Оценка эффективности рубок ухода в сухих сосняках Казахского мелкосопочника

УДК

630*228.8:630*221.09:630*561.24

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-2-45-55

Аннотация

Согласно действующему лесному кодексу Республики Казахстан, в лесных насаждениях особо охраняемых природных территорий основным лесохозяйственным мероприятием, направленным на сохранение и повышение защитных функций лесов, являются рубки промежуточного пользования – рубки ухода. Одна из главных лесообразующих пород в Казахстане – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Повышение устойчивости лесных насаждений и возможность формирования рекреационно привлекательных ландшафтов посредством рубок ухода является актуальной проблемой для насаждений, произрастающих в аридных условиях. Цель исследования – проведение с использованием дендрохронологических методов анализа эффективности рубок ухода сильной интенсивности изреживания в сухих сосняках Казахского мелкосопочника за 70-летний период. Доказано, что в загущенных сосняках, произрастающих в сухих условиях, после проведения в них рубок ухода отмечается увеличение радиального прироста в каждый последующий 10-летний период после приема рубок. Со статистической достоверностью установлено, что наибольший отклик на изменения, вызываемые рубками ухода сильной интенсивности изреживания, наблюдался в период с 1949 по 1960 г. Анализ индексированных древесно-кольцевых хронологий, проведенный на основе использования региональных кривых (индексированных средних древесно-кольцевых хронологий сосны) с помощью функции кубического сплайна, позволил выявить различия в индексах радиального прироста сосны с участка, где были проведены рубки ухода сильной интенсивности изреживания, и с контрольного участка (временные периоды с 1947 по 1955 г., с 1961 по 1970 г., с 1981 по 1990 г. и с 1995 по 2015 г.). Полученные данные свидетельствуют о положительном эффекте рубок ухода сильной интенсивности изреживания на радиальный прирост деревьев в рассматриваемых сосняках. В загущенных сосняках сухих условий произрастания Казахского мелкосопочника рекомендуется проведение 1-2-приемных рубок ухода с интенсивностью изреживания 25–35 % по запасу в возрасте 20–25 и 40–50 лет соответственно с последующим проведением проходных рубок.

Сведения об авторах

А.В. Данчева¹, д-р с.-х. наук; ResearcherID: AAG-7263-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5230-7288
В.К. Панкратов², ст. лаборант; ResearcherID: AAG-9559-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9362-2885
¹Государственный аграрный университет Северного Зауралья, ул. Республики, д. 7, г. Тюмень, Россия, 625003; e-mail: a.dancheva@mail.ru
²Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации, ул. Кирова, д. 58, г. Щучинск, Акмолинская область, Республика Казахстан, 021704; e-mail: pankratov93_1993@mail.ru

Ключевые слова

сосновые древостои, лесорастительные условия, рубки ухода, радиальный прирост, дендрохронология

Для цитирования

Данчева А.В., Панкратов В.К. Оценка эффективности рубок ухода в сухих сосняках Казахского мелкосопочника // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 45–55. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-45-55

Литература

1. Бирюков В.Н. Группы типов леса Казахстана. Алма-Ата: Кайнар, 1982. 44 с. [Biryukov V.N. The Groups of Forest Types in Kazakhstan. Alma-Ata, Kaynar Publ., 1982. 44 p.].

2. Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С. Реакция средневозрастных сосняков на рубки ухода // Изв. вузов. Лесн. журн. 2009. № 1. С. 28–33. [Buzykin A.I., Pshenichnikova L.S. Response of Middle-Aged Pineries to Cleaning Cutting. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2009, no. 1, pp. 28–33]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/a53.pdf

3. Данилов Д.А., Ковалев Н.В., Беляева Н.В. Влияние рубок ухода на рост и товарную структуру смешанных древостоев сосны и ели кисличного типа леса // Лесотехн. журн. 2014. № 2(14). С. 31–36. [Danilov D.A., Kovalev N.V., Beliaeva N.V. Effect of Thinning on Growth and Commodity Structure of Mixed Stands of Pine and Spruce of Wood-Sorrel Family Type Forests. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Engineering Journal], 2014, no. 2(14), pp. 31–36]. DOI: 10.12737/4504

4. Данчева А.В., Залесов С.В. Экологический мониторинг лесных насаждений рекреационного назначения. Екатеринбург: УГ ЛТУ , 2015. 152 с. [Dancheva A.V., Zalesov S.V. Ecological Monitoring of Recreational Forest Stand Plantations. Yekaterinburg, USFEU Publ., 2015. 152 р.].

