Модель формирования березово-еловых насаждений в условиях южной тайги Русской равнины

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-3-23-45

Ключевые слова:

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

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.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

А.А. Дерюгин, Институт лесоведения РАН

канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: AAJ-7600-2021

Н.А. Рыбакова, Институт лесоведения РАН

канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: AAI-8908-2021

Ю.Б. Глазунов, Институт лесоведения РАН

канд. с.-х. наук; ResearcherID: J-1298-2016

Библиографические ссылки

Абатуров А.В., Меланхолин П.Н. Естественная динамика леса на постоянных пробных площадях в Подмосковье. Тула: Гриф и К, 2004. 336 с. Abaturov A.V., Melankholin P.N. Natural Dynamics of the Forest on Permanent Sample Plots in the Moscow Region. Tula, Grif and K. Publ., 2004. 336 p. (In Russ.).

Белов С.В. Лесоводство. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 352 с. Belov S.V. Silviculture. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1983. 352 p.

Березовская Ф.С., Карев Г.П., Швиденко А.З. Моделирование динамики древостоев: Эколого-физиологический подход. М.: ВНИИЦлесресурс, 1991. 84 с. Berezovskaya F.S., Karev G.P., Shvidenko A.Z. Modeling the Dynamics of Forest Stands: Ecological and Physiological Approach. Moscow, All-Russian Research Centre Lesresurs, 1991. 84 p. (In Russ.).

Бельков В.А. Модель развития елово-широколиственного леса на примере брянского лесного массива // Лесоведение. 2010. № 3. С. 32–41. Bel’kov V.A. A Development Model for Spruse-Broad-Leaved Forest (the Watershed Part of the Bryansk Forest as an Example). Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2010, no. 3, pp. 32–41. (In Russ.).

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. Bratsun D.A., Kolesnikov A.K., Lyushnin A.V., Shkaraba E.M. Modeling the Spatiotemporal Dynamics of a Forest Area. Vestnik Permskogo universiteta. Matematika. Mekhanika. Informatika = Bulletin of Perm University. Mathematics. Mechanics. Computer Science, 2009, iss. 3(29), pp. 24–31. (In Russ.).

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. Grabarnik P.Ya., Shanin V.N., Chertov O.G., Priputina I.V., Bykhovets S.S., Petropavlovskii B.S., Frolov P.V., Zubkova E.V., Shashkov M.P., Frolova G.G. Modeling of Forest Ecosystem Dynamics: an Instrument for Forest Prediction and Management. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2019, no. 6, pp. 488–500. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S0024114819030033

Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таежных лесов (на примере ельников Северо-Запада России). СПб.: СПбГЛТА, 2001. 185 с. Gryazkin A.V. Regeneration Potential of Taiga Forests (by the Example of Spruce Forests of Northwest Russia). St. Petersburg, Ministry of Education of the Russian Federation, St. Petersburg State Forestry Engineering Academy, 2001. 185 p. (In Russ.).

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. Debkov N.M., Gryazkin A.V., Kovalev N.V. The State of Regeneration under the Canopy of Birch Forests in the Middle Taiga Conditions of Tomsk Region. Lesa Rossii i khozyajstvo v nikh = Forests of Russia and Economy in Them, 2015, no. 1(52), pp. 24–32. (In Russ.).

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. Deryugin A.A., Glazunov Yu.B. Functional Connections of Morphometric Characteristics of Spruce Trees of the Sub-Canopy Population in Birch Forests of the Southern Taiga. Lesokhozyaystvennaya informatsiya = Forestry Information, 2021, no. 2, pp. 20–28. (In Russ.). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2021.2.02

Зарубина Л.В. Состояние естественного возобновления ели в мелколиственных лесах на севере России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2016. № 3. С. 52–65. Zarubina L.V. Natural Regeneration of Spruce in the Small-Leaved Forests in the North of Russia. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2016, no. 3, pp. 52–65. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.3.52

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. Isaev A.S., Sukhovol’skii V.G., Khlebopros R.G., Buzykin A.I., Ovchinnikova T.M. Modeling of the Forest-Forming Process: Phenomenology Approach. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2005, no. 1, pp. 3–11. (In Russ.).

Колесников Б.П. Генетический этап в лесной типологии и его задачи // Лесоведение. 1974. № 2. С. 3–20. Kolesnikov B.P. The Genetic Stage in Forest Typology and its Tasks. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 1974, no. 2, pp. 3–20. (In Russ.).

Комаров А.С. Пространственные индивидуально-ориентированные модели лесных экосистем // Лесоведение. 2010. № 2. С. 60–68. Komarov A.S. Spatial Individual-Based Models of Forest Ecosystems. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2010, no. 2, pp. 60–68. (In Russ.).

