Модель формирования березово-еловых насаждений в условиях южной тайги Русской равнины. С. 23–45

УДК

630*231.1:630*561

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-3-23-45

Аннотация

Приведены результаты 30-летних исследований формирования и роста березняков с подпологовой популяцией ели в условиях южной тайги Русской равнины. Научные работы выполнены на 19 постоянных пробных площадях, заложенных в репрезентативных для региона кислично-черничных березняках возрастом 15–115 лет с высокими полнотой и производительностью. Насаждения березы на пробных площадях относятся к одному естественному возрастному ряду. Основная часть ели появилась под пологом березняков возрастом до 40 лет. Возрастная структура ели по мере старения березы изменялась от одновозрастной до условно-одновозрастной. На основании изучения динамики численности деревьев, вертикальной структуры древостоев, запаса растущей части и общего запаса стволовой древесины определены возрастные стадии развития популяции ели в березняках возрастом до 120 лет: возобновления, молодняка, жердняка, возмужания. Окончание стадии возмужания приходится на возраст березы 120 лет. При этом средний возраст ели в 1-м и 2-м ярусах равен 90 годам. Продолжительность стадий изменяется от 10 лет (стадия молодняка) до 40 лет (стадии возобновления и возмужания). Для установления времени наступления и окончания других возрастных стадий подпологовой популяции ели необходимы исследования в березняках старше 120 лет. Выполненные работы позволили предложить модель совместного формирования березняков и подпологовой популяции ели, в которой по 10-летним периодам роста березняков для всех элементов древостоя даны основные таксационные характеристики: возраст, число деревьев, сумма поперечного сечения стволов, запас древесины растущей части и отпада, общая производительность. Согласно модели к возрасту березы 120 лет общая производительность модальных насаждений составит около 950 м3/га, запас растущей части древостоя – примерно 490 м3/га. Доля еловой древесины будет равна 28 %, или около 150 м3/га. После распада березняка на его месте может сформироваться низкополнотный ельник III класса бонитета.

Сведения об авторах

А.А. Дерюгин*, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: AAJ-7600-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2897-5841
Н.А. Рыбакова, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: AAI-8908-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4978-9001
Ю.Б. Глазунов, канд. с.-х. наук; ResearcherID: J-1298-2016, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9427-9740
Институт лесоведения РАН, ул. Советская, д. 21, Одинцовский р-н, Московская обл., Россия, 143030; da45@mail.ru*, 1986620@gmail.com, yu.b.glazuov@mail.ru

Ключевые слова

южная тайга, березняки, подпологовая популяция ели, березово-еловое насаждение, рост древостоя, возрастные стадии, модель формирования древостоя

Для цитирования

Дерюгин А.А., Рыбакова Н.А., Глазунов Ю.Б. Модель формирования березово-еловых насаждений в условиях южной тайги Русской равнины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 3. С. 23–45. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-3-23-45

Литература

1. Абатуров А.В., Меланхолин П.Н. Естественная динамика леса на постоянных пробных площадях в Подмосковье. Тула: Гриф и К, 2004. 336 с.

2. Белов С.В. Лесоводство. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 352 с. 

3. Березовская Ф.С., Карев Г.П., Швиденко А.З. Моделирование динамики древостоев: Эколого-физиологический подход. М.: ВНИИЦлесресурс, 1991. 84 с. 

4. Бельков В.А. Модель развития елово-широколиственного леса на примере брянского лесного массива // Лесоведение. 2010. № 3. С. 32–41.

5. Брацун Д.А., Колесников А.К., Люшнин А.В., Шкараба Е.М. Моделирование пространственно-временной динамики лесного массива // Вестн. Перм. ун-та. Математика. Механика. Информатика. 2009. Вып. 3(29). С. 24–31.

6. Грабарник П.Я., Шанин В.Н., Чертов О.Г., Припутина И.В., Быховец С.С., Петропавловский Б.С., Фролов П.В., Зубкова Е.В., Шашков М.П., Фролова Г.Г. Моделирование динамики лесных экосистем как инструмент прогнозирования и управления лесами // Лесоведение. 2019. № 6. С. 488–500. https://doi.org/10.1134/S0024114819030033

7. Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таежных лесов (на примере ельников Северо-Запада России). СПб.: СПбГЛТА, 2001. 185 с.

8. Дебков Н.М., Грязькин А.В., Ковалев Н.В. Состояние предварительного возобновления под пологом березняков средней тайги в условиях Томской области // Леса России и хоз-во в них. 2015. № 1(52). С. 24–32.

9. Дерюгин А.А., Глазунов Ю.Б. Функциональные связи морфометрических характеристик деревьев ели подпологовой популяции в березняках южной тайги // Лесохоз. информ. 2021. № 2. С. 20–28. https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2021.2.02

10. Зарубина Л.В. Состояние естественного возобновления ели в мелколиственных лесах на севере России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2016. № 3. С. 52–65. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.3.52

11. Исаев А.С., Суховольский В.Г., Хлебопрос Р.Г., Бузыкин А.И., Овчинникова Т.М. Моделирование лесообразовательного процесса: феноменологический подход // Лесоведение. 2005. № 1. С. 3–11.

12. Колесников Б.П. Генетический этап в лесной типологии и его задачи // Лесоведение. 1974. № 2. С. 3–20.

