Элементы древостоя
Сложная возрастная структура древостоя. Показано, что оставление участков древостоя оказывает позитивный эффект на общий уровень биоразнообразия, позволяя сохранять ряд видов, которые не выживают на сплошных вырубках (Martikainen, 2001; Бубличенко и др., 2010; Рай и др., 2012 и др.). Оставление элементов древостоя разных пород, размера, возраста (в т . ч. разных стадий разложения мертвой древесины) поддерживает естественные местообитания для лесных видов. Важно поддерживать разнообразие структуры древостоя, т. е. сохранение деревьев разных пород и размеров, это имеет значение, например, для сохранения разнообразия эпифитных мохообразных и лишайников (Куулувайнен, Эса, 2009). Тем не менее, возможность долгосрочного сохранения редких и уязвимых видов с помощью таких мер не доказана: их выживание может быть связано с долей сохраняемых участков, историей участка и другими факторами (Gustaffson et al. , 2010).
Одиночные деревья. Большинство работ, оценивающих последствия сохранения элементов лесной среды, посвящены возможности сохранения лихенобиоты, связанной с осиной в северной Швеции. Показано, что эпифитные лишайники могут в какой–то мере сохраняться и поселяться при зарастании вырубки прежде всего на северной, т. е. затененной стороне оставляемых стволов (Hedenas & Hedstrom, 2007). То же самое было выявлено при пересадке на оставляемые стволы уязвимых видов лишайников и мохообразных (Lobaria pulmonaria и Antitrichia curtipendula) (Hazell & Gustafsson, 1999). Для сохранения эпифитных видов рекомендуется оставлять наиболее крупные и старые деревья (Lie et al., 2009).
Согласно лесоводственным исследованиям, рубка перестойной гнилой осины усиливает ее корнеотпрысковое возобновление. При этом основная масса корневых отпрысков в пасеках появляется в 5–метровой зоне вдоль волоков от спиленных на них деревьев. У оставленных при рубке деревьев корнеотпрысковая способность значительно снижается. (Багаев, 2013; Багаев и др., 2016; Залесов и др., 2015; Кибиш, Захаров, 2006). Также отмечается лучшая сохранность и последующее развитие елового подроста на делянках с оставлением стволов осин. Таким образом, оставление перестойной фаутной осины на корню при сплошных рубках позволяет уменьшить вредное воздействие сплошных рубок на лесную среду и повысить доходность использования лесов из–за снижения объема заготовок неликвидной древесины. Рубку в лесах с участием осины рекомендуется осуществлять при соблюдении следующих условий: полнота оставляемой части древостоя после рубки для проведения лесовосстановительных мероприятий не должна превышать 0,2, а общее количество оставляемых перестойных деревьев – 30 шт./га (равномерно, группами, куртинами) (Багаев и др., 2016).
Для сохранения укрытий и гнездовий мелких животных необходимо сохранять крупные деревья с дуплами, гнездами. Согласно Методическому документу по обеспечению санитарной безопасности в лесах (п. 103) для обеспечения животных естественными укрытиями оставляют жизнеспособные деревья с дуплами в количестве 5 – 10 шт./га.
В случае, если оставляемые деревья выполняют также функцию семенных, то необходимо руководствоваться рекомендациями по количеству семенных деревьев (Правила заготовки древесины, 2016) – не менее 20 шт/га. В качестве одиночных деревьев рекомендуется выбирать ветроустойчивые, с хорошо развитой кроной (сосна, береза).
