Текущий прирост молодых деревьев является объективным показателем для оценки состояния подроста, так как древостой может оказывать на него как отрицательное, так и положительное воздействие [1].

Известно, что количество и качество подроста под пологом леса во многом зависит от породы, слагающей древостой. На преимущество естественного возобновления с точки зрения биологии и экономики подчеркивал Г.Ф. Морозов [2].

Вайс А.А. установил, что в процессе роста в насаждении возрастает влияние деревьев друг на друга [3].

Итешина Н.М., Данилова Л.Н., Петров Л.В. определили, что сосновые древостои естественного происхождения имеют более низкие темпы роста по сравнению с искусственными насаждениями [4].

Основными источниками, раскрывающими вопросы морфологических взаимосвязей которые влияют как на рост, так и на состояние насаждений явились работы Вайса А.А. [5,6,7].

Целью исследования являлась оценка роста молодняка в высоту под пологом и на открытом месте.

Объекты и методика исследований. Объекты исследований располагались на территории Усинского лесничества. Для проведения исследований подбирались участки леса с полнотой 0,4, 0,7 и открытое место.

Работы проводились в конце вегетационного периода – в сентябре. Всего было заложено 3 пробной площади. На каждой пробной площади размещалось 30 опытных площадок 1*1 м, где проводился выборочный перечет подроста сосны (всходы не учитывались) с измерением линейных показателей. На отобранных пробных площадях проведены измерения приростов, возраста по мутовкам, замер высоты, диаметр кроны и диаметр ствола у подроста сосны обыкновенной в разных условиях освещенности (разнополнотные древостои).
Обмерены годичные приросты в высоту 131 подроста сосны на 3 пробных площадях [8].

Экспериментальные исследования. Прирост деревьев в сосняках является важнейшим таксационным показателем как отдельно стоящего дерева, так и всего древостоя. С помощью прироста можно оценить потенциальную продуктивность древостоя, добротность условий местопроизрастаний, конкурентные взаимоотношения между компонентами насаждений.

Текущий прирост молодых деревцев сосны обыкновенной является объективным показателем, который характеризует их рост и состояние, а также синтезирует результаты жизнедеятельности растительного организма.

Для идентификации прироста молодых деревцев в высоту с целью разделения подроста сформированных под влиянием экологических факторов были построены графики зависимости прироста по годам и прироста с учетом возраста. Данные графики приведены ниже.

Рисунок 1. Зависимость прироста молодых деревцев по годам

Проанализировав график зависимости приростов по годам можно сказать, что на открытом месте минимальный прирост подроста наблюдался в 2008 году, а максимальный прирост зафиксирован в 2011 году. Также можно сказать, что средний прирост варьирует в пределах 7 см. Под пологом древостоя минимальный прирост подроста наблюдался в 2000 и 2003 году, максимальный прирост в 2005 году. Прирост подроста сосны по высоте по годам в абсолютном выражении показал его динамичность. Изменение прироста в пределах пробной площади может различаться по всем годам, либо иметь сходство в отдельные годы (рис.1).
Данные изменения в приросте сосны обыкновенной можно объяснить тем, что в разные годы климатические факторы по-разному влияли на рост подроста сосны обыкновенной.

Рисунок 2. Зависимость прироста подроста от возраста

Из графика зависимости прироста с учетом возраста видно, что на открытом месте с увеличением возраста прирост увеличивается (прямая зависимость). Минимальный прирост подроста наблюдался в возрасте 4 лет, максимальный в 10 лет. На открытом месте интенсивность роста тем больше, чем крупнее подрост. Под пологом леса минимальный прирост наблюдался в возрасте 8 лет и резко увеличился в возрасте 9 лет. Под пологом нет строгой закономерности как на открытом месте, так как на прирост под пологом большое влияние оказывают лимитирующие факторы (свет, биогенные вещества, течение и давление среды, почва, пожары, микросреда и т. д.).

