СТРУКТУРА ФИТОМАССЫ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЕЛИ В МЯГКОЛИСТВЕННЬГХ ЛЕСАХ В СВЯЗИ С РУБКАМИ З а р у б и н а Л . В., К о н о в а л о в В Н Рыбинский лесхоз-техникум, Ярославская обл. Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства Изучена активность физиологических процессов и распределение фитомас- сы у ели в б е р е з н я к а х и о с и н н и к а х с е в е р н о й и с р е д н е й п о д з о н а х т а й г и в с в я з и с рубками главного пользования. Л и с т в е н н ы е леса согласно д а н н ы х учета лесного ф о н д а в А р х а н г е л ь с к о й о б л а с т и з а н и м а ю т о к о л о 20 % в с е й л е с о п о к р ы т о й площа­ ди ( Т р у б и н и д р . , 2000). Н а ш и и с с л е д о в а н и я п о к а з ы в а ю т , ч т о п о д их п о л о г о м име­ ется б о л ь ш о е к о л и ч е с т в о п о д р о с т а е л и р а з н о й в ы с о т ы и ж и з н е н н о г о с о с т о я н и я ( д о 10 т ы с . ш т . н а , 1 г а ) . О д н а к о в о п р о с о в ы ж и в а е м о с т и е л и в э т и х л е с а х дискуссионным. ных связей Это вызвано между ж и з н е н н ы м недостаточной состоянием изученностью остается причинно-следствен­ подпологовых растений и условиями с р е д ы их о б и т а н и я , а т а к ж е д е ф о р м а ц и е й э т и х с в я з е й в с в я з и с р у б к а м и . Наши исследования дениях черничного проводились типа разного в двухярусных возраста. Опытная лиственно-еловых рубка деревьев насаж­ (45-50 % по з а п а с у ) п р о м ы ш л е н н ы м с п о с о б о м п р о в е д е н а к о м п л е к с о м м а ш и н на к о л е с н о м х о д у «Локомо-990» (харвестер) + «Локомо-910) (форвардер) с вылетом гидроманипуля­ т о р а на 10 м. И з у ч е н и е с в е т о в о г о р е ж и м а показало, что наиболее о б е с п е ч е н ы светом рас­ тения вырубок. Но у ж е в 2 3 - л е т н е м б е р е з н я к е п р и п о л н о т е 1,0 на д о л ю нижних я р у с о в и п о д р о с т а п р и х о д и т с я не м н о г и м б о л е е 10 % от с в е т а , п р и х о д я щ е г о к к р о ­ н а м . Э т о з н а ч и т е л ь н о н и ж е б и о л о г и ч е с к о й н о р м ы д л я е л и . По л и т е р а т у р н ы м ным развитие п о д р о с т а ели п о д п о л о г о м древостоев дневной освещенности в течение вегетационного идет у с п е ш н о дан­ при средне­ п е р и о д а от 24 д о 40 % от п о л ­ ной. В спелых березняках и о с и н н и к а х освещенность в дневные часы также недос­ т а т о ч н а д л я у с п е ш н о г о р о с т а е л и ( н е б о л е е 7-12 т ы с . л к ) . С п р о д в и ж е н и е м к ю г у в результате увеличения с о м к н у т о с т и крон и высоты деревьев количество прони­ к а ю щ е г о п о д п о л о г с о л н е ч н о г о с в е т а п а д а е т (с 15-20 % в с е в е р н о й п о д з о н е т а й г и до 7-12 % в с р е д н е й ) . И з - з а н е д о с т а т к а с в е т а м н о г и е э к з е м п л я р ы п о д р о с т а у г н е т е ­ ны, часто с у с о х ш е й в е р х у ш е ч н о й п о ч к о й . Среди них встречается большое к о л и ­ ч е с т в о у с о х ш и х р а с