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. Forest Taxation Reference Book for the Northeast of the European Part of the USSR (Regulatory Materials for the Arkhangelsk and Vologda Regions, as well as the Komi ASSR). Arkhangelsk, Arkhangelsk Forest and Forest Chemistry Institute Publ., 1986. 358 p. (In Russ.).

Логофет Д.О. Марковские цепи как модели сукцессии: Новые перспективы классической парадигмы // Лесоведение. 2010. № 2. С. 46–59. Logofet D.O. Markov Chains as Models of Succession: New Perspectives of the Classical Paradigm. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2010, no. 2, pp. 46–59. (In Russ.).

Манько Ю.И. Лесообразовательный процесс и классификация лесной растительности // Лесоведение. 2004. № 5. С. 3–9. Man’ko Yu.I. Forest Formation Process and Classifications of Forest Vegetation. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2004, no. 5, pp. 3–9. (In Russ.).

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. Moiseev V.S., Moshkalev A.G., Nakhabtsev I.A. Methodology for Compiling the Tables of Yield and Commodity Structure of Modal Plantings. Leningrad, Leningrad Forestry Engineering Academy Publ., 1968. 88 p. (In Russ.).

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. Pegov L.A. Studying the Dynamics of Birch Coenopopulation Using a Simulation Model. Ecology of Populations: Abstracts of the Reports of the All-Union Conference (Novosibirsk, October 4–6, 1988). Moscow, USSR Academy of Sciences Publ., 1988, part. 2, pp. 225–228. (In Russ.).

Писаренко А.И. Лесовосстановление. М.: Лесн. пром-сть, 1977. 254 с. Pisarenko A.I. Reforestation. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1977. 254 p. (In Russ.).

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. Rubtsov M.V., Deryugin A.A. Recovery-Age Dynamics of the Spruce Population under the Canopy of Southern Taiga Birch Forests during the Demutation Process. Production Process and Structure of Forest Biogeocenoses: Theory and Experiment (In Memory of A.I. Utkin). Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2009, pp. 206–228. (In Russ.).

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. Rubtsov M.V., Rybakova N.A. Dynamics of Parcel Structure of Forest Phytocenoses in Regenerating Spruce Population in Boreal Birch Forests. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2016, no. 5, pp. 323–331. (In Russ.).

Рыбакова Н.А., Рубцов М.В. Семеношение ели под пологом южнотаежных березняков // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2014. Т. 18, № 1. С. 73–79. Rybakova N.A., Rubtsov M.V. Seed Production of Spruce under the Canopy of Birch Forest in South Taiga. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2014, vol. 18, no. 1, рр. 73–79. (In Russ.).

Саликов Н.Я. К обоснованию модели роста древостоев // Лесоустройство и лесная таксация: сб. науч. тр. М.: ВНИИЛМ, 1981. С. 48–50. Salikov N.Ya. On the Justification of a Forest Stand Growth Model. Forest Management and Forest Taxation: Collection of Scientific Papers. Moscow, All-Russian Research Institute of Forestry and Forestry Mechanization Publ., 1981, pp. 48–50. (In Russ.).

Смолоногов Е.П. О лесообразовательном процессе // Лесоведение. 1999. № 3. С. 7–12. Smolonogov E.P. On the Forest Formation Process. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 1999, no. 3, pp. 7–12. (In Russ.).

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. Storozhenko V.G., Bykov A.V., Bukhareva O.A., Petrov A.V. Forest Sustainability. Theory and Practice of Biogeocenotic Research. Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2018. 171 p. (In Russ.).

Татарников Д.В. Текущее возобновление ели в производных южнотаежных фитоценозах в ходе демутационных сукцессий // Хвойные бореал. зоны. 2019. Т. XXXVII, № 6. С. 432–442. Tatarnikov D.V. Spruce Recruitment in Some Secondary Forests of Southern Taiga at Different Stages of Their Age-Related Dynamic. Khvoinye boreal'noi zony = Conifers of the Boreal Area, 2019, vol. XXXVII, no. 6, pp. 432–442. (In Russ.).

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. Terinov N.N., Andreeva E.M., Zalesov S.V., Luganskiy N.A., Magasumova A.G. Restoration of Spruce Forests: Theory, National Practice and Problem Solving. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2020, no. 3, pp. 9–23. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-3-9-23

Уткин А.И. «Лесообразовательный процесс» – концепция российского лесоведения // Лесоведение. 1999. № 3. С. 13–24. Utkin A.I. “Forest Formation Process” – the Concept of Russian Forest Science. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 1999, no. 3, pp. 13–24. (In Russ.).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Загрузки

Опубликован

14.06.2024

Как цитировать

Дерюгин, А., Н. Рыбакова, и Ю. Глазунов. «Модель формирования березово-еловых насаждений в условиях южной тайги Русской равнины». Известия вузов. Лесной журнал, вып. 3, июнь 2024 г., сс. 23-45, doi:10.37482/0536-1036-2024-3-23-45.

Выпуск

Раздел

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО