Рост и продуктивность лесных культур сосны С.В. Алексеева на Европейском Севере России

УДК

630*232

DOI:

10.37482/0536-1036-2020-1-99-112

Аннотация

В современных условиях посев и посадка в лесах Европейского Севера являются важнейшими лесокультурными мероприятиями, гарантирующими возобновление хвойных пород. Отсутствие актуальной информации об историческом опыте создания лесных культур и современном состоянии подобных объектов – показатель определенного информационного вакуума. Цель исследования – оценка роста и продуктивности опытных лесных культур сосны северного лесовода С.В. Алексеева, созданных методом посева в 1928–1930 гг., и сравнение их с естественными древостоями. Исследования проводили на стационарном объекте «Опытные лесные культуры сосны С.В. Алексеева», расположенном в центральной части Архангельской области. На участке произрастают самые старые на Европейском Севере России опытные лесные культуры. С.В. Алексеев использовал различные варианты лесных культур для того, чтобы подобрать рациональные способы их создания. В 2018 г. были обследованы лесные культуры на 4 постоянных пробных площадях. Сбор, обработку и анализ полевого материала проводили по методикам, принятым в лесной таксации. Определяли: средние диаметр и высоту, относительную и абсолютную полноту, класс бонитета, запас, состав древостоя, средний прирост и текущий среднепериодический прирост по запасу. Динамика таксационных показателей лесных культур за 1999–2018 гг. свидетельствует о том, что все элементы леса находятся в фазе активного роста. За 19- летний период сократилась доля участия сосны в составе древостоя на 3...10 %, но увеличились доли ели (на 3...7 %) и березы (на 2...3 %). При этом в лесных культурах снизилось на 3...36 % число деревьев всех пород, что составило 1420...1952 шт./га. Сумма площадей сечений возросла на 3,6...11,6 м²/га; запас древостоев повысился на 88...133 м³/га; текущий среднепериодический прирост лесных культур по запасу колеблется от 4,63 до 7,00 м³/га. Анализ таксационных показателей исследуемых древостоев показывает, что лесные культуры не уступают в росте нормальным сосновым древостоям Архангельской области. Общая их густота превышает густоту нормальных сосновых древостоев на 29,4...125,7 %. К 90-летнему возрасту общие запасы лесных культур составляют 416...444 м³/га (в том числе сосны – 284...342 м³/га), их средний прирост по запасу – 4,6...5,0 м³/га (в том числе сосны – 3,2...3,8 м³/га). Установлено, что по комплексу таксационных показателей (густоте, запасу, приросту, доле участия сосны в составе) лесные культуры, произрастающие на пробной площади 3 (вариант 8), являются лучшим вариантом из обследуемых по продуктивности. Опыты С.В. Алексеева свидетельствуют, что методом посева семян можно обеспечить гарантированное лесовосстановление сосны в условиях Европейского Севера России.
Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке министерства образования и науки Архангельской области в рамках конкурса научных проектов «Молодые ученые Поморья» (проект № 11-2019-02а).
Благодарность: Авторы выражают искреннюю благодарность А.П. Богданову, Р.А. Ершову, Ю.С. Быкову, А.В. Парамонову за участие в сборе полевого материала, а также научным руководителям проф. Н.А. Бабичу и проф. С.В. Третьякову за методическую помощь.

Сведения об авторах

Д.Н. Солдатова¹, аспирант, ст. специалист; ORCID: 0000-0001-7865-4969
А.С. Ильинцев², канд. с.-х. наук, науч. сотр.; ResearcherID: N-6286-2019, ORCID: 0000-0003-3524-4665
¹Министерство природных ресурсов и лесопромышленного комплекса Архангельской области, ул. Выучейского, д. 18, г. Архангельск, Россия, 163000; e-mail: dashas38@yandex.ru
²Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, ул. Никитова, д. 13, г. Архангельск, Россия, 163062; e-mail: a.ilintsev@narfu.ru

Ключевые слова

лесные культуры, сосна, метод посева, прирост, продуктивность, запас, памятник природы регионального значения

Для цитирования

Солдатова Д.Н., Ильинцев А.С. Рост и продуктивность лесных культур сосны С.В. Алексеева на Европейском Севере России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 99–112. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-99-112