Куртины деревьев. Оставление куртин древостоя рекомендуется как оптимальная мера. Предполагается, что куртины лучше сохраняют условия взрослого древостоя и обеспечивают долговременное поступление мертвой древесины на вырубке (Djupstrom et al., 2008). Показано, что оставляемые куртины и деревья необходимы для сохранения непрерывности субстратов, в т. ч. мертвой древесины (Ranius et al., 2003). 18–летний мониторинг вырубки с оставленными куртинами разных размеров показал, что отпад древостоя в куртинах намного выше, чем в сравниваемом интактном древостое, причем чем меньше размер куртин (от 1/16 до 1 га), тем интенсивнее отпад (Esseen, 1994; Jonsson et al., 2007). Интенсивный распад имеет место по краям вырубок в темнохвойных лесах (Сергиенко и др., 2015). В темнохвойных участках было показано большее влияние почвогрунтов, чем размера куртин на долю отпада (ветровала) – распад куртин происходил намного интенсивнее на торфянистых и скальных грунтах (Hautala & Vanha–Majamaa, 2006). Изменения в растительном покрове в пределах маленьких куртин 0.01–0.02 га не отличаются от сукцессии на вырубке. Обилие и разнообразие мохообразных в пределах небольших куртин 0.12 га значительно снижается в течение нескольких лет (Jalonen & Vanha–Majamaa, 2001). Размер куртин имеет значение также для беспозвоночных, обеспечивая субстрат (мертвую древесину) (Hyvarinen et al., 2006; Martikainen et al., 2006). Куртины могут играть роль убежищ (рефугиумов – stepping stones) для некоторых амфибий (McLeod, Moy, 2007).
Для снижения краевых эффектов, в т. ч. вывалов по краю куртин, целесообразно формировать куртины большего размера. Для коммерческих лесов Канады с целью имитации ландшафта после естественных нарушений рекомендуется оставлять куртины площадью не менее 0.25 га. Внешняя часть куртины (50 % площади) проходится групповыми выборочными рубками с целью снизить распад. Во внутренней части выборка древесины не проводится (OMNR 2001).
Следует также отметить, что оставление куртин является только поддерживающей мерой для многих видов. Даже обширные куртины не позволяют надолго сохранить типичные лесные виды старовозрастных лесов, а тем более редкие и уязвимые (Koivula, 2002; Martikainen et al., 2006; Matveinen–Huju et al., 2009). Для их сохранения необходимы охранные участки большего размера, выделяемые на других уровнях (ОЗУ, ООПТ).
Также после рубок в ельниках с оставлением на корню групп и куртин деревьев отмечено формирование молодняков с преобладанием хвойных пород. Сохранение лесной среды за счет оставленных куртин способствует удовлетворительному лесовозобновлению на еловых вырубках (Киртиш и др., 2006).
С учетом требований п. 51 Правил заготовки древесины (2016) ширина оставляемых куртин в еловых насаждениях должна быть не менее 30 м.
Мертвая древесина. Снижение объема мертвой древесины (крупных древесных остатков – КДО) – одно из существенных изменений в структуре сообщества под влиянием лесопользования. Многие виды живых организмов, обитающие на мертвой древесине, продолжают обитать в лесах, пройденных несплошными рубками, в случае, если там имеется подходящий субстрат (крупномерные мёртвые деревья) (Siitonen, 2001). В этой связи должен сохраняться валёж различного размера, особенно крупномерный, скопления мертвой древесины, сухостой.
Средний объем мертвой древесины в коммерческих лесах Швеции – около 6 куб. м. на гектар (Fridman&Walheim, 2000), рекомендации для коммерческих лесов – Финляндии 5–10 куб. м. на гектар (Guidelines..., 2000), тогда как в естественных старовозрастных лесах Фенноскандии эта величина колеблется от 20 до 130 куб. м. на гектар (Siitonen, 2001). На примере некоторых групп видов были выявлены пороговые величины объемов КДО (белоспинный дятел – 10–20 куб. м. на гектар (Angelstam et al., 2003), сапрокисльные виды жуков – 8–28 куб. м. на гектар (Okland et al., 1996)). Установлены пропорциональные зависимости числа видов афиллофоровых грибов при увеличении запаса КДО в коммерческих лесах, которые, однако, не касаются редких видов – последние отмечаются в старовозрастных лесах, которые имеют другую историю освоения, а не только иное количество и качество мертвой древесины. При объеме КДО от 20 куб. м. на гектар могут отмечаться индикаторные и уязвимые виды, но редкие виды отмечаются только в старовозрастных лесах с объемом древесины более 100 куб. м. на гектар (Penttila et al., 2004).