13. Комаров А.С. Пространственные индивидуально-ориентированные модели лесных экосистем // Лесоведение. 2010. № 2. С. 60–68.

14. Лесотаксационный справочник для северо-востока европейской части СССР (нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР) / Арханг. ин-т леса и лесохимии. Архангельск: АИЛиЛХ, 1986. 358 с.

15. Логофет Д.О. Марковские цепи как модели сукцессии: Новые перспективы классической парадигмы // Лесоведение. 2010. № 2. С. 46–59.

16. Манько Ю.И. Лесообразовательный процесс и классификация лесной растительности // Лесоведение. 2004. № 5. С. 3–9.

17. Моисеев В.С., Мошкалев А.Г., Нахабцев И.А. Методика составления таблиц хода роста и динамики товарной структуры модальных насаждений. Л.: Ленингр. лесотехн. акад., 1968. 88 с.

18. Пегов Л.А. Изучение динамики ценопопуляции березы при помощи имитационной модели // Экология популяций: тез. докл. Всесоюз. совещ., Новосибирск, 4–6 окт. 1988 г. М.: АН СССР, 1988. Ч. 2. С. 225–228.

19. Писаренко А.И. Лесовосстановление. М.: Лесн. пром-сть, 1977. 254 с.

20. Рубцов М.В., Дерюгин А.А. Восстановительно-возрастная динамика популяции ели под пологом южно-таежных березняков при демутационном процессе // Продукционный процесс и структура лесных биогеоценозов: теория и эксперимент (Памяти А.И. Уткина). М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2009. С. 206–228. 

21. Рубцов М.В., Рыбакова Н.А. Динамика парцеллярной структуры лесных фитоценозов в процессе восстановления популяции ели в южнотаежных березняках // Лесоведение. 2016. № 5. С. 323–331. 

22. Рыбакова Н.А., Рубцов М.В. Семеношение ели под пологом южнотаежных березняков // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2014. Т. 18, № 1. С. 73–79.

23. Саликов Н.Я. К обоснованию модели роста древостоев // Лесоустройство и лесная таксация: сб. науч. тр. М.: ВНИИЛМ, 1981. С. 48–50. 

24. Смолоногов Е.П. О лесообразовательном процессе // Лесоведение. 1999. № 3. С. 7–12. 

25. Стороженко В.Г., Быков А.В., Бухарева О.А., Петров А.В. Устойчивость лесов. Теория и практика биогеоценотических исследований. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2018. 171 с.

26. Татарников Д.В. Текущее возобновление ели в производных южнотаежных фитоценозах в ходе демутационных сукцессий // Хвойные бореал. зоны. 2019. Т. XXXVII, № 6. С. 432–442. 

27. Теринов Н.Н., Андреева Е.М., Залесов С.В., Луганский Н.А., Магасумова А.Г. Восстановление еловых лесов: теория, отечественный опыт и методы решения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 9–23. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-3-9-23

28. Уткин А.И. «Лесообразовательный процесс» – концепция российского лесоведения // Лесоведение. 1999. № 3. С. 13–24. 

29. Hasenauer H. Concepts Within Tree Growth Modeling. Sustainable Forest Management, 2006, Springer, chapt. 1, pp. 3–17. https://doi.org/10.1007/3-540-31304-4_1

30. Kubota Y. Spatial Dynamics of Regeneration in a Conifer/Broad-Leaved Forest in Northern Japan. Journal of Vegetation Science, 2000, vol. 11, iss. 5, pp. 633–640. https://doi.org/10.2307/3236570

31. Laiho O., Pukkala T., Lähde E. Height Increment of Understorey Norway Spruces under Different Tree Canopies. Forest Ecosystems, 2014, vol. 1, art. no. 4. https://doi.org/10.1186/2197-5620-1-4

32. Lundqvist L., Nilson K. Regeneration Dynamics in an Uneven-Aged Virgin Norway Spruce Forest in Northern Sweden. Scandinavian Journal of Forest Research, 2007, vol. 22, iss. 4, pp. 304–309. https://doi.org/10.1080/02827580701479717

33. Monserung R.A. Evaluating Forest Models in a Sustainable Forest Management Context. Forest Biometry, Modelling and Information Sciences, 2003, vol. 1, pp. 35–47.

34. Peng C., Wen X. Forest Simulation Models. Computer Applications in Sustainable Forest Management, 2006, vol. 11, chapt. 6, pp. 101–125. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4387-1_6

35. Porté A., Bartelink H.H. Modeling Mixed Forest Growth: A Review of Models for Forest Management. Ecological Modeling, 2002, vol. 150, iss. 1–2, pp. 141–188. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(01)00476-8

36. Pretzsch H., Block J., Dieler J., Dong P.H., Kohnle U., Nagel J., Spellmann H., Zingg A. Comparison between the Productivity of Pure and Mixed Stands of Norway Spruce and European Beech along an Ecological Gradient. Annals of Forest Science, 2010, vol. 67, art. no. 712. https://doi.org/10.1051/forest/2010037

37. Pukkala T., Lähde E., Laiho O. Species Interactions in the Dynamics of Evenand Uneven-Aged Boreal Forests. Journal of Sustainable Forestry, 2013, vol. 32, iss. 4, pp. 371–403. https://doi.org/10.1080/10549811.2013.770766