Министерство образования и науки Российской Федерации

Югорский государственный университет

Институт геологии, нефти и газа

Кафедра регионального природопользования

Выпускная квалификационная работа

«Оценка орехопродуктивности кедровников природного парка

«Самаровский чугас»

Выполнила: студентка гр.з-2130

Вилочева Елена Сергеевна

Научный руководитель:

доцент каф. экологии, к.б.н.

Кузнецова Светлана Борисовна

Ханты – Мансийск-2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Характеристика и особенности кедровых лесов

1.1 Распространение и проблемы кедровых лесов Западной Сибири

1.2 Биология и экология сосны сибирской

1.3 Типы кедровых лесов природного парка «Самаровский чугас»

1.4 Возрастная структура лесов природного парка «Самаровский чугас»

1.5 Орехопродуктивность кедровых лесов ХМАО

Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования

2.1 Месторасположение и рельеф

2.2 Климат

2.3 Почва

2.4 Растительность

Глава 3. Методика оценки орехопродуктивности сосны сибирской

Глава 4. Оценка орехопродуктивности кедровников природного парка «Самаровский чугас»

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Среди всех древесных растений, произрастающих в Ханты-Мансийском автономном округе, кедр сибирский (сосна сибирская) занимает особое положение. Кедровые леса отличаются своей уникальностью, огромным хозяйственным и средозащитным значением. Кедр – единственный «орехоносный» вид сибирской тайги.

В концепции, выдвинутой по результатам работы I Научно – практической конференции «Кедровые леса в Ханты-Мансийском округе – Югре: состояние, проблемы, повышение их продуктивности» (Ханты-Мансийск, 7-9 июня 2007 г.) указывается, что, все кедровые леса округа устроены по самому низшему 3-му разряду лесоустройства, в основном методом дешифрировании аэроснимков. Поэтому таксационные характеристики орехово-промысловых зон не позволяют определить реальную орехопродуктивность слагающих их насаждений. Необходимы оценки ресурсов кедрового ореха на отдельных территориях с применением разных методов, позволяющих достаточно точно оценить урожай кедра [1].

Целью наших исследований является оценка орехопродуктивности кедровников природного парка «Самаровский чугас».

В процессе работы для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обобщить литературные данные о проблемах кедровых лесов ХМАО и Западной Сибири, об орехопродуктивности сосны сибирской и методов ее оценки.

2. Оценить динамику орехопродуктивности кедровников природного парка «Самаровский чугас».

3. Определить зависимость орехопродуктивности сосны сибирской от полноты насаждения, от доли участия кедра в древостое, от формы кроны дерева, от возраста дерева и от погодных условий.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСОБЕННОСТИ КЕДРОВЫХ ЛЕСОВ

1.1 Распространение и проблемы кедровых лесов в Западной Сибири и в ХМАО

Область распространения кедра сибирского охватывает районы северо-востока европейской части России, севера Урала, Западной и Восточной Сибири и Монголии. На формирование современного облика кедра сибирского и его ареала, как и большинства древесных пород в Евразии, огромное влияние оказали похолодания во время ледникового периода. В ледниковый период, в особенности во время максимального оледенения, 18-20 тыс. лет назад, кедр сохранился лишь в немногих убежищах в горных районах юга Европы и Сибири. Эти убежища и стали центрами расселения кедровых лесов в послеледниковое время [27].

Широкое распространение кедра сибирского и лесов с его участием, несомненно, обусловлено биолого-экологическими свойствами, историей расселения и другими разнообразными по характеру воздействия эколого-географическими факторами. Темнохвойные леса с участием кедра сибирского наиболее характерны для сибирского таежного типа растительности [28] и образуют типичные ландшафтные структуры Урало-Сибирской горной и равнинной тайги

Колесников Б.П. [7] относил кедр сибирский к прогрессирующему виду, расширяющему свой ареал. Действительно, он имеет по сравнению с другими кедровыми соснами самое большое по площади распространение, успешно произрастает и расселяется в суровых условиях субарктических широт, высокогорной Сибири и Центральной Азии, и по существу, нет природных факторов, ограничивающих расширение его ареала в западном и восточном направлениях. Значительная часть ареала кедра сибирского расположена в настоящее время на заболоченных флювиогляциальных и аллювиальных равнинах Западной Сибири. Здесь он мог появиться только 10-12 тыс. лет назад, в послеледниковый период, в результате миграции из более южных убежищ.

В пределах Западносибирской равнинной лесорастительной области кедр и кедровые леса распространены от середины подзоны предлесотундровых редколесий и приречных лесов на севере до южной границы подзоны южной тайги. Северная граница определена исключительно суровыми условиями климата, почти предельными для лесной растительности, а южная – его аридными чертами, абсолютной и относительной сухостью воздуха в вегетационные периоды [7].

На Западносибирской равнине сосредоточена наибольшая площадь кедровых лесов всей Западной Сибири – около 12 млн. га (88,5%). Велика их природная и хозяйственная значимость для региона.

