокупность всех явлений возникновения, развития, разрушения и смены лесныхнасаждений и равен периоду жизни одного поколения.
В основу типологической характеристики насаждений природногопарка «Самаровский чугас» положена схема типов леса подзоны средней тайги, разработаннаяЕ.П. Смолоноговым [22] и применявшаяся при устройстве лесов всегоХанты-Мансийского автономного округа.
В лесном фонде«Самаровского чугаса» преобладают свежие, периодически влажные, хорошодренированные, возвышенные и склоновые элементы рельефа, на отложениях сравнительнолегкого механического состава с почвами автоморфного и полугидроморфногохарактера увлажнения. В эту группу условий местопроизрастания входят 5630 га насаждений или 87,2% покрытых лесной растительностью земель брусничного,зеленомошно-ягодникового (ЗМЯГ), зеленомошно-мелкотравного (ЗММТ), черничного(ЧР) и крупнотравного (КРТ) типов леса. В целом по парку наблюдается явноепреобладание зеленомошно-мелкотравного (52,4%) и зеленомошно-ягодникового(28,7%) типов леса. Эта группа лесорастительных условий представлена всемиосновными древесными породами, за исключением ивы, произрастающими в парке.
Насаждения кедразеленомошниковой группы типов леса занимают повышенные элементы рельефа, разныепо высоте части склонов увалов, гряды и приподнятые участки террас в долинахрек и ручьев. Они распространены отдельными массивами на достаточнодренированных супесчаных и суглинистых почвах [1].
Влажные лесорастительныеусловия соответствуют бруснично-багульниково-моховому (БРБГ), багульниково-брусничному(БГБР), долгомошно-хвощевому (ДМХВ), хвощевому (ХВ), пойменному (П) иприручьевому (ПР) типам леса и занимают 277 га или 4,3% покрытых лесной растительностью земель. Преобладают в этой группе долгомошно-хвощевые березняки (118 га). Приручьевый тип леса представлен в основном хвойными насаждениями [31].
Насаждениякустарничково-сфагнового (КСФ), осоково-сфагнового (ОССФ) и травяно-болотного(ТРБ) типов леса приурочены к местам с избыточным увлажнением (окраины болот,заросшие болота, поймы рек) и занимают площадь 547 га (8,5% от покрытых лесной растительностью земель). Наибольшее представительство в этой группеимеют кустарничково-сфагновые сосняки (313 га) и осоково-сфагновые березняки (148 га) [11].
Одним из основных факторов, влияющих на величину допустимой рекреационнойнагрузки, а, следовательно, и степень воздействия ее на компоненты лесныхбиогеоценозов – почву, живой напочвенный покров и лесную подстилку, подлесок,подрост, древостой – является тип лесорастительных условий. Распространенные вприродном парке зеленомошно-ягодниковые и зеленомошно-мелкотравные типы лесадают основание высоко оценить рекреационное значение лесного фонда, так как этигруппы типов леса ценны устойчивостью, сложностью строения и высокимидекоративными качествами насаждений, видовым разнообразием травяногонапочвенного покрова [4].
Сфагновая группа типовлеса, представленная низкобонитетными сосняками и березняками, вследствиезаболоченности и низкой декоративности насаждений не представляет особойценности для рекреационного использования, но в то же время служит образцомтипичного ландшафта Ханты-Мансийского автономного округа [11].
Характер возрастного распределения насаждений основныхлесообразующих пород, рельеф местности, комплекс климатических факторов зонысредней тайги позволяют рассматривать древостои «Самаровского чугаса» какзвенья одной цепи – лесообразовательного процесса. Лесообразовательный процессв его элементарной форме проявляется в виде различного рода смен древесныхпород, совершающихся под влиянием различных причин и имеющих различную продолжительность:
1. Возрастные – связанные с изменениямисостава и структуры древостоя в течение полного возрастного цикла одногопоколения главной породы от ее зарождения до отмирания (распада).
2. Восстановительные – вызванныевоздействием на лес сильных разрушительных агентов (пожаров, рубки).
Среди восстановительных смен древесных породразличают:
2.1 Коротковосстановительные – завершающиеся в течениежизни одного поколения;
2.2 Длительновосстановительные – в течение 2-3поколений.
Рельеф, как один из ведущих факторовлесообразовательного процесса, учтен при разделении лесного покрова на лесныевыдела по признаку преобладающей породы [10].
Анализируя ходестественного возобновления под пологом древостоев, можно сделать вывод, что вбольшинстве случаев насаждения обеспечены достаточным количеством жизнеспособногоподроста и нередко вторым ярусом из темнохвойных пород [11].
Наиболее обеспеченыподростом пихтовые (98,6%) и кедровые (90,8%) древостои свежих условийместопроизрастания. Обеспечены подростом и лиственные древостои. В целомследует отметить довольно успешный процесс естественного возобновления подпологом леса.
Во всех типах лесанаблюдается значительное количество подроста из темнохвойных пород. Из 1155 га спелых и перестойных насаждений природного парка 599,8 га или 51,9% обеспечено подростом с преобладанием кедра. 17,9% спелых и перестойных насаждений имеют под своимпологом достаточное количество подроста с преобладанием пихты. Предварительноевозобновление в условиях природного парка идет успешно как под пологом хвойныхнасаждений, так и под пологом лиственных (658,2 га или 73,0% всех спелых и перестойных лиственных насаждений имеют под пологом второй ярус илидостаточное количество подроста кедра, пихты и ели) [11].