Литература

1. Алексеев С.В. К вопросу о плодоношении и искусственном возобновлении лесов Севера. Архангельск: Сев. краевое изд-во, 1932. 48 с. [Alekseev S.V. To the Issue of Fruiting and Artificial Renewal of Forests in the North. Arkhangelsk, Severnoye krayevoye izdatel’stvo, 1932. 48 p.].
2. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 552 с. [Anuchin N.P. Forest Inventory. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1982. 552 p.].
3. Борисов В.И. Особенности выращивания сосны на Севере // Лесн. хоз-во. 1964. № 1. С. 38–41. [Borisov V.I. Features of Pine Growing in the North. Lesnoye khozyaystvo, 1964, no. 1, pp. 38–41].
4. Гусев И.И., Калинин В.И., Неволин О.А., Нефедов Н.М., Шишкин Н.А. Полевой справочник таксатора: (Для таежных лесов Европейского Севера). Вологда: Сев.- зап. кн. изд-во, 1971. 196 с. [Gusev I.I., Kalinin V.I., Nevolin O.A., Nefedov N.M.,  Shishkin N.A. Estimator’s Field Handbook (For Taiga Forests of the European North). Vologda, Severo-zapadnoye knizhnoye izdatel’stvo, 1971. 196 p.].
5. Ипатов Л.Ф. Опытные культуры С.В. Алексеева. Архангельск: 2003. 100 с. [Ipatov L.F. Experimental Forest Crops Named after S.V. Alekseev. Arkhangelsk, 2003. 100 p.].
6. Об утверждении Перечня лесорастительных зон и Перечня лесных районов Российской Федерации: приказ Минприроды России от 18.08.2014 № 367. Режим доступа: rosleshoz.gov.ru (дата обращения: 30.01.2019). [Order of the Ministry of Natural Resources of the Russian Federation “On Approval of the List of Forest Site Zones of the Russian Federation and the List of Forest Districts of the Russian Federation” of August 18, 2014. No. 367].
7. Прокопьев М.Н. Культуры С.В. Алексеева в Обозерском лесхозе. М.: ЦБНТИ-лесхоза, 1977. 30 с. [Prokop’yev M.N. Forest Crops Named after S.V. Alekseev in Obozerskiy Forestry. Moscow, TsBNTI-leskhoza Publ., 1977. 30 p.].
8. Прокопьев М.Н. Культуры сосны в таежной зоне. М.: Лесн. пром-сть, 1981. 136 с. [Prokop’yev M.N. Pine Crops in the Taiga Zone. Moscow, Lesnaya Promyshlennost’ Publ., 1981. 136 p.].
9. Редько Г.И., Бабич Н.А. Рукотворные леса Европейского Севера. Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1991. 94 с. [Red’ko G.I., Babich N.A. Artificial Forests of the European North. Arkhangelsk, Severo-zapadnoye knizhnoye izdatel’stvo, 1991. 94 p.].
10. Aleksandrowicz-Trzcińska M., Drozdowski S., Wołczyk Z., Bielak K., Żybura H. Effects of Reforestation and Site Preparation Methods on Early Growth and Survival of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) in South-Eastern Poland. Forests, 2017, vol. 8(11), art. 421. DOI: 10.3390/f8110421
11. Archibold O.W., Acton C., Ripley E.A. Effect of Site Preparation on Soil Properties and Vegetation Cover, and the Growth and Survival of White Spruce (Picea glauca) Seedlings, in Saskatchewan. Forest Ecology and Management, 2000, vol. 131, iss. 1-3, pp. 127–141. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00205-4
12. De Chantal M., Leinonen K., Ilvesniemi H., Westman C.J. Combined Effects of Site Preparation, Soil Properties, and Sowing Date on the Establishment of Pinus silvestris and Picea abies from Seeds. Canadian Journal of Forest Research, 2003, vol. 33, no. 5, pp. 931–945. DOI: 10.1139/x03-011
13. Hyytiäinen K., Ilomäki S., Mäkelä A., Kinnunen K. Economic Analysis of Stand Establishment for Scots Pine. Canadian Journal of Forest Research, 2006, vol. 36, no. 5, pp. 1179–1189. DOI: 10.1139/x06-023
14. Krakau U.K., Liesebach M., Aronen T., Lelu-Walter M.A., Schneck V. Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Forest Tree Breeding in Europe. Ed. by L.E. Pâques. Dordrecht, Springer, 2013, pp. 267–323. DOI: 10.1007/978-94-007-6146-9_6
15. Löf M., Dey D.C., Navarro R.M., Jacobs D.F. Mechanical Site Preparation for Forest Restoration. New Forests, 2012, vol. 43, iss. 5-6, pp. 825–848. DOI: 10.1007/s11056- 012-9332-x
16. MacKenzie M.D., Schmidt M.G., Bedford L. Soil Microclimate and Nitrogen Availability 10 Years after Mechanical Site Preparation in Northern British Columbia. Canadian Journal of Forest Research, 2005, vol. 35, no. 8, pp. 1854–1866. DOI: 10.1139/X05-127
17. Mäkitalo K. Effect of Site Preparation and Reforestation Method on Survival and Height Growth of Scots Pine. Scandinavian Journal of Forest Research, 1999, vol. 14, iss. 6, pp. 512–525. DOI: 10.1080/02827589908540816
18. Munson A.D., Timmer V.R. Soil Nitrogen Dynamics and Nutrition of Pine Following Silvicultural Treatments in Boreal and Great Lakes – St. Lawrence Plantations. Forest Ecology and Management, 1995, vol. 76, iss. 1-3, pp. 169–179. DOI: 10.1016/0378- 1127(95)03547-N
19. Nilsson U., Örlander G. Vegetation Management on Grass-Dominated Clearcuts Planted with Norway Spruce in Southern Sweden. Canadian Journal of Forest Research, 1999, vol. 29, no. 7, pp. 1015–1026. DOI: 10.1139/x99-071
20. Wallertz K., Malmqvist C. The Effect of Mechanical Site Preparation Methods on the Establishment of Norway Spruce (Picea abies (L.) Karst.) and Douglas Fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) in Southern Sweden. Forestry, 2013, vol. 86, iss. 1, pp. 71–78. DOI: 10.1093/forestry/cps065
21. Wennström U., Bergsten U., Nilsson J.-E. Seedling Establishment and Growth after Direct Seeding with Pinus sylvestris: Effects of Seed Type, Seed Origin, and Seeding Year. Silva Fennica, 2007, vol. 41, no. 2, pp. 299–314. DOI: 10.14214/sf.298
22. Willoughby I., Jinks R.L., Kerr G., Gosling P.G. Factors Affecting the Success of Direct Seeding for Lowland Afforestation in the UK. Forestry, 2004, vol. 77, iss. 5, pp. 467–482. DOI: 10.1093/forestry/77.5.467