Направленное формирование кедровых лесов различного целевого назначения из потенциальных кедровников в Западной Сибири имеет специфические особенности, обусловленные зонально-провинциальной спецификой произрастания, трудностями и неравномерным освоением территории, слабой изученностью восстановительных процессов, различной интенсивностью хозяйства. Уход за кедром перспективен в районах естественного и искусственного распространения вида, во всех типах леса и лесорастительных условиях, обеспечивающих создание насаждений заданного целевого назначения [17].

В зависимости от состояния перспективных участков, возможностей и потребностей хозяйства уход за кедром может иметь следующие целевые направления:

- формирование орехоплодных насаждений плантационного типа;

- создание постоянных и временных лесосеменных участков;

- формирование насаждений для получения максимального выхода ценной древесины;

- формирование высокосмолопродуктивных насаждений;

- обогащение породного состава лесов в особо ценных лесных массивах.

Формирование целевых кедровников обусловлено строго определенными задачами лесохозяйственных уходов, разной жизнеспособностью и неравномерным размещением объектов ухода по площади, различиями возраста и размерами деревьев, за которыми ведется уход и подлежащими вырубке. Это определяет специфику рубок, которая выражается в постоянстве их главной задачи в течение всего периода формирования целевых насаждений, в сочетании низового и верхового методов ухода, элементов главных и лесовосстановительных рубок, приемов ухода за отдельными деревьями; в мозаичной интенсивности уходов по площади: в сочетании рубок ухода с приемами искусственного лесовосстановления и последующим естественным возобновлением; в необходимости квалифицированного выбора перспективных деревьев с использованием приемов селекционного отбора [31].

Способы, кратность и повторяемость приемов рубок определяются задачами формирования целевых кедровников, а в их пределах - возрастом начала уходов, составом, структурой и состоянием исходных насаждений. Интенсивность рубок принимается с учетом полноты и продуктивности насаждений, а также целевой установки уходов, выражается через процент вырубаемой массы древостоя или числа деревьев, через снижение полноты или сомкнутости полога.

Первоочередными объектами ухода за кедром являются леса с высокой концентрацией площадей и молодняков кедра под пологом других пород в условиях хорошей транспортной доступности, культуры и подрост кедра, сохраненный при разработке лесосек и заглушаемый лиственными породами, припоселковые насаждения, семенные участки ценного генофонда, сложные хвойно-лиственные древостои любой полноты в возрасте 30-40 лет с благонадежным кедром во втором ярусе, смешанные разновозрастные насаждения с сомкнутостью полога 0,7 и выше, средневозрастные хвойно-лиственные древостои с полнотой 0,8 и выше.

По продуктивности древесины кедровники не уступают, а по разнообразию и качеству специальных сортиментов превосходят все другие хвойные виды. Древесина кедра легкая, мягкая, розовато-желтого или светло-розового цвета, красивой текстуры, ароматная. Она широко используется для производства карандашей, сувениров, аккумуляторного шпона, музыкальных инструментов, мебели, ценных пиломатериалов, отделочных плит и т.д. [31].

Высокопродуктивные промышленные кедровники создаются для получения максимального количества ценной, желательно кедровой древесины. Лесохозяйственные уходы могут проводиться во всех насаждениях с участием кедра. При этом для кедра обеспечиваются условия хорошего роста в высоту, что достигается осветлением крон деревьев сверху при обязательном затенении нижней части кроны с целью получения полнодревесных стволов. Интенсивность рубок ниже, чем при создании орехоплодных насаждений. Возможен частичный уход куртинами или полосами.

Уход за кедром для получения максимального количества ценной древесины проводится в сомкнутых высокополнотных древостоях с преобладанием кедра высотой более 10-18 м, не пригодных для формирования орехоплодных плантаций [32]. Перспективно создание кедровников по выращиванию спецсортиментов для отдельных отраслей народного хозяйства (карандашная дощечка, аккумуляторный шпон, мебельные поделки и др.). При этом лесохозяйственные уходы проводятся в насаждениях с участием кедра независимо от их возраста и происхождения.

Для создания целевых лесопромышленных плантаций перспективны молодняки с участием кедра более 5% по запасу или более 10% по числу стволов. Уходы заключаются в формировании состава и постепенном переводе насаждения в кедровое хозяйство, регулировании густоты и формы древостоя. К числу лучших, кроме кедра, могут относиться деревья сосны, а при наличии проточного увлажнения - ели сибирской. Полнота насаждения в процессе рубок не должна снижаться ниже 0,7. К возрасту спелости формируются сомкнутые высокопродуктивные насаждения кедра.

При начале рубок формирования в средневозрастных и более старых древостоях участие кедра в основном и подчиненных ярусах должно составлять не менее двух единиц состава. При куртинно-групповом размещении деревьев кедра проводятся куртинные рубки. В куртинах и вокруг них убираются все деревья сопутствующих пород. В насаждениях с преобладанием кедра применяется активный низовой метод ухода. В разновозрастных древостоях сочетаются низовой и верховой уходы.