5. Данчева А.В., Залесов С.В. Влияние рубок ухода различной интенсивности на состояние естественных сосняков // Науч. вед. Белгород. гос. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2016. № 18(239). С. 32–38. [Dancheva A.V., Zalesov S.V. The Effect of Thinning on the State of Natural Pine Forest Stands. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki [Belgorod State University Scientific Bulletin. Series: Natural sciences], 2016, no. 18(239), рp. 32–38].

6. Данчева А.В., Залесов С.В. Анализ эффективности рубок ухода в сухих сосняках Казахского мелкосопочника методами дендрохронологии // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Лесная наука Казахстана: достижения, проблемы и перспективы развития». Щучинск, 2017. С. 100–105. [Dancheva A.V., Zalesov S.V. Analysis of Thinning Efficiency in Dry Pine Forests of the Kazakh Uplands by Dendrochronological Methods. Proceedings of the International Scientific-and Practical Conference “Forest Science of Kazakhstan: Achievements, Problems and Prospects of Development”. Shuchinsk, 2017, pp. 100–105].

7. Залесов С.В., Залесова Е.С., Данчева А.В., Федоров Ю.В. Опыт рубок обновления в одновозрастных рекреационных сосняках подзоны Северной лесостепи // Изв. вузов. Лесн. журн. 2014. № 6. С. 20–31. [Zalesov S.V., Zalesova E.S., Dancheva A.V., Fedorov Ju.V. Experience of Regeneration Fellings in the Even-Aged Pine Forests of the Northern Forest-Steppe Subzone. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2014, no. 6, pp. 20–31]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/45c/2-_-opyt.pdf

8. Залесов С.В., Луганский Н.А., Бережнов В.А., Залесова Е.С. Рубки ухода в производных мягколиственных молодняках как способ формирования сосняков на Южном Урале // Вестн. БГАУ . 2013. № 4 С. 118–121. [Zalesov S., Luganskiy N., Berezhnov V., Zalesova E. Improvement Cuttings in Secondary Softwooded Young Growth as a Method of Pine Stockings Formation in the Southern Urals. Vestnik BGAU [Vestnik BSAU], 2013, no. 4, pp. 118–121].

9. Козлов В.А., Кистерная М.В., Неронова Я.А. Влияние лесохозяйственных мероприятий на плотность и химический состав древесины сосны обыкновенной // Изв. вузов. Лесн. журн. 2009. № 6. С. 7–13. [Kozlov V.A., Kisternaya М .V., Neronova Ya.A. Influence of Forestry Measures on Density and Chemical Wood Composition of Scotch Pine. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2009, no. 6, pp. 7–13]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/355/96.pdf

10. Комин Г.Е. Изменение рангов деревьев по диаметру в древостоях // Тр. ин-та экологии растений и животных / Урал. фил. АН СССР . 1970. Вып. 67. С. 252–261. [Komin G.E. Tree Ranks Modification by Diameter in Forest Stands. Trudy instituta ekologii rasteniy i zhivotnykh. Ural’skiy filial AN SSSR, 1970, iss. 67, pp. 252–261].

11. Макаренко А.А., Муканов Б.М. Рубки ухода в сосняках Казахстана. Алматы: Бастау, 2002. 219 с. [Makarenko A.A., Mukanov B.M. Thinning in Pine Forests of Kazakhstan. Almaty, Bastau Publ., 2002. 219 р.].

12. Малышев В.В. Оптимизация режимов рубок ухода в сосновых насаждениях // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2013. № 4. С. 36–41. [Malyshev V.V. Mode Optimization Thinning in Pine Plantations. Aktual’nye napravlenia naucnyh issledovanij XXI veka: teoria i praktika [Current Directions of Scientific Research of the XXI Century: Theory and Practice], 2013, no. 4, pp. 36–41].

13. Матвеев С.М., Чеботарев В.В. Дендроклиматическое исследование сосняков Усманского бора и моделирование пожароопасных сезонов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2002. № 2. С. 37–42. [Matveev M.S., Chebotarev V.V. Dendroclimatic Study of Pine Forests of Usmansk Grove and Simulation of Fire-Hazard Seasons. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2002, no. 2, pp. 37–42]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/362.pdf

14. Мусин Х.Г. Эффективность ландшафтных рубок в рекреационных лесах // Вестн. БГАУ . 2013. № 2. С. 115–117. [Musin H. Efficiency of Landscape Cabins in the Recreational Woods. Vestnik BGAU [Vestnik BSAU], 2013, no. 2, pp. 115–117].

15. Нормативы для таксации лесов Казахстана. Ч. I. Кн. II. Алма-Ата: Кайнар, 1987. 321 с. [Standards for Forest Inventory in Kazakhstan. Part I. Book II. Alma-Ata, Kaynar Publ., 1987. 321 p.].

16. Онучин А.А., Маркова И.И., Павлов И.Н. Влияние рубок ухода на радиальный прирост стволов и формирование сосновых молодняков // Хвойные бореальной зоны. 2011. № 3–4. С. 258–267. [Onuchin A.A., Markova I.I., Pavlov I.N. The Influence of Selective Thinning on Young Scots Pine Stand Development and Tree Radial Increment. Hvojnye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2011, no. 3–4, pp. 258–267].

17. Шиятов С.Г. Дендрохронология верхней границы леса на Урале. М.: Наука, 1986. 136 с. [Shiyatov S.G. Dendrochronology of the Forest Line in the Urals. Moscow, Nauka Publ., 1986. 136 p.].

18. Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа В.С., Наурзбаев М.М., Хантемиров Р.М. Методы дендрохронологии. Ч. I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации. Красноярск: КрасГУ , 2000. 80 с. [Shiyatov S.G., Vaganov E.A., Kirdyanov A.V., Kruglov V.B., Mazepa V.S., Naurzbayev M.M., Khantemirov R.M. The Methods of Dendrochronology. Part I. The Principles of Dendrochronology. Compilation and Receiving of Tree-Ring Information. Krasnoyarsk, KrasGU Publ., 2000. 80 p.].

19. Эбель А.В., Эбель Е.И., Залесов С.В., Муканов Б.М. Влияние полноты и густоты на рост сосновых древостоев Казахского мелкосопочника и эффективность рубок ухода в них: моногр. Екатеринбург: УГ ЛТУ, 2014. 221 с. [Ebel’ A.V., Ebel’ E.I., Zalesov S.V., Mukanov B.M. The Influence of Density and Stocking Rate on rowth of Pine Stands of the Kazakh Uplands and the Effectiveness of Thinning in Them: A Monograph. Yekaterinburg, USFEU Publ., 2014. 221 p.].

20. Cook E., Holmes R. Guide for Computer Program ARSTAN, Adapted from User’s Manual for Program ARSTAN. Tree-Ring Chronologies of Western North America: California, Eastern Oregon and Northern Great Basin. Laboratory of Tree-Ring Research. University of Arizona. 1986, pp. 50–65.

21. Holmes R.L. Computer-Assisted Quality Control in Tree-Ring Dating and Measurement. Tree-Ring Bulletin, 1983, vol. 43, pp. 69–78.

22. Huss J. Durchforstungen in Kiefernjungbeständen [Thinnings in Young Pine Plantations]. Forstwissenschaftliches Centralblatt [European Journal of Forest Research], 1983, vol. 102, iss. 1, pp. 1–17. DOI: 10.1007/BF02741833

23. Masaka K., Sato H., Torita H., Kon H., Fukuchi M. Thinning Effect on Height and Radial Growth of Pinus thunbergii Parlat. Trees with Special Reference to Trunk Slenderness in a Matured Coastal Forest in Hokkaido, Japan. Journal of Forest Research, 2013, vol. 18, iss. 6, pp. 475–481. DOI: 10.1007/s10310-012-0373-y

