Леса являются важной составляющей экосистемы Арктической зоны европейской части России. Обеспечение экологической безопасности — одно из приоритетных направлений государственной политики в регионе. Активное промышленное освоение Арктики вызывает необходимость развития высокотехнологичных производств и системы экологического мониторинга на северных территориях.

Государственной программой «Развитие лесного хозяйства» [1] предусматриваются мероприятия по освоению лесных территорий Арктической зоны РФ, основанные на сокращении потерь лесного хозяйства от пожаров, вредных организмов и незаконных рубок, создании условий для рационального и интенсивного использования лесов, обеспечении баланса вырубки и восстановления лесов, а также на повышении продуктивности и качества лесов. Мероприятия наряду с решением других важных задач направлены на осуществление интенсивного лесовосстановления, обеспечивающих сохранение экологического потенциала лесов.

Исследования проведены на лесных участках Пинежского района Архангельской области. Район законодательно отнесен к сухопутной территории Арктической зоны [2], леса района — к Северо-таежному району европейской части Российской Федерации таежной зоны [3]. С учетом действующего законодательства [4] на лесных участках с наличием жизнеспособного подроста и молодняка основных лесных древесных пород в установленном количестве допускается естественное лесовосстановление. При этом обязательным условием проведения рубок на таких участках является его сохранение на площадях, не занятых погрузочными пунктами, трассами магистральных и пасечных волоков, дорогами, производственными и бытовыми площадками. Меры по сохранению подроста должны осуществляться одновременно с проведением рубок. Рубку необходимо проводить с применением технологий, позволяющих обеспечить сохранение подроста главных лесных древесных пород в количестве, указанном в Правилах [4].

Известно, что успешность естественного лесовосстановления на вырубках во многом определяется географическим положением территории, типом лесорастительных условий, способом рубок и технологическим процессом лесосечных работ. В силу специфики природных условий Арктики в этом процессе имеются свои особенности, хотя в общих чертах они характеризуются теми же закономерностями, что и в таежной зоне [5]. Решающее значение здесь имеют слабое плодоношение и медленный рост хвойных древесных пород, в результате чего отмечается повышенная гибель молодых растений на стадии их приживания и значительное увеличение общего периода лесовосстановления. Среди факторов, затрудняющих восстановительный процесс, можно также отметить массовую гибель всходов и самосева древесных пород от заморозков и пересыхания поверхности почвы. Высокая гибель молодых растений наблюдается и в результате выжимания их корней при гидротермическом пучении сильно минерализованных почв после интенсивных или многократных пожаров. Важное значение имеет и медленное накопление подроста в еловых насаждениях, связанное с образованием в них мощной и грубой лесной подстилки, которая оказывается непреодолимым препятствием для прорастания семян древесных пород [5, 6].

Цель исследования заключалась в оценке естественного лесовосстановительного процесса на сплошных вырубках в условиях Арктической зоны европейской части России на примере ельников черничных Пинежского района Архангельской области. Наличие значительной доли таких насаждений в лесном фонде района, а также масштабное применение многооперационной лесозаготовительной техники (харвестер и форвардер) при проведении сплошных рубок предопределили репрезентативный выбор участков для проведения исследований. В качестве объектов рассмотрены четыре лесных участка в границах Карпогорского, Пинежского и Сурского лесничеств Архангельской области, с проведенными ранее сплошными (СР) и сплошными санитарными рубками (ССР) значительной площади (более 100 га). Ветровальные явления, периодически возникающие на значительных площадях в лесах рассматриваемого региона, требуют первоочередных действий по уборке валежной древесины посредством проведения сплошных санитарных рубок и выполнения лесовосстановительных мероприятий (рис. 1).


РИС. 1. ПОСЛЕДСТВИЯ ВЕТРОВАЛА НА ЛЕСНОМ УЧАСТКЕ

На обследованных лесных участках 6–18 лет назад выполнен комплекс лесозаготовительных работ по сортиментной технологии с использованием на валке деревьев, обрезке сучьев и раскряжевке древесины – харвестеров, на трелевке сортиментов — форвардеров. При заготовке древесины в пространствах между проходами техники (в пасеках) сохранялся подрост (рис. 2).


РИС. 2. ЗАГОТОВЛЕННАЯ ДРЕВЕСИНА В СОРТИМЕНТАХ И СОХРАНЕННЫЙ ПОДРОСТ НА УЧАСТКЕ СПЛОШНОЙ ВЫРУБКИ

На этапе подготовительных работ выполнен анализ технической документации (проекты освоения лесов, технологические карты лесосечных работ, материалы отвода участков под рубки), на основе которого установлены характеристики лесных насаждений в момент проведения рубок (табл. 1).