Высокосмолопродуктивные кедровники формируются в молодняках, средневозрастных и приспевающих древостоях [22]. При начале уходов в молодом возрасте смолопродуктивные насаждения до возраста проходных рубок формируются по рекомендациям, предложенным для промышленных кедровников. При этом основное внимание уделяется получению крупных, свободных от пороков стволов, компактных и хорошо развитых крон, В старшем возрасте, когда появляется возможность селекционного отбора, уходы направлены на улучшение роста деревьев по диаметру и повышение выхода живицы.

В особо ценных лесных массивах уход проводится с целью сохранения и улучшения их основных качеств: уникальной продуктивности, высоких генетических и санитарно-гигиенических свойств, редкого состава. В городских лесах и лесопарках формирование насаждений направлено на улучшение санитарного состояния, создание устойчивых высокодекоративных ландшафтов, что достигается отбором ценных форм, групповым или куртинным размещением деревьев, введением декоративных и плодово-ягодных кустарников и другими приемами согласно рекомендациям зеленого строительства [22].

Повышение водоохранных функций кедровых лесов достигается созданием смешанных разновозрастных многоярусных насаждений из долговечных и ветроустойчивых пород. При уходах в первую очередь, убираются не устойчивые против ветра экземпляры пихты, ели и осины, а также наклоненные, поврежденные вредителями, суховершинные и усыхающие деревья других пород. Периодически омолаживается подлесок.

В защитных полосах уход направляется на повышение устойчивости защитных лесов, проводится во всех частях полога насаждения. Рубками формируются сложные по возрастной структуре и строению древостои из ветроустойчивых древесных пород. Интенсивность уходов должна постоянно обеспечивать сомкнутость близкую 0,7. В случаях, когда защитные леса граничат с открытыми пространствами, рубками формируются плотные ветроустойчивые опушки. Интенсивность рубок устанавливается с учетом полноты, состава, возраста, строения и состояния насаждения, а также целевых установок ухода. Эффективность рубок определяется правильным выбором перспективных площадей, системой и технологией выполненных работ.

1.2 Биология и экология сосны сибирской

Сосна сибирская (кедр сибирский) – Pinus sibirica L. относится к отделу Голосеменные – Pinophita, семейству Сосновые – Pinaceae Lindl.

Климатический характер северной границы кедра наиболее отчетливо проявляется в Западной Сибири, поэтому о лимитирующих факторах определяющих распространение кедра сибирского лучше всего судить по этому району.

При недостатке тепла у пределов произрастания, особенно на вертикальном пределе в горах, наблюдается разреженность древостоев кедра. Это связано с ухудшением условий роста. Точно так же реагирует кедр в худших условиях произрастания в более южных районах с лучшим климатом, например в сфагновых, травяно-болотных и долгомошниковых типах леса. Причем на севере и у вертикального предела в лучших местопроизрастаниях морфологический облик кедровников и деревьев кедра приобретает сходство с более южными кедровниками и деревьями. Крылов Г.В. [10] объясняет разреженность древостоев близ верхней границы леса не большим светолюбием кедра, а недостатком почвенного плодородия, из-за чего площади распространения корней кедра в тех условиях сильно расширяются. С изменением возраста от 1-2 до 15 лет, потребность в освещенности у кедра увеличивается почти в 15 раз. Аналогичное явление свойственно и другим темнохвойным породам, например пихте сибирской. В целом же кедр считается породой теневыносливой, и по этому признаку его ставят сразу же за пихтой и елью. Теневыносливость проявляется в способности его молодых поколений длительное время довольствоваться незначительной освещенностью под пологом верхних ярусов и образовывать сильно сомкнутые древостои с примесью пихты и ели.

По отношению к влаге кедр считается требовательной породой, в особенности к влажности воздуха [24]. По наблюдениям в Западной Сибири кедр не встречается в районах, где среднегодовая относительная влажность воздуха в 13 ч составляет менее 60%, а наименее влажного месяца – 50%. Наиболее крупные его массивы приурочены к хорошо дренированным, свежим, периодически влажным почвам близ рек и озер, по окраинам болот. Под действием лесных пожаров кедр постоянно вытесняется из экологически оптимальных дренированных условий произрастания. Поэтому около 50% кедровников размещается в заболоченных районах [32].

Кедровники в большинстве своем являются смешанными многовидовыми лесами. Сопутствующие породы – ель, сосна, береза, в меньших количествах – пихта, осина. Эдификаторную роль кедр начинает играть тогда, когда жизненный цикл лиственных и хвойных сопутствующих лесообразующих пород заканчивается и начинается их отпад в древостое.

Площадь района экологического оптимума по сравнению с площадью ареала невелика, а его расположение отчетливо сдвинуто к юго-западному краю ареала [10].