В состоянии самосева молодые деревца имеют малоразвитую корневую систему и небольшую листовую поверхность. По мере разрастания корней и листьев ассимилирующая способность крон возрастает, увеличивается прирост древесины. Плохой рост подроста сосны, под пологом взрослых древостоев, обусловлен не только недостатком света, но и тем, что деревья материнского древостоя своими мощными и хорошо развитыми корнями перехватывают питательные вещества и влагу из почвы. На жизнедеятельность корней существенно влияет вода, находящаяся на иллювиальном горизонте, которая чаще всего возникает весной после таяния снега. При высоком ее стоянии задерживается жизнедеятельность корней, снижается продолжительность вегетационного периода и, как следствие, уменьшается прирост. Сосна – светолюбивая порода и хорошо растет только без затенения. Следовательно, на открытом месте интенсивность прироста значительно выше, чем под пологом.

Вывод. Изучив распределение молодняка по возрастам и по годам на открытом месте и под пологом можно сделать следующие выводы:

- на открытом месте минимальный прирост подроста наблюдался в 2008 году, а максимальный прирост выявлен в 2011 году;

- под пологом древостоя минимальный прирост подроста наблюдался в 2000 и 2003 году, максимальный прирост в 2005 году;

- величина прироста в пределах пробной площади может различаться по всем годам, или иметь сходство в отдельные годы;

- на открытом месте интенсивность роста тем больше, чем крупнее подрост;

- под пологом нет определенной закономерности как на открытом месте, так как на прирост под пологом большое влияние оказывают лимитирующие факторы (свет, биогенные вещества, течение и давление среды, почва, пожары, микросреда и т. д.);

- на открытом месте интенсивность прироста значительно выше, чем под пологом.

В учебнике по лесной таксации М.М. Орлов [1] указывал на факторы, оказывающие влияние на форму поперечного сечения ствола дерева:

• древесная порода;
• возраст;
• часть дерева, для которой взять сечение;
• условия произрастания.

Объектами исследования являются сосновые насаждения, расположенные на территории заповедника «Столбы» Красноярского края [2,3,4,5,6,7,8,9]. Для изучения формы поперечного сечения стволов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) были заложены пробные площади на территории лесничества «Государственный природный заповедник «Столбы», участкового лесничества Столбинское. Всего было заложено 13 пробных площадей, на каждой из которых находилось от 76 до 121 дерева сосны обыкновенной. Пробные площади закладывались в насаждениях с преобладанием сосны обыкновенной по запасу. Насаждения подбирались так, что бы охватить как можно больше разнообразных природных условий. Деревья на пробной площади измерялись в случайном порядке. У каждого дерева сосны были измерены 4 диаметра на высоте груди по разным сторонам света. Каждое дерево было отнесено к одной из категорий по форме поперечного сечения (округлая, переходная, неправильная) по критерию 3 %. Подробно разделение деревьев по формам поперечного сечения было рассмотрено в статье «Форма поперечного сечения деревьев на высоте груди в сосновых насаждениях заповедника «Столбы»» [10]. В таблице 1 представлена таксационная характеристика каждого участка, процентное соотношение деревьев с различной формой поперечного сечения. Так же все деревья были распределены по 3-м категориям крупности по М. М. Орлову [1], тонкомерные (8,0-16,0 см), среднемерные (16,1-36,0 см) и крупномерные (36,1 см и более).

В таблице 1 приведено распределение количества деревьев по этим трем категориям крупности. Участки представлены всеми возможными экспозициями склона, крутизна варьирует от 13⁰ до 37⁰. В целом, необходимо отметить что, исследуемые пробные площади находятся на северном макросклоне. Средний возраст насаждений варьирует от 85 до 140 лет, средняя высота – от 18 до 27 метров, средний диаметр – от 25 до 41 см, полнота – от 0,4 до 1. По форме поперечного сечения ствола количество деревьев округлой формы варьирует от 20,5 до 48,6 %, переходной – от 37,3 до 59,0, неправильной – от 12,2 до 29,0. Количество тонкомерных деревьев варьирует от 2 до 27 шт, среднемерных – от 34 до 87 шт, крупномерных – от 10 до 71 шт. Поскольку в выборку попало мало деревьев маломерной категории, дальнейший анализ производился только для среднемерных и крупномерных деревьев. Так же не

Таблица 1 – Характеристики насаждений

будут анализироваться участки 11 и 13 из-за слишком малого количества крупномерных деревьев.

Прежде всего, необходимо проанализировать различия в форме поперечного сечения ствола у среднемерной и тонкомерной групп деревьев. Для этого была составлена таблица 2, в которой деревья разделены по группам крупности (среднемерная и крупномерная), а внутри каждой группы по форме сечения ствола. Количество стволов выражено в процентах от общего числа стволов в группе.