т е н и й . В ы р у б к а 50 % з а п а с а у в е л и ч и в а е т о с в е щ е н н о с т ь внутри д р е в о с т о е в д о 30 % от п о л н о й . Ф и з и о л о г и ч е с к и е п р о ц е с с ы у е л и н а и б о л е е а к т и в н о п р о т е к а ю т на в ы р у б к а х . На 8 - л е т н е й и з - п о д б е р е з н я к а ч е р н и ч н о г о в ы р у б к е и н т е н с и в н о с т ь ф о т о с и н т е з а и т р а н с п и р а ц и и у е л и д о р у б о ч н ы х г е н е р а ц и й в 2-3 р а з а в ы ш е , ч е м п о д п о л о г о м ( т а б л . 1). Таблица 1 С р е д н я я и н т е н с и в н о с т ь ф и з и о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в у ели ( в ы с о т а 1,6-1,8 м ) н а о п ы т н ы х у ч а с т к а х Объекты исследований Освещен­ ность, Фотосин­ Транспи- тез, м г р а ц и я , мг тыс. л к Вырубка 6 лет Березняк 23 л е т Х л о р о ­ Сток угле­ филл, рода, г С0 /г-ч Н 0/гч мг/г 48,5 42,3 449 0,96 84,8 11,5 7,0 130 0,87 н е опр. 50,5 2 2 С/деревцо 25,0 27,5 259 0,55 О с и н н и к 42 л е т 13,0 12,6 180 0,73 36,5 О с и н н и к 55 л е т О с и н н и к 55 л е т с в ы р у б к о й 10,0 9,4 103 1,32 н е опр. 45 % з а п а с а 26,3 28,6 344 0,89 н е опр. 7,0 6Д 131 1,06 32,6 28,8 27,5 321 1,09 96,9 Е л ь н и к 27 л е т Березняк 55 л е т Березняк 55 л е т с в ы р у б к о й 50 % з а п а с а И з в е с т н о , что р а с т е н и я с а к т и в н ы м ф о т о с и н т е з о м и м е ю т и более высокий прирост б и о м а с с ы . Н а в ы р у б к е п р и р о с т г л а в н о г о осевого побега у ели с р е д н е й высоты (2,0 м) д о с т и г а е т 40-50 см в год, а сухая м а с с а хвои на б о к о в ы х побегах 0,4-0,5 г. Это в 3-4 раза б о л ь ш е , чем у п о д п о л о г о в ы х р а с т е н и й . С п о с о б н о с т ь к ф о ­ тосинтетическому связыванию атмосферного углерода у растений на в ы р у б к е т а к ж е в ы ш е , ч е м в д р е в о с т о я х , что о б у с л о в л е н о к а ч е с т в е н н ы м и и к о л и ч е с т в е н н ы ­ ми р а з л и ч и я м и хвои. Н а в ы р у б к е одно д е р е в ц о е л и в ы с о т о й 1,6-1,8 м за вегетаци­ онный п е р и о д в ходе ф о т о с и н т е т и ч е с к и х р е а к ц и й с в я з ы в а е т а т м о с ф е р н о г о угле­ р о д а в 2,5 р а з а б о л ь ш е , чем д е р е в ц о т а к о й же в ы с о т ы п о д п о л о г о м . П р и м е ч а т е л ь ­ но, что н е с м о т р я на в ы с о к у ю о с в е щ е н н о с т ь , с о д е р ж а н и е х л о р о ф и л л а у р а с т е н и й на в ы р у б к е по с р а в н е н и ю с контролем и з м е н и л о с ь н е з н а ч и т е л ь н о . Комплексные рубки, увеличив поступление света п о д полог, значительно а к т и в и з и р о в а л и ф и з и о л о г и ч е с к у ю д е я т е л ь н о с т ь ели. Через 6 л е т после р у б к и ин­ т е н с и в н о с т ь ф о т о с и н т е з а и т р а н с п и р а ц и и у ели всех к а т е г о р и й высот на разре­ ж е н н ы х у ч а с т к а х б ы л и в 2-3 р а з а в ы ш е , ч е м в д р е в о с т о я х , не т р о н у т ы х р у б к о й . П р и м е р н о на т а к у ю же в е л и ч и н у возросла у