влияние рубок ухода на некоторые свойтва почвы в сосняках

ВЛИЯНИЕ РУБОК УХОДА НА Н Е К О Т О Р Ы Е СВОЙТВА
П О Ч В Ы В СОСНЯКАХ Б Р У С Н И Ч Н Ы Х
Торбик Д.Н. , Феклистов II.А.
Поморский государственный университет
Архангельский государственный технический университет
Рубки ухода оказывают существенное влияние на состояние почвы и
природные условия почвообразования. Многие авторы (Серый и др., 1991;
Побединский, 1995; Бурова, 2007) в своих работах отметили отрицательное
влияние технологии рубок и лесозаготовительных машин на изменение
подстилки и верхних минеральных горизонтов почв после рубок ухода. В
первую очередь резко нарушаются физические свойства почв, а в местах
вывалов, раскорчёвок и трелёвки — и морфологические.
Литературные данные о влиянии рубок ухода на состояние подстилки и
верхних горизонтов почвы чаще всего носят противоречивый и фрагментарный
характер. В задачи нашего исследования входило комплексное исследование
изменения свойств почвы по площади, пройденной проходными рубками
ухода, а именно вдоль линий, расположенных перпендикулярно волокам.
Работы по теме исследования проводились в средней подзоне тайги в
сосняках брусничных, пройденных проходными рубками ухода в 2007 года,
при этом волока шириной 5 м прорубались через каждые 20-25 м в направлении
север-юг.
Лесоводственно-таксационная
характеристика
исследованных
насаждений приведена в таблице 1.
3
19,6
17,0
19,5
16,8
20,1
17,0
20,3
6,2
20,0
7,9
21,2
5,4
0,56
0,20
0,55
0,25
0,59
0,17
X
о
>с
о
ш
ш
ш
IV
III
III
Запас, м7га
7СЗЕ
20,3
17,1
24,8
19,7
24.5
22,3
w
я
Возраст, лет
Сор.
С
Е
С
Е
С
Е
л
Полнота
относительная
2
Сумма
площадей сечен.,
м /га
7СЗЕ
Средняя высота,
м
С.Ор.
Средний диаметр
на высоте 1.3 м.
см
Состав
лрсвостоя
1
Порола
Тип леса
Номер I I I 1
Таблица 1. Таксационная характеристика древостоев на пробных площадях
78
83
81
190
52
187
91
84
82
65
204
45
1
Естественное возобновление в исследованных сосняках представлено
елью и сосной (792 шт/га и 396 шт/га соответственно). В подлеске в
незначительном количестве присутствуют можжевельник и рябина. В травянокустарничковом ярусе доминирует брусника, в мохово-лишайниковом плеурозиум Шребери. Почва в исследуемых насаждениях слабоподзолистая,
иллювиально-железистая, супесчаная на моренном тяжёлом суглинке.
Для изучения свойств почвы на различных расстояниях от границы
пасека-волок закладывали трансекты, на которых делали необходимые замеры
и брали образцы почвы. На пасеках трансекты закладывались параллельно
волокам на расстояниях 2, 4, 8 м от границы пасека-волок и в центре пасек; на
волоках - в центре и по краям волоков. В качестве основных показателей,
характеризующих почвенные условия в исследуемых насаждениях, выбраны
следующие: толщина подстилки, твёрдость, влажность и объёмная масса
почвы. Для определения влажности и объёмной массы на каждой пробной
площади для каждого расстояния брали не менее четырёх образцов почвы под
подстилкой. Полевую влажность почвы определяли термовесовым методом
(Наквасина, 2007), объёмную массу рассчитывали по формуле D = MV
(Добровольский, 1982). Твердость почвы определяли твердомером И.Ф.
Голубева (Васильев, Туликов, Баздырев и др., 2004), толщину подстилки
измеряли линейкой точностью до 0,5 см на в 10-кратной повторности для
каждого расстояния.
Анализ результатов исследования показал, что лесные почвы очень
чувствительны к повреждению в процессе лесосечных работ. Показатели,
характеризующие почвенные условия на исследованных участках приведены в
таблице 2.
v
Таблица 2. Свойства почвы на исследованных участках лесосеки
Свойства почвы
Расстояние
Участок
от
края
толщина
твёрдость,
лесосеки
влажность, %
волока, м
кг/см
подстилки, см
западный
8,8
13,5
2,1
край
центр
2,4
11,6
14,6
восточный
2,2
9,6
13,2
край
чап.2 м
2,8
6,9
12.5
4м
4,3
10.4
6,7
8м
4,4
6,8
11,4
центр пасеки
3,8
6,3
12.6
8м
—
4,6
6,6
11,3
4 м
3,8
6,3
8,7
вост.2 м
3,0
6,8
9,9
объемная
масса, г/см"
1,35
1,29
1,32
1.26
1,30
1,27
1,26
1,24
1,25
1,32
При коридорном способе рубки в разных участках нарушенного
сообщества показатели уплотнения различны. Отрицательное
влияние
современной технологии проявляется, прежде всего, в существенном
уплотнении почвы на волоках (табл. 2, рис. 1). Определение твёрдости верхних
супесчаных горизонтов почвы в исследованных сосняках брусничных показало,
что она выше на волоках (10,0 кг/см"), чем на пасеках (6,6 кг/см ). Это особенно
заметно в колеях, где твёрдость почвы составляет 14,2 кг/см .