На практике практически невозможно совместить интенсивное лесное хозяйство и объемы КДО, близкие к таковым в старовозрастных лесах. Запас КДО варьирует в ходе цикла лесохозяйственных мероприятий, что затрудняет сохранение непрерывности данного местообитания (Fridman&Walheim, 2000). Согласно данным последних исследований, для североевропейских бореальных лесов пороговый объем КДО для уязвимых видов соответствует 20 – 30 куб. м. на гектар (Martikainen, 2001; Penttilä et al., 2004; Muller, Butler, 2010). Должны также учитываться пространственное распределение мертвой древесины и ее качество (Ranius&Fahrig, 2006). Фрагменты местообитаний, включающих большое количество КДО, следует оставлять вне заготовительной деятельности. Также необходимо оставлять старые живые деревья, которые обеспечат пополнение запасов КДО в течение нескольких лет после завершения вырубки.
Субстратом для размножения вредителей преимущественно являются усыхающие деревья и свежий сухостой или валеж. В связи с тем, что состав живой и мертвой древесины различен и быстро изменяется, насекомые, питающиеся живой древесиной, чаще всего не питаются мертвой (Воронцов, 1981). Оставление старого валежа в любом количестве не повлечет увеличения размножения насекомых - хозяйственных вредителей леса, т. к. виды, обитающие на мертвой древесине являются специализированными и не атакуют живые деревья.
Таким образом, целесообразно оставлять весь имеющийся валеж вне технологической сети в нетронутом состоянии. Возможно ограничить количество оставляемого свежего валежа и сухостоя до 10 % от исходного количества деревьев (сухостой и валеж текущего года потенциально может быть заселен стволовыми вредителями). Согласно Методическому документу по обеспечению санитарной безопасности в лесах (п. 26) насаждениям с наличием текущего отпада до 10 % присваивают слабую степень нарушенности.
Валеж и ветровально–вывальные комплексы формируют специфический микрорельеф поверхности почвы, который замедляет поверхностный сток воды после сильных дождей и особенно при снеготаянии. В результате большая часть влаги задерживается на поверхности почвы и постепенно впитывается почвой — это также способствует более высокой влагоудерживающей и водоохранной способности леса. Мертвые деревья, падающие в водотоки, снижают скорость течения воды, уменьшают эрозию почвы, вынос песка и глины в лесные реки, снижают риск катастрофических наводнений за счет растягивания стока по времени (Dixon et al., 2016).
При интенсивном лесопользовании в лесу проводится много операций, которые ведут к уничтожению и снижению объема мертвой древесины (рубки, уходы, скарификация, посадки). Искусственно созданный валеж (оставленный при рубке) также обеспечивает местообитание для большого, чем высокие пни, разнообразия грибов и беспозвоночных (Lindhe et al., 2004).
Показано, что высокие пни (остолопы) на вырубках могут быть важны для сохранения видов открытых солнечных мест (Martikainen, 2001; Jonsell et al., 2004 и др.), в т. ч. высокие пни необходимы для ряда паразитических перепончатокрылых, являющимися естественными врагами патогенных насекомых (Hedgren, 2007). Естественные пни создают большее разнообразие субстратов, чем искусственные. Высокие пни обеспечивают возможность поселения различных видов жуков а также грибов, приуроченных к открытым местам (наибольшее разнообразие этих групп достигается через 2–4 года после вырубки). Сравнительных данных по количеству оставляемых высоких пней в литературе нет, но они могут быть учтены в общем объеме мертвой древесины – в коренных лесах объем высоких пней составляет около 1 % от общего запаса КДО (Schroeder et al., 2006). Биологических данных, позволяющих определить минимальную (пороговую) величину количества оставляемых деревьев и высоких пней на данный момент практически нет. В этой связи можно опираться на существующие рекомендации для бореальных лесов – рекомендуется оставлять не менее 5–6 старых крупных потенциально или фактически дуплистых деревьев или высоких пней и около 20 прочих деревьев (> 10 см в диаметре и > 3 высотой) на гектар (Guidelines..., 2000; Kuuba, 2001).
|