р а с т е н и й и с п о с о б н о с т ь к с в я з ы в а н и ю а т м о с ф е р н о г о у г л е р о д а . С о д е р ж а н и е х л о р о ф и л л а за этот п е р и о д у е л и в б е р е з н я к е , где была п р о в е д е н а в ы б о р о ч н а я рубка, с о х р а н и л о с ь на у р о в н е к о н т р о л я , в осин­ нике п о н и з и л о с ь на 32 %. В результате разреживания полога заметно выросла масса подпологовых елочек, и з м е н и л о с ь о т н о ш е н и е между ее ф р а к ц и я м и : д о л я с т в о л о в о й древесины у м е н ь ш и л а с ь с 41 % в к о н т р о л е до 27 % на р а з р е ж е н н о м у ч а с т к е , а количество хвои, н а п р о т и в , возросло с 11 до 28 % (табл. 2). Таблица 2 Ф р а к ц и о н н ы й состав и запас а б с о л ю т н о с у х о й б и о м а с с ы ели ( в ы с о т а 1,6-1,8 м ) н а о п ы т н ы х у ч а с т к а х , г Хвоя Объекты всего в т. ч . Ветки Ствол Корни 1 года Общая биомасса В ы р у б к а 8 лет 256.6 148,3 186,8 291,3 183,7 918,4 Е л ь н и к 27 л е т 284,7 103,7 200,6 316,5 200,5 1002,3 О с и н н и к 42 л е т 159,6 65,1 144,9 260,6 141,3 706,4 Б е р е з н я к 55 л е т 95,7 17,9 246,3 354,5 174,1 870,6 357,6 132,6 319,8 338,1 253,9 1269,4 Б е р е з н я к 55 л е т с в ы ­ р у б к о й 50 % з а п а с а Следует особо п о д ч е р к н у т ь , что в л и с т в е н н о - е л о в ы х лесах с п о м о щ ь ю п л е к с н ы х р у б о к удается не т о л ь к о у в е л и ч и в а т ь общий объем ком­ ассимиляционного а п п а р а т а у п о д п о л о г о в о й е л и , но и з н а ч и т е л ь н о п о в ы ш а т ь в н е м д о л ю м о л о д о й а к ­ т и в н о р а б о т а ю щ е й х в о и (в 2 р а з а ) . Н а б л ю д а е м о е у м е н ь ш е н и е веса р а с т е н и й на в ы р у б к е по с р а в н е н и ю с в е с о м р а с т е н и й из п р о р е ж е н н о й ч а с т и б е р е з н я к а п р е ж д е в с е г о с в я з а н о с более у с к о р е н ­ н ы м р о с т о м и м е н ь ш е й м у т о в ч а т о с т ь ю их на в ы р у б к е , а т а к ж е м е н ь ш и м в о з р а с т о м (13 и 27 л е т с о о т в е т с т в е н н о ) . Таким образом, морфофизиологические исследования выявили высокую ж и з н е с п о с о б н о с т ь е л и на 8 - л е т н и х в ы р у б к а х С е в е р а и на у ч а с т к а х б е р е з н я к о в и осинников с комплексными рубками. Напротив, недостаток световой энергии, в ы ­ сокая корневая конкуренция в загущенных лиственно-еловых насаждениях пятствуют нормальному развитию подпологовых растений и подроста, продолжительность жизни, снижают физиологическую Интенсивность рубки пре­ сокращают и р о с т о в у ю а к т и в н о с т ь их. 45-50 % о т з а п а с а п е р в о г о я р у с а в п о л н е д о с т а т о ч н а д л я у л у ч ш е н и я условий роста п о д п о л о г о в о й ели. Литература 1 , Т р у б и н Д . В., Т р е т ь я к о в С. В., К о п т е в С. В. и д р . Д и н а м и к а и п е р с п е к т и в ы л е с о п о л ь з о в а н и я в А р х а н г е л ь с к о й области. - А р х а н г е л ь с к : Изд-во А р х а н г . гос. т е х н . у н - в а , 2000. 56 с.