Использование многофакторного анализа данных в оценке состояния предварительного и последующего возобновления сосняков после выборочных рубок
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-1-33-51Ключевые слова:
экологическое лесоведение, возобновление сосняков, комплексный анализ возобновления сосняков, северная лесостепь, рубки ухода, рубки переформированияАннотация
Проведены исследования количественных и качественных характеристик возобновления после 1-го приема экспериментальной выборочной рубки интенсивностью 20–50 % в сосняках северной части Красноярской лесостепи. Часть насаждений за 5–10 лет до рубки пройдена низовым пожаром. Цель работы – обобщенный анализ состояния возобновления с учетом типа леса, густоты древостоя и воздействия огня до рубки, нарушенности почвенного и состояния живого напочвенного покровов, микроклиматических условий на вырубках. Использованы метод главных компонент, а также корреляционный и дисперсионный анализ по отдельным признакам. Показаны преимущества многомерного анализа данных методом главных компонент для получения более полной информации по вкладу и совместному влиянию разных экологических факторов на возобновление сосны на вырубках. Доля объясняемой дисперсии учтенных показателей составляет 87 %. Наиболее значимыми для возобновления сосны были тип леса (вырубки) и воздействие огня, на 2-м месте по значению – густота древостоя до рубки и интенсивность рубки. Из опосредованных ими факторов важными оказались освещенность и влажность почвы. Исходя из характеристик 4 главных компонент, установлены 2 варианта сочетания основных факторов для лучшего возобновления насаждений: 1) большая первоначальная густота спелых древостоев, а также умеренное развитие мхов и злаков в живом напочвенном покрове позволяют выбрать любую интенсивность рубки (в исследуемых пределах), желательно в сочетании с предварительным выжиганием части подстилки (либо частичной минерализацией почвы) за 5 лет до рубки умеренно-высокой и высокой интенсивности; 2) при меньшей исходной густоте древостоев и значительном развитии живого напочвенного покрова необходимы предварительное выжигание части подстилки либо минерализация почвы и выбор меньшей интенсивности 1-го приема рубки (до 20 %). Анализ изменчивости линейных приростов высотно-возрастных групп подроста подтвердил выводы, сделанные по результатам анализа количества и качества возобновления, показал различия в реакции разных групп подроста на изменение микроклиматических условий на вырубках. Отмечено сходство северной лесостепи с южной тайгой по условиям возобновления сосны. Результаты исследования могут быть использованы для уточнения требований к рубкам и достижения лучшего возобновления сосняков.
Скачивания
Библиографические ссылки
Алесенков Ю.М. Особенности лесовозобновительного процесса после рубок леса в Северном Зауралье // Аграр. вестн. Урала. 2008. № 12(54). С. 77‒81. Alesenkov Yu. М. Particularities of Wood Renewing Process after Chopping Wood in North Zauralie. Agrarnyj vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals, 2008, no. 12(54), pp. 77‒81. (In Russ.).
Башегуров К.А., Залесова Е.С., Толстиков А.Ю., Усов М.В. Последствия группово-выборочных рубок в сосняках ленточных боров Алтая // Успехи соврем. естествознания. 2019. № 9. С. 13‒18. Bashegurov K.A., Zalesova E.S., Tolstikov A.Yu., Usov M.V. Consequence of Group-Sеlective Felling in Stripe Pine Forests of Altay. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya = Advances of Modern Natural Science, 2019, no. 9, pp. 13‒18. (In Russ.).
Бобров Р.В. Несплошные рубки в лесах РСФСР // Лесн. хоз-во. 1977. № 2. С. 34–37. Bobrov R.V. Partial Cuttings in the Forests of the RSFUR. Lesnoe khozyaistvo = Russian Forestry, 1977, no. 2, pp. 34‒37. (In Russ.).
Бугаева К.С., Оскорбин П.А. Послепожарная динамика лесных насаждений в Красноярской лесостепи // Лесоведение. 2008. № 4. С. 28‒33. Bugaeva K.S., Oskorbin P.A. The Postfire Dynamics of Forest Stands in Krasnoyarsk Forest-Steppe. Russian Forest Sciences, 2008, no. 4, pp. 28‒33. (In Russ.).