24. Rinn F. TSAP Time Series Analysis and Presentation. Version 3.0. Reference Manual. Heidelberg, 1996. 262 p.

25. Seiwa K., Eto Y., Hishita M., Masaka K. Effects of Thinning Intensity on Species Diversity and Timber Production in a Conifer (Cryptomeria japonica) Plantation in Japan. Journal of Forest Research, 2012, vol. 17, iss. 6, pp. 468–478. DOI: 10.1007/s10310-011-0316-z

26. Utsugi E., Kanno H., Ueno N., Tomita M., Saitoh T., Kimura M., Kanou K., Seiwa K. Hardwood Recruitment into Conifer Plantations in Japan: Effects of Thinning and Distance from Neighboring Hardwood Forests. Forest Ecology and Management, 2006, vol. 237, iss. 1-3, pp. 15–28. DOI: 10.1016/j.foreco.2006.09.011

27. Wu L., Liu J., Takashima A., Ishigaki K., Watanabe Sh. Effect of Selective Logging on Stand Structure and Tree Species Diversity in a Subtropical Evergreen Broad-Leaved Forest. Annals of Forest Science, 2013, vol. 70, iss. 5, pp. 535–543. DOI: 10.1007/s13595-013-0292-x

Ссылка на английскую версию:

Evaluation of Thinning Efficiency in Pineries of Dry Forest Sites of the Kazakh Uplands

EVALUATION OF THINNING EFFICIENCY IN PINERIES OF DRY FOREST SITES OF THE KAZAKH UPLANDS

Anastasiya V. Dancheva ¹, Doctor of Agriculture; ResearcherID: AAG-7263-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5230-7288
Vladislav K. Pankratov ², Senior Laboratory Assistant; ResearcherID: AAG-9559-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9362-2885
¹Northern Trans-Ural State Agricultural University, ul. Respubliki, 7, Tyumen, 625003, Russian Federation; e-mail: a.dancheva@mail.ru
²Kazakh Scientific Research Institute of Forestry and Agroforestry named after A.N. Bukeikhan, ul. Kirova, 58, Shchuchinsk, Akmola Region, 021704, Republic of Kazakhstan; e-mail: pankratov93_1993@mail.ru

Abstract. According to the current Forest Code of the Republic of Kazakhstan, in the forest plantations of specially protected natural areas, the main forestry measures aimed at the conservation and enhancement of the protective functions of forests are intermediate felling, that is, thinning. Pinus sylvestris L. is one of the main forest-forming species in Kazakhstan. Increasing the stability of forest plantations and the possibility of forming recreationally attractive landscapes through thinning is an urgent problem for plantations growing in arid conditions. The research purpose is to analyze the effectiveness of thinning of high intensity in dry pine forests of the Kazakh Uplands for a 70-year period, using dendrochronological methods. It was proved that in dense pine forests growing in dry conditions, there is an increase in radial growth in each subsequent 10-year period after thinning. It was found with statistical certainty that the greatest response to changes caused by thinning of high intensity was observed between 1949 and 1960. Analysis of indexed tree-ring chronologies using regional curves (indexed average tree-ring chronologies of pine) using a cubic spline function revealed differences in pine radial growth indices from the site where thinning of high intensity were carried out and from the control site (time periods: 1947–1955, 1961–1970, 1981–1990, and 1995–2015). The data obtained show a positive effect of thinning of high intensity on the radial growth of trees in the considered pine forests. In dense pine forests of dry growing conditions of the Kazakh Uplands it is recommended to make 1 or 2 cuttings with thinning intensity of 25–35 % at the age of 20–25 and 40–50, respectively, with subsequent increment thinning.
For citation: Dancheva A.V., Pankratov V.K. Evaluation of Thinning Efficiency in Pineries of Dry Forest Sites of the Kazakh Uplands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 45–55. DOI: 10.17238/0536-1036-2021-2-45-55

Keywords: pine stands, forest site conditions, thinning, radial growth, dendrochronology.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
The authors declare that there is no conflict of interest
Поступила 23.12.19 / Received on December 23, 2019