Ссылка на английскую версию:

Growth and Productivity of Pine Forest Crops Named after S.V. Alekseev in the European North of Russia

GROWTH AND PRODUCTIVITY OF PINE FOREST CROPS NAMED AFTER S.V. ALEKSEEV IN THE EUROPEAN NORTH OF RUSSIA

D.N. Soldatova¹, Postgraduate Student, Senior Specialist; ORCID: 0000-0001-7865-4969
A.S. Ilintsev², Candidate of Agriculture, Research Scientist; ResearcherID: N-6286-2019, ORCID: 0000-0003-3524-4665
¹Ministry of Natural Resources and Forest Industry Complex of Arkhangelsk Region, ul. Vyucheyskogo, 18, Arkhangelsk, 163000, Russian Federation; e-mail: dashas38@yandex.ru
²Northern Research Institute of Forestry, ul. Nikitova, 13, Arkhangelsk, 163062, Russian Federation; e-mail: a.ilintsev@narfu.ru

Sowing and planting of forests in the European North are the most important silvicultural treatment that guarantee the regeneration of coniferous species in present-day conditions. Lack of relevant information on the historical experience of forest crop development and current state of such objects is an indicator of a certain information vacuum. The research purpose was to assess growth and productivity of experimental forest crops of pine of the northern arborist S.V. Alekseev developed by the sowing method in 1927–1930 and to compare them with natural stands. The research was carried out at the stationary site “Experimental Forest Crops of Pine named after S.V. Alekseev”, which is located in the central part of Arkhangelsk region. The oldest experimental forest crops in the European North of Russia grow on the site. S.V. Alekseev used different forest crops in order to choose rational ways of their development. We examined forest crops at 4 permanent sample plots in 2018. Collection, processing and analysis of field data was carried out according to the methods generally accepted in forest inventory. The following parameters were determined: average diameter and height, relative and absolute density, quality class, standing volume, stand composition, mean increment, and current mean periodic increment. The dynamics of inventory parameters of forest crops for the period from 1999 to 2018 shows that all forest elements are in a phase of active growth. Over the 19-year period, the share of pine in the stand decreased by 3–10 %, while the share of spruce and birch increased by 3–7 % and by 2–3 %, respectively. Herewith the number of trees of all species decreased by 3–36 % and amounted to 1420–1952 pcs/ha in forest crops. The total cross-sectional area increased by 3.6–11.6 m2/ha. The standing volume increased by 88–133 m3/ha. The current mean periodic increment of forest crops ranged from 4.6 to 7.0 m3/ha. Analysis of the inventory parameters of the studied stands shows that forest crops are not inferior in growth to normal pine stands of Arkhangelsk region. The total density of forest crops exceeds the density of normal pine stands by 29.4–125.7 %. The total standing volume of forest crops have reached  high levels by the age of 90. The total standing volume of forest crops is 416–444 m3/ha, including pine (284–342 m3/ha). The mean increment of forest crops is 4.6–5.0 m3/ha, including pine (3.2–3.8 m3/ha). Forest crops growing on the 3rd sample plot (option 8) are the best option among those examined by productivity according to the complex of inventory parameters (density, standing volume, increment, pine share in the composition). The experiments of S.V. Alekseev show that the sowing method can provide guaranteed reforestation of pine in the European North.
For citation: Soldatova D.N., Ilintsev A.S. Growth and Productivity of Pine Forest Crops Named after S.V. Alekseev in the European North of Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 99–112. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-99-112
Funding: The study was carried out with the financial support from the Ministry of Education and Science of Arkhangelsk Region within the framework of the competition of scientific projects “Young Scientists of Pomorye” (project No. 11-2019-02a).
Acknowledgments: We gratefully acknowledge A.P. Bogdanov, R.A. Ershov, Yu.S. Bykov, and A.V. Paramonov for participation in the collection of field material, as well as scientific supervisors prof. N.A. Babich and prof. S.V. Tret’yakov for methodological assistance.

Keywords: forest crops, Scots pine, sowing method, increment, productivity, standing volume, natural monument of regional significance.

Поступила 14.03.19 / Received on March 14, 2019