Наличие достаточногоколичества подроста в насаждениях, теряющих свои рекреационные исанитарно-гигиенические функции, позволяет восстановить их рубками обновления иландшафтными рубками в более короткие сроки и без искусственного лесовозобновления(см. табл. 1.3.1.)Таблица 1.3.1. Характеристика подроста под пологомспелых и перестойных кедровых древостоевТипы условий местопроизрастания Типы леса
Площадь
спелых и пересто-йных Имеется подрост ценных пород Перспективы лесовосстановления обеспечено не обеспечено га % га % га % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Свежие
ЗММТ
ЗМЯГ
81,1
41,7
69,8
41,7
86,0
100,0
68,6
38,0
84,6
91,1
1,2
3,7
1,4
8,9
Итого по породе 122,8 111,5 90,8 106,6 86,8 4,9 4,0 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Примечание: * ЗММТ –зеленомошно-мелкотравный, ** ЗМЯГ – зеленомошно-ягодниковый.
1.4 Возрастная структура лесовприродного парка «Самаровский чугас»
В практике ведениялесного хозяйства, а природный парк является в некоторой степени объектомлесохозяйственного производства, принят в качестве минимальной учетной единицыдля определения возраста насаждений класс возраста. Для насаждений спреобладанием кедра он равен 40 лет, для остальных хвойных – 20 лет. По всемлиственным породам он равен 10-ти годам, а по кустарниковым – 1 год [28].
Возрастная структура насаждений природного паркакрайне неравномерна по группам и классам возраста и характеризуется абсолютнымпреобладанием средневозрастных насаждений – 58,5% от покрытых лесом земель или 3772,2 га [6].
Распределение площадей лесных земель по группамвозраста представлено в табл. 1.4.1.
Таблица 1.4.1. Площадилесных земель по группам возраста, гаПорода Группы возраста Молодняки Средневозрастные Приспевающие Спелые Перестойные Итого Сосна 23,7 334,0 14,6 0,3 – 372,6 Ель 8,2 223,1 32,9 – – 264,2 Пихта 33,2 305,0 96,6 125,3 5,4 565,5 Кедр 599,6 1763,5 339,3 122,8 – 2825,2 Итого хвойные 664,7 2625,6 483,4 248,4 5,4 4027,5 Береза 91,5 317,5 211,5 167,9 353,2 1141,6 Осина 38,8 809,5 34,1 18,8 360,2 1261,4 Ива древовидная 2,3 19,6 – – – 21,9 Ива кустарниковая – – – – 1,1 1,1 Итого лиственные 132,6 1146,6 245,6 186,7 714,5 2426,0 Всего 797,3 3772,2 729,0 435,1 719,9 6453,5
Наличие возрастногоразрыва среди насаждений березы и осины говорит о двух ярко выраженныхпроцессах, происходящих в лиственных насаждениях.
Преобладаниестаровозрастных древостоев осины и березы свидетельствует о начале стадии ихраспада с учетом биологически возможного возраста — 120-140 лет в насаждениях,хотя ученые отмечают отдельные деревья осины в возрасте 180 и даже 250 лет взоне средней тайги (В.П.Демиденко, 1978). Значительная площадь березовыхмолодняков 1-го класса возраста – показатель процесса восстановления через этупороду не покрытых лесной растительностью земель.
Средневозрастныенасаждения представлены хвойными (69,6%) и лиственными (30,4%) древостоями.Лиственные средневозрастные насаждения в основном осиновые (809,5 га), которые обладают невысокими эстетическими и рекреационными свойствами. В таких насажденияхлесоустройство проектирует проведение различных видов рубок с целью повышениярекреационных свойств леса [2].
Другие возрастныегруппы имеют приблизительно одинаковый удельный вес. Молодняки общей площадью 797,3 га или 12,3% от покрытых лесом земель в подавляющем большинстве представлены кедровыминасаждениями 3-го класса бонитета. Эти смешанные насаждения с участием кедра всоставе 3-5 единиц в основном расположены в «Шапшинском» урочище в лесопарковойфункциональной зоне. Значительное количество высокополнотных кедровыхмолодняков 2-го класса возраста с долей участия кедра до 10 единицсосредоточено и на Ханты-Мансийских холмах. Молодняки других лесообразующихпород имеют незначительный удельный вес среди насаждений Природного парка.
Приспевающие насаждениязанимают площадь 729 га (11,3% от покрытых лесом земель). Почти половинаприспевающих насаждений приходится на долю кедровых древостоев. На долю спелыхи перестойных насаждений приходится 17,9% от площади покрытых леснойрастительностью земель. Спелые кедровые насаждения (122,8 га) находятся в основном на острове Большой Чухтинский, спелые пихтовые (125,3 га) – преимущественно в «Шапшинском» урочище и на Ханты-Мансийских холмах. Перестойныеберезовые (353,2 га) и осиновые (360,2 га) древостои вступили в последний период своего роста и развития и находятся в стадии распада. В таких насажденияхнаблюдается увеличение запаса сухостоя и захламленности и для повышениярекреационных и санитарно-гигиенических свойств участков лесоустройствопроектирует проведение санитарных рубок и рубок обновления. Перестойных хвойныхнасаждений в природном парке практически нет [6].
Средний возрастнасаждений природного парка – 108 лет. Лиственные насаждения по данным таксацииимеют средний возраст 72 года, а хвойные – 127 лет. Насаждения лесного фондапреимущественно одновозрастные (за исключением кедровых), тогда как наиболееустойчивы и наилучшим образом отвечают требованиям рекреации разновозрастныедревостои.
Группы возраста,определяемая в соответствии с принятым возрастом спелости кедра природногопарка, приведена в таблице 1.4.2.