Бузыкин А.И., Иванов В.В. Экологически безопасное лесопользование в бассейне озера Байкал // Актуал. проблемы лесн. комплекса. 2007. № 17. С. 106‒109. Buzykin A.I., Ivanov V.V. Environmentally Safe Forest Management in the Lake Baikal Basin. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa = Current Problems of the Forestry Complex, 2007, no. 17, pp. 106‒109. (In Russ.).
Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С. Возобновление и рост хвойных на вырубках южно-таежных лесов Среднего Приангарья // География и природ. ресурсы. 1997. № 3. С. 124–133. Buzykin A.I., Pshenichnikova L.S. Renewal and Growth of Conifers in Clearings of Southern Taiga Forests of the Middle Angara Region. Geography and Natural Resources, 1997, no. 3, pp. 124–133. (In Russ.).
Верхунов П.М. Генезис и возрастное строение современных сосновых лесов Сибири // Лесоводственные исследования в лесах Сибири: сб. ст. / отв. ред. канд. с.-х. наук Н.П. Поликарпов; АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева. Красноярск, 1970. Вып. 2. С. 7‒58. Verkhunov P.M. Genesis and Age Structure of Modern Pine Forests of Siberia. Lesovodstvennye issledovaniya v lesakh Sibiri = Silvicultural Research in the Forests of Siberia. 1970, iss. 2, pp. 7‒58. (In Russ.).
Видякин А.И. Естественное возобновление сосны при проведении постепенных рубок в подзоне хвойно-широколиственных лесов Вятско-Камского междуречья // Аграр. вестн. Урала. 2012. № 11-1(103). С. 56‒57. Vidyakin A.I. Natural Regeneration of Pine at Carrying out Gradual Felling in Subzone of Mixed Coniferous Broad Leafed Forests in the Vyatka-Kama Interfluve. Agrarnyj vestnik Urala, 2012, no. 11-1(103), pp. 56‒57. (In Russ.).
Денисов А.К. Естественному возобновлению – глубокий анализ и содействие // Лесн. хоз-во. 1984. № 11. С. 21‒23. Denisov A.K. Natural Regeneration – In-Depth Analysis and Assistance. Lesnoe khozyaistvo = Russian forestry, 1984, no. 11, pp. 21‒23. (In Russ.).
Ефимов В.М., Ковалева В.Ю. Многомерный анализ биологических данных. Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2007. 75 с. Efimov V.M., Kovaleva V.Yu. Multivariate Analysis of Biological Data. Gorno-Altaisk, RIO GAGU, 2007. 75 p. (In Russ.).
Жила С.В., Иванова Г.А., Иванов В.А., Цветков П.А. Лесовозобновление после пожаров разной интенсивности в сосняках Средней Сибири // Сиб. лесн. журн. 2019. № 6. С. 53–62. Zhila S.V., Ivanova G.A., Ivanov V.A., Tsvetkov P.A. Reforestation after Fires of Different Intensity in Pine Forests of Central Siberia. Sibirskij Lesnoj Zhurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2019, no. 6, pp. 53–62. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/SJFS20190606
Загреев В.В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 240 с. Zagreev V.V. Geographical Patterns of Growth and Productivity of Forest Stands. Mosсow, Lesnaya promyshlennost' Publ., 1978. 240 p. (In Russ.).
Иванов В.В., Кузьмичев В.В., Оскорбин П.А. Изменение структуры темнохвойных древостоев при выборочных рубках // Лесн. таксация и лесоустройство. 2005. № 2. С. 39‒44. (In Russ.). Ivanov V.V., Kuz'michev V.V., Oskorbin P.A. Changes in the Structure of Dark Coniferous Stands during Selective Felling. Lesnaya taksatsiya i lesoustroistvo = Forest Taxation and Forest Management, 2005, no. 2, pp. 39‒44. (In Russ.).
Ишутин Я.Н., Ключников М.В., Бушков Н.Т., Ильичев Ю.Н., Тараканов В.В., Маскаев В.Н. Применение генетически улучшенного посадочного материала при облесении вырубок в горельниках Приобских боров // Хвойные бореал. зоны. 2007. Т. 24, № 2-3. С. 187‒192. Ishutin Ya.N., Klyuchnikov M.V., Bushkov N.T., Il'ichev Yu.N., Tarakanov V.V., Maskaev V.N. The Use of Genetically Improved Planting Material for Afforestation of Clearings in the Burnt Forests of the Ob Forests. Khvoinye boreal'noi zony = Conifers of the Boreal Zone, 2007, vol. 24, no. 2-3, pp. 187‒192. (In Russ.).
