Лекции для студентов

Мерзлотное лесоводство: леса и редколесья криолитозоны — Первичная продуктивность древостоев

Первичная продуктивность древостоев

Изучение возрастной динамики основных морфологических показателей древостоев (диаметра, высоты, густоты, суммы площадей поперечных сечений деревьев на высоте 1,3 м, запаса древесины, среднего и текущего приростов) важно как для выяснения их оптимальной структуры в различных условиях произрастания, так и для обоснования лесохозяйственных мероприятий: рубок ухода и рубок главного пользования.

Для лиственничных древостоев Сибири первые таблицы хода роста были составлены Б.Н.Тихомировым и И.А.Тищенковым в 1929 г. Они отражали основные закономерности возрастной динамики древостоев лиственницы сибирской в Хакасии. Несколько позднее такие таблицы были составлены для насаждений лиственницы Гмелина и Чекановского, произрастающих в бассейнах рек Витим и Олекма а также лиственницы сибирской из горного Алтая. Исследование возрастной динамики древостоев лиственницы Каяндера в бассейне р. Яна впервые провел в 1961 году Л.К. Поздняков. В дальнейшем аналогичные работы выполнялись и в других районах таежной зоны Сибири. Однако, следует отметить, что до настоящего времени из многих районов обширной мерзлотной зоны с господством в составе древостоев сибирских видов лиственницы данные отсутствуют.

Приведенные в качестве иллюстрации материалы (табл. 5.24-5.26) показывают, что возрастные изменения определяются, прежде всего, эколого-географическими и эдафическими условиями формирования древостоев. Так например, лиственница сибирская образует в разных частях ареала древостои, продуктивность которых изменяется от I до V классов бонитета. В бассейне р. Ангары и горах юга Красноярского края (табл.5.24) в оптимальных условиях среды запас древесины может достигать к возрасту 200-

220 лет соответственно 360 и 712 м³/га. На богатых элементами минерального питания и хорошо увлажненных почвах этот вид формирует и более продуктивные древостои. В то же время на севере ареала — в бассейне р. Хантайка — максимальный запас древесины в возрасте 140 лет не превышает 128 м³/га , а продуктивность оценивается лишь V классом бонитета.

Аналогичные закономерности возрастной динамики характерны и для других сибирских видов лиственницы (табл. 5.25-5.26). Так, в области сплошного распространения мерзлоты, для которой присуще нарастание континентальности климата при продвижении на восток, продуктивность основной массы древостоев оценивается V — Vб классами бонитета. В бассейне р. Яна по данным Л.К. Позднякова (1961б) максимальный запас древесины в большинстве древостоев не превышают 120 — 140 м³/га. Однако и в этих исключительно суровых природно-климатических условиях в речных долинах лиственница Каяндера образует леса высокой продуктивности с запасом древесины до 500 — 700 м³/га (Поздняков, 1975, 1986; Щербаков, 1975; и др.).

Таблица 5.24

Ход роста лиственницы сибирской в разных природно-климатических условиях (по: Ход роста..., 1975)

Возраст,лет	Высота,м	Диаметр, см	Количество деревьев, шт	Общий запас, м3/га	Средний прирост, м3/га	Текущий прирост, м3/га
Среднее и нижнее течение р. Ангара, I класс бонитета
60	22,7	16,6	1064	270	4,5	2,0
80	26,8	22,7	501	295	3,5	1,2
100	28,8	30,4	319	314	3,1	0,9
120	30,0	35,5	238	327	2,7	0,6
140	31,1	39,2	198	338	2,4	0,5
160	31,9	41,9	181	346	3,1	0,3
180	32,4	44,1	169	352	1,9	0,3
200	32,9	45,8	151	357	1,7	0,2
220	33,3	47,2	144	360	1,6	0,2
240	33,6	48,4	137	358	1,4	-0,1
Горы юга Красноярского края, I класс бонитета
80	24,8	26,7	720	506	6,3	4,0
120	29,5	34,1	495	623	5,2	2,3
160	32,1	40,8	360	682	4,3	1,1
200	33,6	44,7	305	712	3,5	0,3
220	34,1	46,0	285	707	3,7	-0,3
Горы юга Красноярского края, V класс бонитета
80	12,6	12,0	2205	159	2,0	2,2
120	15,2	17,1	1240	208	1,7	0,8
140	16,1	18,2	1110	221	1,5	0,6
160	16,6	18,8	1025	224	1,4	0,1
170	16,7	19,0	1005	222	1,3	-0,2
Север Красноярского края, бассейн р. Хантайка, V класс бонитета
40	8,0	9,0	1420	37,0	0,93	1,69
60	11,7	13,1	802	63,4	1,06	1,21
80	14,2	16,5	555	85,0	1,06	1,00
100	16,8	21,0	372	102,0	1,02	0,75
110	17,6	22,7	325	109,0	0,99	0,70
120	18,4	24,5	286	115,5	0.96	0,65
130	19,2	26,8	245	121,8	0,94	0,63
140	19,7	28,0	227	127,8	0,91	0,54
150	20,4	29,8	203	122,2	0,88	0,46