Таблица 1.4.2. Возрастные группы кедраПреобладающая порода
Возраст
спелости Продолжительность возрастных периодов Молодняки Средневозрастные Приспевающие Спелые Перестойные Кедр 241-280 1-80 81-200 201-240 241-320 ≥321
Приведенные данные позволяют судить о возрастномпотенциале кедра, а характер распределения по классам возраста – о статическомсостоянии древесной растительности на момент учета, отражающем одну издинамических стадий развития того или иного ценоза.
Так, становится очевидным, что кедровые древостои, какосновная лесная формация, продолжают свое формирование, поскольку преобладают121-200-летние древостои. Установлено, что кедр характеризуется продолжительнымпериодом жизни как отдельных деревьев (достигающих возраста 400-450 лет), так ицелых насаждений (до 350-400 лет). Массовое разрушение древостоев кедра обычноначинается с 250-300 лет в результате бурелома и вывала крупномерных деревьев,механическая устойчивость которых ослаблена грибами, поражающими древесину вкомлевой части ствола (стволовая гниль) и корневой системе. Отдельныеэкземпляры кедра на Ханты-Мансийских холмах достигают возраста 400 лет [6].
В целом возрастнаяструктура насаждений природного парка отвечает своему назначению. Однако, дляповышения рекреационных, защитных, эстетических и санитарно-гигиеническихсвойств леса, лесоустройством проектируется проведение рубок ухода, санитарныхи обновительных рубок с целью создания разновозрастных, разнополнотныхнасаждений. При этом кардинальное изменение структуры уникальных насаждений наХанты-Мансийских холмах лесоустройством не планируется [7].
1.5 Орехопродуктивностькедровых лесов Ханты – Мансийского автономного округа
Важнейшее богатствокедрового леса, отличающее его от всех других – это кедровые семена с высокимсодержанием жира и других ценных технических и питательных веществ, в том числежизненно важных микроэлементов. Кедр – единственный «орехоносный» вид сибирскойтайги, а кедровники в течение 250–300 лет дают хорошие урожаи семян,потенциальные возможности их заготовки в пищевых и технических целяхзначительны. Благодаря высоким качествам семян и разнообразным прямым икосвенным пищевым связям с животными, кедровники являются центрами обитания,расселения многочисленных таежных животных, регуляторами их численности, этолучшие охотничьи угодья [31].
Ядрышки кедровых ореховсодержат масла почти в два раза больше, чем зерна подсолнуха (60-70%), 17-18%белков, 15% углеводов и 2-3% минеральных веществ, в том числе и фосфор, магний,калий. По данным кафедры биохимии Тюменской государственной медицинскойакадемии [31], кедровые орехи содержат целый комплекс ценных витаминов:токоферолы (витамин Е) – 64 мг %, систеролы, которые участвуют в регуляциижирового обмена и синтезе витамина Д – 0,7%, линолевую и линоленовую кислоты(витамин F). Они уступают грецкому орехутолько в содержании витамина Е. Молоко кедровых орехов целебно при лечениитуберкулеза, почек и мочевого пузыря. Отвар ореховой скорлупы лечит геморрой, акедровая живица издавна применялась как ранозаживляющее средство. В хвое кедравитамина С в шесть раз больше, чем в лимоне. Распространение кедра на незанятыеим площади осуществляется с помощью различных лесных животных. Особенно великав этом роль кедровки [31].
Организованная заготовкакедрового ореха в ХМАО в настоящее время не превышает 3 т в год [32]. Ожидаемаябиологическая орехопродуктивность кедровников с учетом доли участия кедра вдревостое представлены в табл. 1.5.1.
Таблица 1.5.1. Биологическаяорехопродуктивность кедровников, кг/гаПодзонаУчастие кедра в составе насаждений 3-4 5-6 7-10 Северная тайга 30 60 90 Средняя тайга 40 80 120
На кедровые лесаорехопромыслового назначения приходится всего 2,9%. Слабое развитиеорехопромысла обусловлено тем, что естественные кедровники имеют невысокуюпродуктивность (10-100 кг/га), труднодоступны в транспортном отношении,неудобны для сбора ореха. Деревья кедра, выросшие в сомкнутых насаждениях,имеют слабо развитую и высоко поднятую крону. Поэтому для отряхивания шишек досих пор применяют колот, причиняющий деревьям значительные повреждения. Вместах удара колота о ствол, отмирает камбиальный слой, который обеспечиваетнарастание дерева в толщину и ежегодное воспроизведение сосудов, по которым изкорней в крону передвигаются влага и минеральные вещества, а из кроны к корням– синтезированные в хвое органические соединения. Отмершие участки древесинызаселяются грибами, которые через раневые повреждения проникают вглубь ствола,вызывая преждевременную гибель дерева [32].
Изучение опыта созданияприпоселковых кедровников в Тюменской, Томской областях и на Алтае,исследование роста деревьев кедра при разной густоте стояния показали, что егокрона чрезвычайно пластична и может быть сформирована человеком по своемуусмотрению. В припоселковых кедровниках, где рубками ухода удаленывторостепенные породы и насаждение изрежено до такой степени, что оставшиесядеревья не затеняют друг друга, кедр развивает мощные шарообразные кроны, накоторых образуется много (до 1000 шт.) шишек. Такие насаждения имеюторехопродуктивность до 300 кг/га и удобны для сбора шишек механизированнымспособом [17].
Исследования,проведенные Тюменской лесоопытной станцией (ЛОС), показали, что приформировании насаждений орехопромыслового назначения по типу кедросадов деревцадолжны расти свободно, не затеняя друг друга. Для поддержания лесной обстановкии с учетом возможного повреждения деревцев в молодом возрасте следует иметь150–300 деревцев на 1 га после первого приема изреживания. По мере разрастаниякрон резервные деревья вырубаются, и в конечном итоге на 1 га кедросада оставляется 100–110 равномерно размещенных семенных деревьев [31].