Таблица 2 – Анализ среднемерной и тонкомерной групп деревьев

Как видно из таблицы 2, количество стволов с той или иной формой неодинаково в среднемерной и крупномерной группах. Для более наглядного сравнения был построен график, отображающий динамику количества стволов округлой формы (рисунок 1).

Рисунок 1 – Соотношение количества стволов округлой формы

Количество деревьев округлой формы в крупномерной части древостоя меньше чем в среднемерной, за исключением участка 12. В среднем количество стволов округлой формы в среднемерной группе колеблется от 60 до 25 %, в крупномерной – от 40 до 10 % (рисунок 1). Стволы переходной формы показывают похожую динамику, но с обратным знаком.

Рисунок 2 – Соотношение количества стволов переходной формы

В крупномерной группе количество стволов переходной формы больше чем в среднемерной, за исключением участка 9, где количество одинаково, и участка 12, где наблюдается обратная тенденция. При анализе стволов переходной формы различия между среднемерной и крупномерной группой не так сильно выражены. В среднемерной группе количество стволов варьирует от 55 до 25 %, вкрупномерной – от 65 до 45 % (рисунок 2).

Такой же анализ проведен для стволов неправильной формы (рисунок 3). Количество стволов неправильной формы преобладает в крупномерной группе. Не вписываются в эту тенденцию участки 1, 2, 5 и 6.

Выводы. Таким образом, можно сделать вывод о том, что категория крупности влияет на форму поперечного сечения ствола. При этом, в среднемерной части древостоя преобладают стволы округлой формы, а в крупномерной – переходной и неправильной. Учитывая этот факт, можно повысить точность измерений в крупномерной части древостоя, путем проведения 2-х замеров диаметра. Это позволит повысить точность измерения, и учесть особенности формы поперечного сечения ствола.

Рисунок 3 – Соотношение количества стволов неправильной формы

В учебнике по лесной таксации М.М. Орлов [1] указывал на факторы, оказывающие влияние на форму поперечного сечения ствола дерева:

• древесная порода;
• возраст;
• часть дерева, для которой взять сечение;
• условия произрастания.

Исследования были проведены в условиях Караульного участкового лесничества учебно-опытного лесничества СибГАУ, которое расположено в центральной части Красноярского края, на территории Емельяновского административного района. Согласно районированию Красноярского края, территория расположена в Чулымо-Кетском южно-таежном районе. Территория представлена всхолмленным рельефом. В приенисейской части распространены сосновые насаждения, занимающие водораздельные хребты и склоны южных экспозиций. Исследуемый участок относится к южному макросклону. Объектами исследования являлись насаждения сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Было заложено 17 пробных площадей, на каждой из которых обмерено, в среднем, 100 деревьев сосны. У каждого дерева были измерены 4 диаметра на высоте груди по разным сторонам света. На основании этих замером определялась форма поперечного сечения ствола по критерию отклонения диаметров 3 %. Каждое дерево было отнесено к одной из категорий по форме поперечного сечения (округлая, переходная, неправильная). Подробно разделение деревьев по форме поперечного сечения было рассмотрено в статье [2, с. 15]. Деревья были распределены по трем категориям крупности диаметра, в соответствии с классификацией М.М. Орлова [1]: тонкомерные (8,0-16,0 см), среднемерные (16,1-36,0 см) и крупномерные (36,1 см и более). Исследования являются продолжением комплексного изучения формы поперечного сечения деревьев сосны [3,4,5,6,7,8,9,10]. Основные характеристики насаждений приведены в таблице 1.

Насаждения подбирались максимально разнообразные по таксационным характеристикам (таблица 1).

Представлены преимущественно южные (теплые) экспозиции склонов, что объясняется особенностями рельефа (район исследования имеет южный макросклон). Крутизна склона варьирует от 6 до 28 градусов.

Представлены насаждения от 1 до 4 бонитета, преимущественно осочково-разнотравного типа леса. Исследования проводились в насаждениях с составом сосны 5 и более единиц. Средний возраст насаждений варьировал от 60 до 130 лет, средняя высота от 14 до 27 метров, средний диаметр от 14 до 40 см. Полнота изменялась от 0,3 до 1.