Ковалева Н.М., Собачкин Р.С., Екимова Е.Ю. Динамика нижних ярусов растительности после экспериментальных пожаров в сосновых древостоях // Сиб. лесн. журн. 2018. № 2. С. 61–70. Kovaleva N.M., Sobachkin R.S., Ekimova E.Yu. Dynamics of Ground Layers after Experimental Fires in Pine Forests. Sibirskij Lesnoj Zhurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2018, no. 2, pp. 61–70. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.15372/SJFS20180206
Колесников Б.П., Санникова Н.С., Санников С.Н. Влияние низового пожара на структуру древостоя и возобновление древесных пород в сосняках черничном и бруснично-черничном // Горение и пожары в лесу: материалы координац. совещ., Красноярск, 18–22 мая 1971 г. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН CССР, 1973. С. 301‒321. Kolesnikov B.P., Sannikova N.S., Sannikov S.N. The Influence of Ground Fire on the Structure of the Forest Stand and the Regeneration of Tree Species in Blueberry and Lingonberry-Blueberry Pine Forests. Gorenie i pozhary v lesu = Burning and Fires in the Forest. Krasnoyarsk, Izd-vo IFW SB AS USSR, 1973, pp. 301‒321. (In Russ.).
Маслаков Е.Л. Эколого-ценотические факторы возобновления и формирования (организации) насаждений сосны: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Свердловск, 1981. 50 с. Maslakov E.L. Ecological and Cenotic Factors of Renewal and Formation (Organization) of Pine Plantations: Doct. Biol. Sci. Dis. Abs. Sverdlovsk, 1981. 50 p. (In Russ.).
Мелехов И.С. Лесоводство 3-е изд., испр. и доп. М.: МГУЛ, 2005. 324 с. Melekhov I.S. Forestry. Mosсow, MGUF, 2005. 324 р. (In Russ.).
Морозов Г.Ф. О лесоводственных устоях (копия статьи Морозов Г.Ф. О лесоводственных устоях. M.: Гослесбумиздат, 1962. 28 с.) // Лесоводственные устои / сост. Ю.П. Дорошин и др. М., 2006. С. 64–88. Morozov G.F. About Silvicultural Foundations (copy of the article by Morozov G.F. About Silvicultural Foundations. Mosсow: Goslesbumizdat, 1962. 28 p.). Silvicultural Foundations / compiled by Yu.P. Doroshin et al., 2006, рр. 64–88. (In Russ.).
Мякушко В.К., Вольвач Ф.В., Плюта П.Г. Экология сосновых лесов. Киев: Урожай, 1989. 248 с. Myakushko V.K., Vol'vach F.V., Plyuta P.G. Ecology of Pine Forests. Kiev, Urozhai Publ., 1989. 248 р. (In Russ.).
Обыдёнников В.И., Волков С.Н., Коротков С.А. Эколого-географические аспекты лесоводственных систем // Лесн. вестн. 2016. № 2. С. 6‒16. Obydennikov V.I., Volkov S.N., Korotkov S.A. Ecological and Geographical Aspects of the Silvicultural Systems. Lesnoi vestnik = Forestry Bulletin, 2016, no. 2, pp. 6‒16. (In Russ.).
Онучин А.А., Иванов В.В., Евдокименко М.Д., Борисов А.Н., Петренко А.Е. Практические рекомендации по применению рубок обновления и переформирования в лесах бассейна озера Байкал Республики Бурятия. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2016. 25 с. Onuchin A.A., Ivanov V.V., Evdokimenko M.D., Borisov A.N., Petrenko A.E. Practical Recommendations for the Use of Renewal and Reformation Fellings in the Forests of the Lake Baikal Basin of the Republic of Buryatia. Krasnoyarsk: V.N. Sukachev Institute of forest SB RAS, 2016. 25 p. (In Russ.).
Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов: метод. указ. / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т леса и древесины. 2-е изд., доп. и перераб. M.: Наука, 1966. 64 с. Pobedinskii A.V. Study of Reforestation Processes: Guidelines. Mosсow, Nauka Publ., 1966. 64 p. (In Russ.).
Рогозин М.В., Разин Г.С. Развитие древостоев. Модели, законы, гипотезы. Пермь: ПГНИУ, 2015. 249 с. Режим доступа: https://elis.psu.ru/node/299089 (дата обращения: 14.12.23). Rogozin M.V., Razin G.S. Development of Forest Stands. Models, Laws, Hypotheses. Perm', PGNIU Publ., 2015. 249 p. (In Russ.).
Санников С.Н., Санникова Н.С., Петрова И.В. Естественное лесовозобновление в Западной Сибири. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 199 с. Sannikov S.N., Sannikova N.S., Petrova I.V. Natural Reforestation in Western Siberia. Ekaterinburg, UrB RAS, 2004. 199 p. (In Russ.).
Седых В.Н. Лесообразовательный процесс. Новосибирск: Наука, 2009. 164 с. Sedykh V.N. Forest Forming Process. Ed. by E.S. Petrenko. Novosibirsk, Nauka Publ., 2009. 164 p. (In Russ.).
Смирнов В.Е. Полувековой опыт лесовосстановления в ленточных борах Казахстана и Алтая / под ред. Л.Н. Грибанова. Алма-Ата: Кайнар, 1966. 131 с. (Тр. Казах. науч.-исслед. ин-та лесн. хоз-ва / М-во сел. хоз-ва Казах. ССР; Т. 5, вып. 3). Smirnov V.E. Half a Century of Experience in Reforestation in Belt Forests of Kazakhstan and Altai. Ed. by L.N. Gribanova. Alma-Ata, Kainar, 1966. 131 p. (In Russ.).
Софронов М.А. Лесообразовательный процесс в лесах на холодных почвах и его связь с пожарами // Эколого-географические проблемы сохранения и восстановления лесов Севера: тез. докл. Всесоюз. науч. конф., Архангельск, 26–28 нояб. 1991 г. Архангельск, 1991. С. 169‒171. Sofronov M.A. Forest Formation Process in Forests on Cold Soils and its Connection with Fires. Ecological and Geographical Problems of Conservation and Restoration of Forests of the North: Abstracts. dokl. All-Union scientific conference. Arkhangel'sk, 1991, рр. 169‒171. (In Russ.).
Тихонова И.В., Экарт А.К., Кравченко А.Н., Тихонова Н.А., Семенякин Д.А. Влияние рубок разной интенсивности на генетическое разнообразие подроста сосны в северной лесостепи Средней Сибири // Лесоведение. 2021. № 4. С. 379‒392. Tikhonova I.V., Ekart A.K., Kravchenko A.N., Tikhonova N.A., Semenyakin D.A. Impact of Different Intensity Fellings on the Genetic Diversity of Pine Undergrowth in the Northern Forest-Steppes of Central Siberia. Russian Forest Sciences, 2021, no. 4, pp. 379‒392. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0024114821040094
Чижов Б.Е., Харлов И.Ю., Козинец В.А., Агафонов Е.Ю. Зонально-типологические особенности естественного возобновления сосняков Западной Сибири // Лесн. вестн. 2011. № 3. С. 25‒29. Chizhov B.E., Kharlov I.Y., Kozinets V.A., Agafonov E.Y. Zonal-Typological Partic-Ularities of Natural Renewal of West Siberia Pine Forests. Lesnoi vestnik = Forestry Bulletin. 2011, no. 3, pp. 25‒29. (In Russ.).
Шутов И.В. Деградация лесного хозяйства России. СПб.: СПбНИИЛХ, 2006. 97 с. Shutov I.V. Degradation of Russian Forestry. Sankt-Peterburg, SPbSRIF Publ., 2006. 97 p.
Bergeron Y., Leduc A., Harvey B., Gauthier S. Natural Fire Regime: a Guide for Sustainable Forest Management of the Canadian Boreal Forest. Silva Fennica, 2002, vol. 36, pp. 81–95. (In Russ.). https://doi.org/10.14214/sf.553
Bose A.K., Harvey B.D., Brais S., Beaudet M., Leduc A. Constraints to Partial Cutting in the Boreal Forest of Canada in the Context of Natural Disturbance-Based Management: A Review. Forestry, 2014, vol. 87, pp. 11–28. https://doi.org/10.1093/forestry/cpt047
Danilin I.M., Tselitan I.A. Dynamics of Forest Ecosystems Regenerated on Burned and Harvested Areas in Mountain Regions of Siberia: Characteristics of Biological Diversity, Structure and Productivity. Sibirskij Lesnoj Zhurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2016, no. 6, pp. 60–72. https://doi.org/10.15372/SJFS20160606
Drever C.R., Peterson G., Messier C., Bergeron Y., Flannigan M. Can Forest Management Based on Natural Disturbances Maintain Ecological Resilience? Canadian Journal of Forest Research, 2006, vol. 36, pp. 2285–2299. https://doi.org/10.1139/x06-132
Drössler L., Fahlvik N., Wysocka N.K., Hjelm K., Kuehne C. Natural Regeneration in a Multi-Layered Pinus sylvestris – Picea abies Forest after Target Diameter Harvest and Soil Scarification. Forests, 2017, vol. 8. 35 p. https://doi.org/10.3390/f8020035
Franklin J.F., Forman T.T. Creating Landscape Patterns by Forest Cutting: Ecological Consequences and Principles. Landscape Ecology, 1987, vol. 1, pp. 5–18. https://doi.org/10.1007/BF02275261
Kooch Y., Jalilvand H., Bahmanyar M.A., Pormajidian M.R. The Use of Principal Component Analysis in Studying Physical, Chemical and Biological Soil Properties in Southern Caspian Forests (North of Iran). Pakistan Journal of Biological Sciences, 2008, vol. 11, pp. 366‒372. https://doi.org/10.3923/pjbs.2008.366.372
Kuuluvainen T. Forest Management and Biodiversity Conservation Based on Natural Ecosystem Dynamics in Northern Europe: The Complexity Challenge, AMBIO. A Journal of the Human Environment, 2009, vol. 38, no. 6, pp. 309‒315. https://doi.org/10.1579/08-A-490.1
Maleki K., Allogo F.N., Lafleur B. Natural Regeneration Following Partial and Clear-Cut Harvesting in Mature Aspen-Jack Pine Stands in Eastern Canada. Forests, 2020, vol. 11. 741 p. https://doi.org/10.3390/f11070741
Moreno-Fernández D., Cañellas I., Barbeito I., Sánchez-González M., Ledo A. Alternative Approaches to Assessing the Natural Regeneration of Scots Pine in a Mediterranean Forest. Annals of Forest Science, 2015, vol. 72, pp. 569–583. https://doi.org/10.1007/s13595-015-0479-4
Picchio R., Mederski P.S., Tavankar F. How and How Much Do Harvesting Activities Affect Forest Soil, Regeneration and Stands? Current Forestry Reports, 2020, vol. 6, pp. 115–126. https://doi.org/10.1007/s40725-020-00113-8
Sukhbaatar G., Nachin B., Purevragchaa B., Ganbaatar B., Mookhor Kh., Tseveen B., Gradel A. Which Selective Logging Intensity is Most Suitable for the Maintenance of Soil Properties and the Promotion of Natural Regeneration in Highly Continental Scots Pine Forests? Results 19 Years after Harvest Operations in Mongolia. Forests, 2019, vol. 141, no. 10. 22 p. https://doi.org/10.3390/f10020141
Van Wagner C.E. Age-Class Distribution and the Forest Fire Cycle. Canadian Journal of Forest Research, 1978, vol. 8, pp. 220–227. https://doi.org/10.1139/x78-034
Wetzel S., Burgess D. Understorey Environment and Vegetation Response after Partial Cutting and Site Preparation in Pinus strobus L. Stands. Forest Ecology and Management, 2001, vol. 151, pp. 43‒59. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(00)00695-2
Wienk C.L., Sieg C.H., McPherson G.R. Evaluating the Role of Cutting Treatments, Fire and Soil Seed Banks in an Experimental Framework in Ponderosa Pine Forests of the Black Hills, South Dakota. Forest Ecology and Management, 2004, vol. 192, pp. 375–393. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.02.004
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Д.А. Семенякин, И.В. Тихонова (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