Орехоносные насаждения могутформироваться из лиственных древостоев 100-120-летнего возраста в периодраспада лиственного полога и выхода кедра в господствующий ярус. В этом случаепосле первого приема рубки на гектаре оставляется около 200 деревьев кедра придиаметре кроны более 5 м, или около 300 деревьев с кронами шириной до 5 м. Интенсивность ухода в кулисах 30-40%. Не допускается образование просветов в пологе более 200 м2. При отборе перспективных экземпляров основное внимание обращается на сохранениедеревьев с хорошо развитой верхней частью кроны. Последующие уходы направленына поддержание хорошего санитарного состояния и высокой устойчивости древостоев[31].
Формирование лесосеменных участков,кроме высокой семенной продуктивности, должно обеспечить получениевысококачественных семян с хорошими наследственными свойствами, предупреждатьвозможность опыления лучших деревьев низкокачественными. Отбор участков производитсяв молодняках и средневозрастных насаждениях [29]. При формировании лесосеменныхучастков из средневозрастных кедровников насаждения раньше начинаютплодоносить, упрощается отбор деревьев по хозяйственно ценным признакам,которые к этому времени проявляются полнее, чем в молодом возрасте.
Насаждения высокого селекционногозначения создаются с целью улучшения и сохранения их генетического состава. Припервых уходах удаляется часть деревьев сопутствующих пород, а также минусовыедеревья кедра. По мере отбора по фенотипу улучшается структура популяции. Изсопутствующих пород сохраняются только экземпляры, которые способствуютформированию кроны, ствола или проявлению каких-либо других ценных признаковоставляемых деревьев.
Выбор площадей для формированияорехоплодных кедровников проводится в урочищах традиционно используемых длясбора кедрового ореха. Начальное количество молодого поколения и деревьев кедраможет существенно изменяться в зависимости от возраста насаждения, типа леса исомкнутости господствующего полога. Для создания лесосеменных участков пригодныплощади, намеченные для формирования орехоносных плантаций, но они должны бытьудалены от минусовых насаждений и отдельных минусовых деревьев кедра нарасстояние не менее 300 м [13].
При подборе участков на семеннуюпродуктивность предпочтение следует отдавать насаждениям, составленным деревьямс шаровидной и булавовидной формой кроны, сложенной крупными ветвями, чтоуказывает на большую поверхность семенного яруса. Признаком высокой семеннойпродуктивности является хорошее развитие дерева. Крона такого дерева не имеетотмирающих нижних ветвей. Качество ствола принимается во внимание какдополнительный признак устойчивости и долголетия дерева и не является главным.
На лесосеменных участках, семенакоторых планируется использовать для создания лесопромышленных плантаций,орехоносные деревья должны быть прямыми с малосбежистыми стволами, сбессучковой зоной не менее 50% длины ствола и компактными кронами сложеннымитонкими ветвями. Нежелательны отставшие в росте деревья с искривленными сильносбежистыми стволами, однобокой и флагообразной кроной, с признаками поврежденийи болезней.
Лесосеменные участки создаются втех лесорастительных условиях, в которых планируется последующее использованиесемян. На южном пределе и в районах спорадического распространения кедравозможно и экономически целесообразно формировать лесосеменные участки на местезеленомошных, мелкотравно-зеленомошных и разнотравных сосняков исосново-темнохвойных насаждений. При этом начальное количество, размерыдеревьев и подроста кедра должны приниматься по лиственным насаждениям травяныхтипов леса — 0,8 и 2,5 тыс. шт./га.
Перспективны работы по созданиюлесосеменных участков в припоселковых кедровниках, которые, благодаря высокойорехопродуктивности, являются лучшей лесосеменной базой южной тайги.Селекционная структура и строение припоселковых кедровников благоприятны дляформирования лесосеменных участков и орехоплодных насаждений. Лесохозяйственныеуходы направляются на повышение селекционных качеств семян [29].
Выбор площади для формированиякедровых древостоев лесоэксплуатационного назначения проводится в достаточнопродуктивных сомкнутых насаждениях разного состава и возраста, в которых кедррастет по II-IV классам бонитета. Подбираются компактные участки площадью неменее 40-50 га, пригодные для комплексной механизации работ, обеспеченныехорошими подъездами или возможностью их строительства. Равномерное размещениедеревьев кедра по площади не обязательно, максимальное количество на гектаре неограничено.
При формировании промышленныхкедровников с возраста молодняков начальная полнота насаждений должна бытьблизкой к 1,0, участие кедра не менее 10% от общего числа деревьев [29]. Всредневозрастных насаждениях и старше уход следует начинать при наличии кедра вверхнем пологе более 30% и его присутствии в подчиненных ярусах и в подросте. Квозрасту рубок промежуточного пользования участие кедра должно составить неменее 50%. Общее количество деревьев всех пород должно обеспечивать высокуюсомкнутость полога и хорошую очищаемость стволов от сучьев.
Выбор перспективных площадей дляформирования целевых кедровников выполняется специалистами проектныхорганизаций, лесоустроителями или квалифицированными инженерно-техническимиработниками лесхозов и лесничеств. При организации работ в лесопромышленныхпредприятиях, в подборе площадей участвует инженер по лесному фонду илитехнорук лесопункта. Подбор участков, назначение рубок и время их проведенияустанавливаются с учетом интересов охотничьего хозяйства и побочногопользования лесом.