Таблица 5.25

Ход роста древостоев лиственницы Гмелина в Центральной и Южной Якутии (по: Шурдук, 1979)

Средний возраст, лет	Средняя высота, м	Средний диаметр, см	Запас, м3/га	Средний прирост, м3/га	Текущий прирост, м3/га
III класс бонитета
50	12,9	13,2	154	3,0	-
70	17,1	16,5	185	2,6	1,5
90	19,8	19,8	209	2,3	1,2
110	21,6	22,6	223	2,0	0,8
130	23,0	25,3	225	1,7	0,1
150	23,4	27,6	227	1,5	0,1
170	23,6	29,3	225	1,3	0,1
190	23,8	30,8	218	1,2	0,4
210	23,4	32,0	208	1,0	0,5
IV класс бонитета
50	10,3	11,2	80	1,6	-
70	13,4	14,7	108	1,6	1,4
90	15,8	17,9	130	1,4	1,1
110	17,6	20,6	144	1,3	0,7
130	18,9	23,0	152	1,2	0,4
150	19,7	25,0	155	1,0	0,1
170	20,1	26,7	153	0,9	0,1
V класс бонитета
50	8,3	8,6	66	1,3	-
70	10,9	12,8	94	1,3	1,4
90	13,1	16,8	110	1,2	1,1
110	15,0	20,4	118	1,1	0,7
130	16,1	23,6	117	1,1	0,7
150	16,8	24,6	115	0,8	0,1
170	17,0	24,7	110	0,6	0,1

Из приведенных в качестве примера данных о ходе роста древостоев видно, что стабилизация древесного запаса у разных видов лиственницы и в различных районах Сибири происходит в возрасте 140 — 230 лет. Тенденции к снижению среднего и текущего приростов древесины раньше проявляются в неблагоприятных условиях среды.

Таблица 5.26

Ход роста древостоев лиственницы Каяндера

в бассейне р. Яна (по: Поздняков, 1961б)

Средний возраст, лет	Средняя высота, м	Средний диаметр, см	Запас, м3/га	Средний прирост, м3/га	Текущий прирост, м3/га
V класс бонитета
40	6,3	4,4	48	1,2	-
60	9,6	8,5	81	1,3	1,7
80	12,3	14,1	112	1,4	1,5
100	14,6	17,4	138	1,4	1,3
120	16,1	19,6	141	1,2	0,2
140	17,2	21,1	139	1,0	-0,1
160	17,6	22,3	134	0,8	-0,2
180	17,8	23,2	129	0,7	-0,2
200	18,0	24,0	126	0,6	-0,2
Vа класс бонитета
40	4,8	3,2	38	1,0	-
60	7,6	5,2	63	1,0	1,3
80	10,1	8,9	87	1,0	1,2
100	11,3	11,0	93	0,9	0,3
120	12,1	12,5	94	0,3	0,1
140	12,7	13,5	94	0,7	0,0
160	12,9	14,3	93	0,6	-0,1
180	13,0	14,9	91	0,5	-0,1
200	13,1	15,4	90	0,4	-0,1

Так, на северо-востоке Якутии (табл.5.26) отрицательный текущий прирост у лиственницы Каяндера и снижение общего запаса древесины начинает проявляться в возрасте 140 лет и старше. В то же время в бассейне среднего течения р. Ангара, где климатические условия более благоприятные, у лиственницы сибирской отрицательное текущее изменение запаса наблюдается только в возрасте 210 — 230 лет (табл.5.24).

Приведенные материалы отражают основные закономерности возрастных изменений хода роста лиственничных древостоев Сибири. Они также показывают, что в условиях экологического оптимума сибирские виды лиственницы обладают высокой энергией роста, сохраняющейся до 200 — 230 лет и формируют древостои с запасом древесины до 700 — 800 м³/га. В то же время в криолитозоне, где ведущим лимитирующим фактором выступает гидротермический режим холодных мерзлотных почв, первичная продуктивность древостоев резко снижается и в итоге адекватно отражает их лесорастительный потенциал.