Ленточные боры Алтайского края представляют собой уникальные природные комплексы, образующие в своей совокупности экологический каркас крупной территории. Экосистемы ленточных боров на рассматриваемой территории являются не только естественным стабилизатором экологически важных процессов, но и источником сырьевых древесных и недревесных ресурсов, играющих исключительно важную роль в экономической и социальной ситуациях почти двух десятков административных районов [7]. Господствующей древесной породой в ленточных борах является сосна обыкновенная, ею занято в среднем 82 % площади. Процесс естественного лесовосстановления этой породы в жестких экологических условиях идет очень медленно [9]. Процесс естественного возобновления в лесах – важнейший показатель их эволюции, тесно связанный с этапами формирования [4, 5].
Методика работ
Исследования производились в Барнаульском ленточном бору на территории Рубцовского и Угловского административных районов.
В процессе исследований был использован метод пробных площадей (ПП) [1]. Пробные площади закладывались в соответствии с широко известными апробированными методиками [3]. Размер ПП устанавливался с таким расчетом, чтобы на каждой из них было не менее 200 деревьев основного элемента древостоя. Все ПП закладывались в искусственных сосняках типа леса сухой бор пологих всхолмлений (СБП). Исследования охватывают древостои в возрасте от 13 до 81 года, II-V классов бонитета, расположенные на различных элементах мезорельефа (вершины, склоны и основания дюнных всхолмлений).
На пробных площадях в диагональном направлении закладывались учетные площадки 2×2 м в количестве 15-20 штук. На последних отдельно учитывались всходы первых двух лет и подрост с подразделением по древесным породам. Подсчет подроста производился по трем группам высот (до 0,5 м - мелкий; 0,5 – 1,5 м - средний; более 1,5 м - крупный) и жизнеспособности (жизнеспособный, сомнительный, нежизнеспособный). В процессе обработки материала подрост категории «сомнительный», присутствующий в какой-либо группе высот, делился на две равные части, одна из которых относилась в категорию «жизнеспособный», а другая – в «нежизнеспособный»; мелкий и средний подрост пересчитан на крупный с использованием коэффициентов 0,5 и 0,7, соответственно.
Равномерность размещения подроста по площади (Т) определена по формуле:
, (I)
где, Nпдр – количество учетных площадок с подростом, шт;
Nобщ – общее количество учетных площадок, шт.
При Т > 0,65 размещение считается равномерным;
При Т ≤ 0,65 размещение подроста неравномерное (групповое) [8].
Результаты исследования
Основными неблагоприятными факторами среды для появления всходов сосны и накопления подроста под пологом сосновых насаждений в сухих условиях являются: недостаточная влагообеспеченность в течение вегетационного периода; воздействие высоких температур (более 55 °С) на инсолируемых склонах холмов; недостаточная освещенность в насаждениях с сомкнутостью полога выше 0,5 [2].
Живой напочвенный покров не оказывает заметного отрицательного воздействия на появление всходов и накопление подроста. Последнее объясняется тем, что в рассматриваемых древостоях травяной покров развит слабо, его проективное покрытие в высокополнотных (относительная полнота 0,8 и более) сосняках не превышает 5-10 % [6]. Динамика естественного возобновления в исследуемых сосняках показана на рис. 1.
В рассматриваемых искусственных сосняках подрост начинает появляться после 20-летнего возраста. Общее количество подроста в насаждениях старше 20 лет, по данным исследований, варьирует от 0,1 до 9,4 тыс. шт./га. Максимальное накопление подроста под пологом древостоев приходится на возраст 50-60 лет, однако, значительная часть подроста в этот период уже является нежизнеспособной. Жизнеспособный подрост в большем количестве накапливается в возрасте древостоев 40-50 лет. Наибольшая доля подроста сосредоточена в группе высот до 0,5 м (55‒100 % от его общего количества).
Рис. 1. Динамика естественного возобновления леса
В сухих условиях местопроизрастания доминирует подрост сосны. Подрост других древесных пород встречается единично и характеризуется угнетенным состоянием.
Согласно правилам лесовосстановления [10], в Западно-Сибирском подтаежно-лесостепном районе для естественного лесовосстановления необходим подрост в количестве более 1,5 тысяч штук на гектар. Данное количество жизнеспособного подроста характерно для 30-65-летних древостоев.
Подрост на рассматриваемых пробных площадях произрастает в условиях постоянного недостатка солнечной радиации, влаги и питательных веществ, так как большинство древостоев являются высокополнотными, а в таких условиях очень остро стоит вопрос конкуренции с материнским древостоем, которую подрост не способен выдержать. Как следствие, подрост выглядит угнетенным, и даже в возрасте 25-ти лет может не превышать высоту 1,5 метра, хотя чаще всего до этого возраста он не доживает, а гибнет в возрасте 10-15 лет.
Выводы
1. Основным фактором, определяющим накопление жизнеспособного подроста под пологом сосняков в сухих условиях, является влажность почвы.
2. В условиях искусственных сосняков ленточных боров Алтайского края, основное количество жизнеспособного подроста сосны сосредоточено в высотной группе до 0,5 м.
3. По шкале оценки успешности естественного возобновления естественные сосновые насаждения ленточных боров оцениваются как достаточно обеспеченные подростом в возрасте 30-65-лет.
4. Живой напочвенный покров в исследуемых сосняках не оказывает существенного влияния на накопление жизнеспособного подроста.
5. В качестве мероприятия, направленного на увеличение количества всходов и подроста под пологом сосняков, можно рекомендовать своевременное проведение рубок ухода. Последние должны проводиться по низовому методу с одновременной обрезкой сучьев на высоту до 2,5 м у оставляемых на доращивание деревьев.