Особенности формирования целевыхкедровников в лесных культурах заключаются в предупреждении и своевременномосвобождении кедра от угнетения лиственными породами. Известно, что основныеобъемы лесокультурных работ выполняются на свежих вырубках и гарях, которые спервых лет активно зарастают березой и осиной, а через 4-5 лет после посадкихвойные саженцы оказываются под пологом лиственных пород. Даже на площадях, гдедо создания культур процесс облесения протекает медленно из-за сильногозадернения почвы, после нарезки борозд по их отвалам и дну появляется обильноевозобновление лиственных пород, иногда сосны. В итоге на площадях культур кедраформируются естественные лиственные молодняки с угнетенными посадками кедра подих пологом.
Разрубка коридоров и рубки уходаинтенсивностью 30-50% с равномерной вырубкой деревьев или с уборкой части кулисне дают желаемых результатов. Оставленные деревья лиственных пород начинаютинтенсивно развиваться и через 5-6 лет восстанавливают высокую полнотудревостоя и сомкнутость крон. Под пологом лиственных пород саженцы кедра растуттем медленнее, чем выше полнота насаждения [31].
В то же время посадки кедраизначально приспособлены для формирования орехоплодных кедровников и постоянныхлесосеменных участков. При этом наиболее ценные результаты можно получить прииспользовании культур созданных селекционным посадочным материалом. Технология,интенсивность и повторяемость уходов в лесных культурах определяются густотойпосадок, схемой размещения растений, сомкнутостью угнетающего полога иэкологическими условиями участков. Независимо от целевых задач первый уходпроводится при возрасте культур 5-10 лет. Для завершения формирования целевыхкедровников потребуется 4-6 уходов.
В культурах кедра, созданных посплошной обработке почвы на участках площадью более 5 га уходы проводятся линейно-селекционным методом по широкопасечной технологии лесосечных работ. Доначала уходов в пасеках поперек рядов через 80-100 м в направлении верхнего склада прорубаются технологические коридоры шириной 4 м. По ним производится трелевка хлыстов в течение всего периода формирования целевых насаждений.При площади участков менее 5 га коридоры не прорубаются. Проведение уходов впасеках определяется целевыми задачами рубок, шириной междурядий и полнотойнасаждения [31].
При создании орехоплодныхкедровников в рядовых культурах с шириной междурядий около 1,5 м и начальной густотой 8-9 тысяч растений на гектаре, при первом приеме вырубается каждый второйряд. В междурядьях и оставшихся рядах убираются сопутствующие породы, ипроводится селекционный уход за кедром. При втором уходе, который выполняетсячерез 5-8 лет, вновь вырубается каждый второй ряд, ширина междурядий доводитсядо 6-8 м. В оставшихся рядах повторяются селекционные рубки. Все последующиеуходы выполняются на селекционной основе.
В культурах с шириной междурядийболее 2 м при первом уходе одновременно с лиственными породами убирается каждыйтретий ряд. При втором — один из оставшихся рядов, одновременно проводятсяселекционные уходы в рядах. К возрасту плодоношения на гектаре сохраняется140-150 высокоурожайных деревьев кедра. Оптимальное расстояние между кедрами 8-10 м. При ширине междурядий более 3,5 м и высоте посадок более 4 м на уходах возможно использование валочно-пакетирующих машин в комплексе с трелевочными тракторами [20].
В культурах созданных на вырубкахпо частично обработанной почве и заросших лиственными породами применяется коридорныйспособ ухода. За первый уход вырубаются другие породы в коридорах шириной 4-6 м вдоль рядов или площадок с посаженым кедром. В рядах и на площадках выполняется уход по низовомуметоду. По мере повторного угнетения культур коридоры расширяются до полногоудаления угнетающих деревьев.
В культурах под пологом леса,созданных в порядке реконструкции малоценных насаждений, при сомкнутостиугнетающего полога до 0,7, его вырубка производится за один прием. При болеевысоких полнотах деревья кедра освобождаются за два приема рубками примерноравной интенсивности через 4-5 лет. Последующие уходы направлены на удалениелиственного возобновления, селекционный отбор семенных деревьев, их свободное иравномерное размещение по площади.
При создании постоянныхлесосеменных участков в культурах уходы следует начинать в возрасте 6-10 лет.При первом приеме в междурядьях убираются деревья сопутствующих пород.Интенсивность рубок 70-80% по запасу. Вторая рубка назначается через 6-8 лет. Вырубаютсяоставшиеся лиственные деревья, сухостой и отставшие в росте деревья кедра.Густота доводится до 300-500 экземпляров на гектаре. Третий прием выполняется ввозрасте 50 лет. За счет удаления минусовых экземпляров количество деревьевснижается до 250-300 шт./га, а при четвертом уходе в возрасте 80-90 лет — до200 деревьев на гектаре [20].
Формирование целевых кедровников влесных культурах предупреждает смену пород, позволяет на селекционной основесоздавать постоянные лесосеменные участки высокой семенной продуктивности ивысокоурожайные орехоплодные насаждения. Системное расположение посадокупрощает технологию, обеспечивает хорошее качество и эффективность работ, атакже снижает трудовые и материальные затраты на их выполнение. Подготовкарубок формирования в естественных и искусственных молодняках, а также всредневозрастных насаждениях включает подбор и обследование участков, отвод иоформление лесосек, выбор погрузочных площадок, разметку магистральных ипасечных волоков, изыскание подъездных путей, разработку и оформлениетехнической документации [17].
По результатам I Научно – практической конференции,которая проходила в г. Ханты-Мансийске 7-9 июня 2007 года, «Кедровые леса вХанты-Мансийском округе – Югре: состояние, проблемы, повышение их продуктивности»была выдвинута концепция, в которой указывалось:
«Добиться сохранения ипреумножения кедровых лесов, а также их вовлечения в интенсивное хозяйственноеосвоение только за счет использования действующего рыночного механизма,текущего федерального и окружного финансирования, административного и правовогорегулирования, невозможно по ряду причин:
1. Несмотря науникальность и огромное хозяйственное и средозащитное значение все кедровыелеса округа устроены по самому низшему 3-му разряду лесоустройства, в основномметодом дешифрирования аэроснимков. Поэтому таксационные характеристикиорехово-промысловых зон не позволяют определить реальную орехопродуктивностьслагающих их насаждений, разработать способы рубок ухода, обеспечивающиеповышение орехопродуктивности, но не снижающие устойчивость кедровых насажденийк ветровалу.
2. В суровыхклиматических условиях Ханты-Мансийского автономного округа-Югры, далеких отклиматического оптимума, кедр не создает на больших территорияхвысокопродуктивных насаждений по производству древесины и по урожайности семян.Низкопродуктивные, неперспективные для промышленной заготовки ореха кедровникиV, Vа и Vб бонитетов в северной тайге составляют 73 %, а в среднем поавтономному округу 66%.
3. Для формированиякедровников естественным путем требуется длительный период времени, лежащий запределами жизни нынешнего трудоспособного населения. Кедр начинаетгосподствовать в верхнем пологе древостоя только в возрасте 180-200 лет, послетого, как из состава древостоя в силу естественной старости выпадутсопутствующие породы — береза, осина, сосна, ель, пихта.
4. Отсутствуютопробованные технологии проведения в кедровых лесах различных видов рубок сиспользованием современных лесозаготовительных машин, исключающих повреждение крон,стволов и поверхностных корней кедра.
5. На территорииавтономного округа не ведутся серьезные работы по селекции кедра: отборвысокоурожайных форм кедра, высокопродуктивных кедровников и плюсовых деревьев,их размножение и плантационное выращивание.
6. В Ханты-Мансийскомавтономном округе-Югре отсутствует нормативно-правовая база компенсации потерькедровых лесов, вырубаемых при отводе земель для нужд нефтегазодобычи.
7. Не разработаны порядокорганизации орехово-промысловых зон (ОПЗ) и припоселковых кедровников;рекомендации по прогнозу и мониторингу урожаев кедрового ореха; правила рубок илесовосстановления на территориях ОПЗ; руководство по селекционномусеменоводству кедра сибирского с учетом климатических особенностей Югры.
8. Для перехода на принципиально новый уровеньинтенсивного высокодоходного, и неистощительного пользования кедровыми лесаминеобходима система взаимоувязанных мер, объединенных в целевую программу иобеспеченных необходимым финансированием».
9. Федеральная целевая программа «Экологияи природные ресурсы России. 2002-2010 гг.» и ее подпрограмма «Леса» непредусматривает решение проблем кедровых лесов в регионах РФ [1].
Наиболее эффективнымвариантом решения проблем кедровых лесов Ханты-Мансийского автономного округа –Югры является разработка и реализация региональной (окружной) целевой программы«Кедровые леса Югры. 2009-2013 гг.».
Возможныеварианты решения проблемы.Концепция предусматривает ряд мер. В их числе:
· эффективноеиспользование уже имеющихся кедровников естественного происхождения,
· создание новыхкедровых насаждений, в 3-5 раз превышающих по орехопродуктивности ранеевыделенные орехово-промысловые зоны,
· разработкунормативно-правовой базы по использованию прижизненных древесных и недревесныхресурсов кедровых лесов на научной базе с учетом географических особенностейавтономного округа,
· разработкунормативно-правовой базы компенсации потерь кедровников, вырубаемых приразведке и эксплуатации полезных ископаемых, строительстве и реконструкциитрасс ЛЭП, линий связи, дорог, трубопроводов и др. и систему контроля заосуществлением этой компенсации на практике и т.д. [33].
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Месторасположение и рельеф
Природный парк«Самаровский Чугас» расположен на территории Ханты-Мансийского района Тюменскойобласти в окрестностях г. Ханты-Мансийска.
Равнинная частьтерритории природного парка «Самаровский чугас» относится к трем надпойменнымтеррасам реки Оби. Относительная высота третьей надпойменной террасы составляет45-60 м, второй – 33-45 м и первой – до 25м. Микрорельеф надпойменных террасимеет гривисто-западинный характер, создающий пестроту в растительном ипочвенном покрове [22].
Территория Ханты-Мансийскиххолмов представляет собой останцы древней материковой поверхности, имеющейотносительные высоты 110 – 126 м (рекреационно-мемориальная зона). Кореннойберег Иртыша у села Самарово имеет следующее строение: береговой увал типастоловой горы шириной 2-2,5 км покатым склоном переходит к востоку в равнину.Поверхность территории природного парка в пределах города изрезана логами иоврагами. Формы рельефа здесь представлены поверхностями водно-ледникового иэрозионно-денудационного происхождения. По мере удаления от основного базисаэрозии (пойма Оби и Иртыша) происходит выполаживание рельефа. Увалообразныеповышения постепенно переходят в плоские, сильно заболоченные водораздельныепространства. Наиболее дренированные пространства примыкают к речным долинам.
Территория природногопарка «Самаровский чугас» разделена на четыре функциональные зоны:рекреационно-мемориальную, рекреационно- защитную, лесопарковую инаучно-исследовательскую.