ТАБЛ. 1. КРАТКАЯ ТАКСАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСАЖДЕНИЙ НА ЛЕСНЫХ УЧАСТКАХ В МОМЕНТ ПРОВЕДЕНИЯ РУБКИ

В момент проведения рубок на участках произрастали перестойные (возраст более 160 лет), низкобонитетные (IV–V класс бонитета) древостои с преобладанием ели (80–90% по запасу) и запасом стволовой древесины, не превышающим 190 м³/га. Тип леса — ельник черничный.

Под пологом древостоя произрастал преимущественно жизнеспособный подрост ели предварительной генерации в количестве 2,5–3,0 тыс. шт./га, что являлось достаточным для естественного возобновления вырубок при его сохранении с учетом действующих нормативов [4] (табл. 2). Этот факт предопределил для лесозаготовителей выбор техники и технологии проведения работ с сохранением подроста как главной древесной породы в изучаемых лесорастительных условиях.

В нашем исследовании спустя 6–18 лет после проведения рубок выполнялось детальное изучение хода восстановительных процессов с учетом методических подходов, изложенных академиком И. С. Мелеховым [7, 8, 9, 10], а также действующих нормативов [4]. Для учета подроста равномерно по площади вырубок закладывали учетные площадки размером по 10 м² каждая. При учете на площадках жизнеспособный подрост древесных пород подразделяли по высоте на мелкий (до 0,5 м), средний (0,6–1,5 м) и крупный (более 1,5 м), по густоте — на редкий (до 2 тыс. шт. /га), средней густоты (2–8 тыс. шт./га) и густой (более 8 тыс. шт./га). Для изучения хода роста подроста ели у экземпляров различных категорий крупности с помощью рулетки замеряли годичные приросты по высоте за последние 10 лет (рис. 3). В сборе полевого материала кроме авторов настоящей статьи принимала участие кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник ФБУ «СевНИИЛХ» Е. А. Сурина.


РИС. 3. ИЗМЕРЕНИЕ ПРИРОСТОВ ПО ВЫСОТЕ СТВОЛА У ПОДРОСТА ЕЛИ

В ельниках черничных спустя 6–18 лет после рубок, проведенных с использованием харвестеров и форвардеров, сохранился подрост предварительной генерации и сформировался новый жизнеспособный подрост хвойных пород, общее количество которого в момент проведения исследований на участках составило от 3,8 тыс. до 8,6 тыс. шт./га (подрост средней густоты и густой подрост с учетом указанной классификации). Численность жизнеспособного подроста после проведения рубок увеличилась в 1,4–2,9 раза за счет образования нового, так называемого последующего восстановления. Расположение подроста по площади участков — равномерное.


ТАБЛ. 2. ЧИСЛЕННОСТЬ ПОДРОСТАХВОЙНЫХ ПОРОД ДО И ПОСЛЕ (2024 Г.) РУБКИ НА ОБСЛЕДОВАННЫХ УЧАСТКАХ

Основную долю (95,9–99,7 %) составляет подрост ели. Количество жизнеспособного елового подроста является достаточным для естественного восстановления вырубок главной древесной породой с учетом действующих нормативов в условиях ельника черничного [4]. Преимущественно преобладающим является еловый подрост средней и крупной категории (рис. 4).


РИС. 4. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕЛИ НА УЧАСТКЕ 1

Средний годичный прирост по высоте ствола у подроста ели за последние 10 лет изменялся от 5,2 до 27,1 см, что можно считать значительным показателем для условий Арктической зоны. Кроме того, на всех рассмотренных участках проявляется тенденция в постепенном увеличении текущего годичного прироста по высоте ствола с возрастом (рис. 5).


РИС. 5. ПРИРОСТ ПОДРОСТАЕЛИ ПО ВЫСОТЕ СТВОЛА НА ОБСЛЕДОВАННЫХ УЧАСТКАХЗА ПОСЛЕДНИЕ 10 ЛЕТ

Подрост светолюбивой сосны появился на участках только после проведения сплошной рубки, что, по-видимому, связано с попаданием в почву семян от произрастающих на прилегающих участках деревьев сосны. Подрост сосны встречается равномерно по площади, как правило единичными экземплярами. Его доля в общем количестве хвойного подроста незначительна и составляет 0,4–4,1 %.

Таким образом, на основании проведенных исследований выявлено, что, несмотря на особенности лесовосстановительных процессов в лесах Арктической зоны европейской части России в силу специфики климатических условий, в ельниках черничных спустя 6–18 лет после сплошных и сплошных санитарных рубок (площадью более 100 га) при сортиментной заготовке древесины с использованием харвестеров и форвардеров с сохранением подроста ели в процессе рубки сформировался жизнеспособный хвойный подрост в количестве, достаточном для успешного естественного восстановления вырубок. Этот факт позволяет рекомендовать в качестве эффективной меры содействия естественному лесовосстановлению в ельниках черничных сохранение жизнеспособного елового подроста при его достаточном количестве.