Распределение деревьев по категориям крупности не равномерное. В этом исследовании не учитывались категории крупности с количеством деревьев меньше 25 штук. Таким образом, для дальнейшего анализа в маломерной категории были взяты участки 2, 3, 7 и 16, а в крупномерной, все участки кроме номеров 6, 7, 15 и 16.

Далее, каждая категория крупности была разделена на 3 категории стволов по форме поперечного сечения (округлая, переходная и неправильная). Это количество выражалось в процентах от общего числа

Таблица 1 Основные характеристики насаждений

стволов в категории крупности. В таблице 2 представлено распределение деревьев по форме и категориям.

Таблица 2 – Распределение стволов по формам поперечного сечения и категориям крупности, %

Продолжение таблицы 2

Во всех категориях крупности преобладают стволы округлой формы, затем переходной и неправильной формы (таблица 2). Для сравнения среднемерной и крупномерной категорий деревьев был построен график изменения количества стволов округлой формы (рисунок 1).

Рисунок 1 – График изменения количества стволов округлой формы в среднемерной и крупномерной группах древостоя

На большинстве пробных площадей, число деревьев круговой формы в среднемерной группе или больше, или несущественно отличается от крупномерной группы (рисунок 1). Исключением является пробная площадь

9. Такое же сравнение по стволам переходной и неправильной формы не позволяет выявить какую-либо тенденцию. Таким образом, можно предположить, что размер дерева влияет на количество стволов округлой формы.

Далее были выявлены связи таксационных характеристик с формой ствола и размерными категориями. Среди всех факторов, наиболее сильное влияние оказывает экспозиция и крутизна склона. Исследуемые насаждения были отсортированы по уменьшению крутизны склона. По этим данным построена диаграмма количества стволов в крупномерной группе (рисунок 2).

С уменьшением крутизны склона число деревьев округлой формы увеличивается (рисунок 2). Так же можно утверждать, что число деревьев неправильной формы уменьшается. В остальных размерных категориях сложно выявить какую-либо тенденцию, связанную с увеличением крутизны склона.

Крутизна и экспозиция склона – факторы, которые влияют комплексно. Поэтому было решено провести сортировку пробных площадей в порядке увеличения поступающего к ним тепла (от теплых к холодным), а в пределах каждой экспозиции – по убыванию крутизны. Результаты сортировки данных представлены на рисунке 3. Количество стволов округлой формы демонстрирует рост до 60 % (пробная площадь 14) после чего наблюдается уменьшение стволов этой формы (рисунок 3).

Рисунок 2 – Количество стволов различной формы в крупномерной категории (сортировка по убыванию крутизны склона)

Рисунок 3 – Влияние экспозиции и крутизны склона на форму ствола в крупномерной группе.

Так же было исследовано влияние бонитета на форму стволов в крупномерной категории. На рисунке 4 представлены данные, отсортированные по убыванию бонитета (от I до IV) в крупномерной категории. Насаждения I класса бонитета показывают стабильно большое количество стволов округлой формы и небольшое количество стволов неправильной формы. В исследовании участвовало только 3 участка с первым классом бонитета, но можно сделать предварительные выводы о том, что высокобонитетные насаждения отличаются более округлой формой ствола. Кроме того, такое большое количество стволов округлой формы не характерно для крупномерной категории древостоя. Из этого можно сделать

Рисунок 4 – Влияние бонитета на форму ствола в крупномерной категории деревьев

предположение о том, что бонитет оказывает влияние на форму стволов крупномерной категории. В целом среднемерная и крупномерная категории демонстрируют тенденцию уменьшения количества стволов округлой формы при увеличении класса бонитета (от I до IV) (рисунок 4).

Заключение. В результате исследования можно сделать следующие выводы. Размерная категория влияет на количество стволов округлой формы (в крупномерной категории их больше). На форму стволов в крупномерной категории, так же, оказывает влияние экспозиция, крутизна склона и бонитет. Установлено, что с уменьшением крутизны склона увеличивается количество стволов округлой формы, и уменьшается количество стволов неправильной формы. На теплых склонах количество округлых стволов увеличивается, на более холодных уменьшается. Насаждения I класса бонитета показывают стабильно высокий процент стволов округлой формы и небольшой процент стволов неправильной формы. Однако, все эти выводы справедливы только для крупномерной категории деревьев (более 36 см в диаметре).