Рекреационно–защитнаязона природного парка расположена непосредственно в пределах первой и второйнадпойменных террас. Поверхность ее характеризуется полого увалистымивытянутыми гривами, сохраняющими в своем облике элементыэрозионно-аккумулятивных форм рельефа. Террасовые уступы резко обрываются кшироким поймам рек Иртыша и Оби. Поверхность их сильно размыта в результатеразвития овражной эрозии.
Лесопарковая зона(«Шапшинское» урочище) природного парка расположена большей частью в пределахтретьей надпойменной террасы реки Оби, ширина при которой при продвижении ввосточном направлении увеличивается до 4-5 км. С удалением от русел рек и увеличением выположенности рельефа затрудняется внутрипочвенный дренаж, что приводитк формированию болот верхового типа.
2.2 Климат
Температурный режим. К термоэнергетическим ресурсамтерритории относятся следующие показатели. Средняя годовая температура воздуха– +1,4°C. Зимние месяцы отличаются устойчивыми низкими температурами. Самыйхолодный месяц – январь со средней температурой – 19,8°C.
Весна короткая ихолодная. Март, с его отрицательными температурами, по существу является зимниммесяцем. Значительное повышение температуры наблюдается только в мае. При этом,в течение апреля-мая возможно частые смены погоды – нередки снегопады в течениеапреля и холода в течение всего мая.
Лето также короткое идлится около двух месяцев. Июль и август характеризуется устойчивымиположительными температурами, хотя кратковременные заморозки в ночное время неисключены и в это время. Средняя температура жаркого месяца – июля – составляет17,5°C.
Осень ранняя, с сильнымиинеями в августе и первым снегом в сентябре. Для осеннего сезона,продолжающегося два с половиной месяца, характерна пасмурная, с моросящимидождями, погода. В октябре температура быстро падает, а к началу ноября ужеформируется устойчивый снежный покров.
Продолжительность периодас положительными среднесуточными температурами составляет на обследованнойтерритории в среднем 187 дней. Средняя продолжительность вегетационного периода– 98 дней. При этом сумма эффективных для вегетации температур (выше 10°C) не превышает 1400°.
Приведенные данныепозволяют характеризовать биоклиматические ресурсы территории природного паркакак недостаточно обеспеченные теплом с очень холодной и суровой зимой ихолодным летом. Дискомфортные условия в зимние месяцы для всех биологическихобъектов связаны, прежде всего, с сильным переохлаждением. Термические условиялетнего сезона свидетельствуют о коротком периоде вегетации.
Условия увлажнения. Основным источником поступлениявлаги на территорию района исследований являются атмосферные осадки.Среднегодовое количество осадков 494 мм. Коэффициент увлажнения по Е.П.Смолоногову [22] составляет 1,2, что позволяет охарактеризовать условияувлажнения как избыточно влажные.
Распределение осадков посезонам года неравномерное. Максимальное их количество выпадает с апреля пооктябрь (75-83%), особенно много в июле и в августе. Зимой в связи сустановлением антициклонального режима и низкой температуры, количество осадковсоставляет 17-20% от годового количества. Таким образом, на вегетационныйпериод (с мая по сентябрь) приходится до двух третьей годовой суммы осадков.Осенний переход среднесуточной температуры через 0°C приурочен к первой декаде октября. В это время начинается формирование снежного покрова.Устойчивый снежный покров образуется уже к ноябрю. Наибольшей мощности он достигаетв марте. Средняя высота снежного покрова к этому времени составляет 57см,максимальная – 90 см [28].
Исходя из всегосвязанного выше, исследуемую территорию можно отнести к зоне избыточногоувлажнения и недостаточной теплообеспеченности.
Важным показателемявляется термический режим почв. В начале холодного периода (в октябре-ноябре)идет интенсивная потеря тепла и промерзание грунтов. При наличии устойчивогоснежного покрова уже в декабре интенсивность теплоотдачи уменьшается, а вянваре-феврале происходит миграция влаги снизу вверх. В результатевлагосодержание верхнего (30 см) слоя почвы от декабря к марту возрастает от90-110 мм до 130-160 мм. В марте охлаждение почвы резко ослабевает, и к периодуснеготаяния отрицательные теплопотоки сменяются положительными. В апрелепоступающее в почву тепло расходуется на оттаивание. В этот период верхний слойпочвы только начинает поглощать тепло, а нижние начинают охлаждаться [32].
2.3 Почва
Территория природного парка «Самаровский чугас»относится к подзоне подзолистых, болотно-подзолистых и болотных почв среднейтайги [1].
Подзолистые почвыявляются преобладающим типом на территории Природного парка и формируется наповышенных хорошо дренированных элементах рельефа с глубоким залеганиемгрунтовых вод под темнохвойным лесом.
Там, где подстилающимпородам свойственна пониженная водопроницаемость, процесс подзолообразованиявыражен слабее. Почвенный покров представлен подзолистыми оглееными почвами спризнаками поверхностного, внутрипрофильного и глубинного оглеения.
На слабодренированныхцентральных частях плоских водоразделов, древних террасах и на пологих склонах,то есть в местоположениях, где характерен ослабленный сток поверхностных вод,появляется переувлажнение, которое способствует проявлению болотного процесса иформированию болотно-подзолистых почв.
На низких террасах, вмежувальных понижениях и замкнутых котловинах определенное влияние напочвообразование оказывают почвенно-грунтовые воды, которые залегают неглубокоот поверхности. Это усиливает развитие болотного процесса почвообразования,независимо от литологии пород, на которых формируется болотные почвы.
Таким образом, натерритории района исследования в почвообразовании активно выражено участие двухведущих процессов – подзолистого и болотного, которые определяют развитиеавтоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почв.
2.4Растительность
В лесном фонде природногопарка преобладают хвойные насаждения, занимающие 4027,5 га или 62,4% от покрытых лесной растительностью земель, из которых подавляющее большинствоприходится на кедровые насаждения (2825,2 га или 70,15 % площади хвойных; 43,8% — от всей покрытой площади). Сосновые древостои занимают 372,6 га или 5,7% покрытых лесом земель, большая часть из них приходится на сырье и мокрые типы леса.Лиственные насаждения, занимающие 37,6% покрытых лесной растительностью земель,представлены осинниками (1261,4 га или 52,05), березняками (1141,6 га или 47,1%) и ивняками (21,9 га или 0,8%). Крайне незначительный вес удельный вес имеютнасаждения с преобладанием кустарниковой ивы (0,1% от площади лиственныхнасаждений).
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИОРЕХОПРОДУКТИВНОСТИ СОСНЫ СИБИРСКОЙ
К настоящему временисложилось три способа оценки урожая сосны сибирской [29].
Первый способ основанна учете зрелых шишек на деревьях или их сборе и подсчете после опадания. Вэтом случае урожай оценивается в абсолютных показателях (кг/га).
Второй способ основанна учете озими, при котором с поправкой на опад данные также пересчитываются вабсолютные показатели. Второй способ позволяет сделать оценку урожая не тольков год сбора, но за год вперед, поэтому в известной мере он является прогнозным.
Третий способпредназначен не для оценки урожаев в год сбора, а для определения периодичностиплодоношения, учет которой необходим для определения средней многолетнейурожайности. Он основан на учете следов от опавших шишек, поэтому позволяетпроводить оценку в любой год, независимо от того, есть урожай или нет.
Наши исследования проводилисьс использованием третьего способа оценки урожая летом 2008 г.
Для оценки урожая соснысибирской на территории природного парка «Самаровский чугас» были заложенывременные пробные площади (ВПП), обозначенные номерами от 1 до 3. ВПП-1находилась в 82 квартале 154 выделе (окр. д. Новая Тренька), ВПП-2 во 2квартале 102 выделе, ВПП-3 во 2 квартале 112 выделе (окр. д. Шапша). Площадькаждой ВВП 0,25 га (см. приложение, рис 2). Подбор участков для закладки ВППпроизводился с учетом лесных формаций, типологических особенностей, а такжевозрастной структуры древостоев. Участки для закладки временных пробныхплощадей подбирались в насаждениях двух наиболее представленных в природномпарке типах леса: зеленомошно-мелкотравном и зеленомошно-ягодниковом. Опушечныедеревья брались в тех же лесорастительных условиях для анализа и сравнения формкрон деревьев сформировавшихся при свободном состоянии, т.е. без затенениясоседними деревьями.
На каждой временнойпробной площади визуально определяется количество плодоносящих деревьев.Отбираются пять средних по урожайности и таксационным показателям модельныхдерева. С каждого дерева из верхней, средней и нижней частей крон берется 5-6плодоносящих ветвей, примерно по 2 из каждой части кроны. На ветвях на каждомгодичном побеге подсчитывается число следов от шишек (см. приложение, рис. 1).
Подсчет следов ведетсяза 11 лет. По каждому году вычисляют показатель урожая – среднее число следовна один побег. Показатели урожая по пяти моделям суммируют и вычисляют средниепоказатели урожая на одно дерево. Относительные показатели урожая по каждомугоду переводятся в абсолютные показатели – количество шишек на одно дерево пошкале урожайности, которая показана в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Шкала урожайностикедра сибирского (по Т.П.Некрасовой)Показатели урожая Значения показателей при урожаях плохой слабый средний хороший отличный Число следов на 1 побег до 0,4 0,5‑1.0 1,1‑1,6 1,7‑2,2 больше 2,2 Число шишек на 1 дерево до 30 31‑70 71‑120 121‑160
больше
160 Урожай семян на 1 дерево (кг) до 0,4 0,5‑1,0 1,1‑1,6 1,7‑2.2 больше 2,2
Умножая количествошишек или семян на одном дереве, соответствующее определенному показателюурожая по годам, на число плодоносящих деревьев, определяют урожай на пробнойплощади и на 1 гектаре за каждый год. По годичным урожаям определяют среднийгодичный урожай за весь период (11 лет).
Следующим этапомданной работы являлось изучение зависимости орехопродуктивности сосны сибирскойот формы кроны деревьев. Для этого на каждой ВПП подсчитывалось общее числодеревьев сосны сибирской, число плодоносящих деревьев сосны сибирской иопределялась форма кроны каждого плодоносящего дерева.
Для анализа зависимостиорехопродуктивности от погодных условий использовались среднемесячные исреднегодовые данные метеостанции г. Ханты-Мансийска о температуре воздуха исумме осадков.
Завершая главу, следуетотметить, что все методы предполагают определение биологического урожая семян,т.е. количества, которое продуцирует каждое насаждение. Хозяйственный урожай,который может быть получен в процессе промышленной заготовки, значительноменьше. Это связано с различными потерями, которые по данным исследователейсоставляют около 50% общего урожая. Данный факт необходимо учитывать прирасчетах и планировании промышленных заготовок кедрового ореха.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКАОРЕХОПРОДУКТИВНОСТИ КЕДРОВНИКОВ ПРИРОДНОГО ПАРКА «САМАРОВСКИЙ ЧУГАС»
Для оценкиорехопродуктивности кедровников на каждой пробной площади определялись основныетаксационные показатели древостоя, представленные в таблице 4.1.