Во время рубки происходи! уплотнение верхних горизонтов почвы и на
пасеках. На различных расстояниях от границы пасека-волок твёрдость почвы
несколько различается. Наименьшая твёрдость отмечена в центре пасеки и на
расстоянии 4 м от волока в восточной части пасеки (6,3 кг/см"). На краях пасеки
значения твёрдости максимальны для пасеки и составляют 6.8 - 6,9 кг/см".
—А—Твёрдость. кг'смЗ
14
—•— В л а ж н о с т ь . %
г
-
край
центр
волока
волока
2 м
4 м
8 м
20
центр
пасеки
Участок лесосеки
Рис. 1. Твёрдость и влажность почвы на площадях рубок ухода в сосняках
брусничных
Объёмная масса. г/смЗ
край
центр
волока
волока
•
2 м
Толщина подстилки, см
4 м
8м
центр
пасеки
Участок лесосеки
Рис. 2. Объёмная масса и толщина подстилки в сосняках брусничных,
пройденных проходными рубками ухода
Проходные рубки ухода также приводят к трансформации и
уничтожению подстилки (рис. 2). Изменение подстилки имеет исключительно
большое значение, так как это обуславливают совокупность косвенных влияний
на другие компоненты экосистемы. Лесная подстилка во многом определяет
прорастание семян и лесовосстановление, в ней распространены корни
растений (Карпачевский, 1981). В результате рубок значительно уменьшается
мощность слоя лесной подстилки на волоках, где толщина подстилки в 1,7 раз
меньше, чем на пасеке. На наиболее нарушенных участках волоков подстилка
-о
разрушается и исчезает совсем. На пасеке толщина лесой подстилки составляет
2,8 - 4,6 см, наименьшая толщина подстилки для пасеки отмечена вдоль
волоков.
Данные о полевой влажности верхних горизонтов почвы показали, что в
период наблюдения значения влажности в основном не выходили за пределы
величин, благоприятных для появления и развития всходов хвойных пород. На
волоках отмечена наибольшая влажность почвы 13,2 - 14,6%, что в 1,2 - 1,3
раза выше влажности почвы на пасеке. Увеличение влажности почвы на
волоках можно объяснить меньшим расходом влаги в результате удаления
материнского древостоя, а также почти сплошным захламлением волоков
порубочными остатками. На пасеке средняя влажность почвы составляет 11,0%,
минимальное значение влажности отмечено на полосе шириной 4 м вдоль
восточного края пасеки, максимальное - в центральной части пасеки.
Данные полученные при расчёте объёмной массы почвы показали, что
плотность сложения почвы на волоках и пасеках также отличается. На волоках
объёмная масса почвы в среднем составила 1,32 г/см , на пасеке - 1,27 г/см . От
плотности сложения почвы зависят распространение корневой системы,
водный, воздушный и тепловой режимы почв, а значит и продуктивность
растений (Добровольский, 1982). По площади пасеки в зависимости от
расстояния от границы пасека-волок объёмная масса почвы практически не
изменяется и составляет 1,24 - 1,27 г/см . Незначительное повышение величин
отмечено на восточном краю пасеки и на расстоянии 4 м от западного края
пасеки.
Таким образом, данные о свойствах почвы в сосняках брусничных,
пройденных проходными рубками ухода, свидетельствуют о том, что
наибольшему изменению в процессе лесосечных работ подвержены верхние
горизонты почвы на волоках и на краях пасек, где зафиксированы повышенные
показатели твёрдости и влажности почвы, а также наименьшая толщина
подстилки. Показатели, характеризующие лесорастительные свойства почвы на
остальных исследованных участках пасек изменяются по площади последних
несущественно.
3
3
Литература
1.Бурова, Н.В. Антропогенная трансформация пригородных лесов:
монография [Текст] ( Н.В. Бурова, П.А. Феклистов. - Архангельск: Изд-во
Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. - 264 с.
2.Васильев, И.П. Практикум по земледелию [Текст] / И.П. Васильев, A . M .
Туликов, Г.И. Баздырев [и др.]. - М.: Колос, 2004. - 424 с.
3. Добровольский, В.В. Практикум по географии почв с основами
почвоведения / В.В. Добровольский. - М.: Просвещение, 1982. - 127 с.
4. Карпачевский, Л О . Лес и лесные почвы [Текст] / Л.О. Карпачевский. Лесн. пром-сть, 1981. - 264 с.
5. Наквасина, Е.Н., Полевой практикум по почвоведению [Текст] / Е.Н.
Наквасина, B.C. Серый, Б.А. Семёнов. - Архангельск: Арханг. гос. тех. ун-т,
2007.- 127 с.
6. Побединский, А.В. Лесоводственно-экологическая оценка влияния
лесозаготовительной техники на почвенно-растительный покров [Текст] / А.В.
Побединский // Лесное хозяйство. - 1995. - №3. - С.30-33.
7. Серый, B.C. Изменение лесорастительных условий вырубок при
современных лесозаготовках [Текст] / B.C. Серый, В.А. Аникеева, Н.И. Вялых,
Н.И. Кубрак // Экологические исследования в лесах Европейского Севера: Сб.
научн. Тр. - Архангельск: АИЛиЛХ, 1991. - С.3-15.