К лабораторно-практическим занятиям

Направление подготовки бакалавров

Лесное дело

УФА 2016

УДК 630*5+630.006.83

ББК 43.4

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета агротехнологии и лесного хозяйства (протокол № 4 22 декабря 2015 г.).

Составители: доцент, к.с.-х.н. А.К.Габделхаков

Рецензент: проф., д.с.-х.н. К.М.Габдрахимов

Ответственный за выпуск:

зав. кафедрой лесоводства и ландшафтного дизайна доцент И.Г. Сабирзянов

г. Уфа, БГАУ, кафедра лесоводства и ландшафтного дизайна

ВВЕДЕНИЕ

Основная задача методических рекомендаций к лабораторно-практическим занятиям - оказание помощи студентам в освоении практических навыков и умений по практическому освоению дисциплины «Сертификация лесной продукции». Практические работы дают возможность самостоятельно оценивать деятельность лесопромышленных предприятий на соответствие требованиям критериям системы PFS. Кроме того, приобретаются навыки правильного использования национальных стандартов в области сертификации.

Общая цель лабораторно-практических занятий - практическая подготовка будущих специалистов лесного профиля к аудиту лесного предприятия в области устойчивого лесопользования и лесоуправления.

Задача изучения дисциплины - выработка навыков, необходимых для рационального и эффективного ведения лесного хозяйства и лесопользования; сохранение биоразнообразия, жизнеспособности лесных экосистем и функций леса; сохранение лесов, имеющих высокую ценность с точки зрения охраны природы; соблюдение прав работников, местного населения и коренных народов; правильное планирование и мониторинг ведения лесного хозяйства и лесопользования.

В ходе выполнения работ студенты систематизируют и обобщают свои знания, знакомятся с важнейшими методиками сертификации. Это является базовой основой для ведения устойчивого рационального лесопользования.

Требования к знаниям и умениям, приобретаемым при выполнении лабораторно-практических работ в соответствии с квалификационной характеристикой выпускника специальности - Лесное дело. В результате выполнения лабораторно-практических работ студенты должны знать и уметь законодательные акты по охране лесов, свод стандартов для оценки лесного управления; применять имеющиеся знания на практике для проведения аудита; навыки разработки временных предварительных стандартов, в которых общие стандарты приспосабливаются к местным условиям.

Условия и особенности выполнения практических работ определяются тематикой работы, целевой установкой и решаемыми задачами.

Форма отчетности студентов - отчеты по лабораторно-практическим работам, зачет.

1. КЛЮЧЕВЫЕ БИОТОПЫ (2 часов)

Лабораторно-практическое занятие №1

1.1. Цель работы: выявление ключевых биотопов.

Исходный материал: таксационное описание, план лесонасаждения по вариантам заданий, наглядные пособия.

1.2. Задание:

1.2.1. Изучить основные виды ключевых биотопов, дать их характеристику.

1.2.2. Из таксационного описания определить основные виды ключевых биотопов и нанести их на план лесонасаждения.

Методика выполнения работы

Ключевой биотоп - участок леса, имеющий особое значение для сохранения биологического разнообразия.

По значению для биоразнообразия ключевые биотопы могут быть разделены на несколько групп.

1. Открытые и полуоткрытые участки:

нелесные земли и непокрытые лесом участки (например, болота, прогалины, открытые песчаные участки, суходольные луга);
полнотой ниже 0,4 и низко продуктивные с запасом меньше 50 м^З га.

2. Водоемы, влажные и заболоченные участки:

берега водоемов и болот;
участки вокруг родников и ключей;
места выклинивания грунтовых вод;
заболоченные и переувлажненные участки;
русла временных водотоков и временные водоемы;
затапливаемые участки в поймах рек. ручьев, временных водотоков.

3. Участки, отличающиеся рельефом и геологией:

склоны крутизной более 20 градусов;
выходы скальных пород и каменистые участки;
карстовые воронки.

4. Участки с наличием редких пород:

участки с участием в древостое липы;
участки с участием в древостое лиственницы;

5. Участки, отличающиеся динамикой (историей) леса:

окна вывала;
участки леса, значительно отличающиеся от окружающего древостоя по породному составу, возрасту или происхождению.

Открытые и полуоткрытые участки естественного происхождения связаны с очень сухими или переувлажненными, заболоченными почвами. Например, участки с крайне сухими песчаными почвами, где невозможно формирование сомкнутого древостоя на вершинах песчаных холмов, дюнах или небольшие «блюдцеобразные» понижения, где застаивается вода и формируются болотца.

Отсутствие древостоя может быть связано с традиционной хозяйственной деятельностью человека: давней расчисткой сенокосов, старыми подсеками, новинами.

На таких участках формируются особые условия освещенности и микроклимата. Здесь могут обитать виды, не встречающиеся в сомкнутых насаждениях, например, требовательные к условиям освещенности или прогреваемости.

Особое значение имеют опушки - переходные зоны между лесом и открытым пространством. Здесь смешиваются характеристики двух совершенно разных местообитаний, создавая уникальные условия для уязвимых видов.

Водоемы, влажные и заболоченные участки играют важную роль в поддержании водоохранной и водорегулирующей функций леса. Кроме этого, здесь обитают многие специализированные виды, не встречающиеся в других местообитаниях.

Обилие влаги и наличие древостоя формирует особый микроклимат с постоянно влажным воздухом и минимальными колебаниями температуры в течение суток. Это является непременным условием для существования здесь уязвимых видов растений, животных и грибов.

Берега водоемов, болот формируют особую переходную зону от леса к открытому пространству, где при сохранении влажности воздуха меняется освещенность - от очень сильной до полной тени. Мертвая древесина, лежащая в воде или над водой, освещенный сухостой, полупогруженные во влажные мхи упавшие деревья - все это уникальные места обитания для десятков видов грибов, мхов, лишайников, насекомых.

Периодическое затопление пойм - еще один процесс, создающий своеобразные места обитания, которые весной являются дном водоема, а большую часть года - сушей. Здесь обитают особые виды растений, выдерживающие такой режим. Стволы деревьев, комлевые части которых заливаются паводками, также дают приют видам мхов и лишайников, не встречающимся в других условиях.

Родники, ключи и другие места, где на поверхность выходят грунтовые воды, также заселены особенными видами. Грунтовые воды богаты минеральными солями, их температура практически постоянна. Здесь могут встречаться многие редкие виды растений, мхов, обитающих только в таких местах.

Часть ключевых биотопов этой группы сохраняется как леса водоохранных зон или нерестоохранных полос. Однако параметры их выделения формализованы - это полосы строго определенной ширины. В действительности, пойма речки или ручья, склоны речных террас и другие уязвимые местообитания могут быть шире установленной зоны. Водоохранные зоны вокруг болот и озер с площадью акватории менее 0,5 кв. км действующим законодательством вообще не предусмотрены, тем не менее, они играют важную водоохранную и водорегулирующую роль. Также, если ручей не нанесен на лесоустроительные карты, водоохранная зона вдоль него может быть заранее не выделена. А такие объекты как родники, места выклинивания грунтовых вод или временные водотоки и водоемы могут быть обнаружены только при отводе делянки.

Граница ключевого биотопа. Ключевой биотоп целесообразно выделять учитывая рельеф и растительность. Гранина может проходить по кромке склона, по краю поймы или по пределу распространения влаголюбивых растений.

Для родников, ключей и мест выклинивания грунтовых вод целесообразно оставлять буферную зону шириной в 50 метров. Родники и ключи не всегда выявляются при лесоустройстве, однако могут быть обнаружены при отводе лесосек.

Места выклинивания грунтовых вод сходны по сути с родниками и ключами, но в местах выклинивания грунтовых вод нет видимых источников, здесь не берут свое начало ручьи, а весь участок пропитан, сочится грунтовыми водами. Приурочены места выклинивания к понижениям в основании склонов, и могут быть легко определены по постоянно стоящей воде, часто с ржавым налетом, и по хорошо развитому высокотравью.

Заболоченные и переувлажненные участки обнаруживаются по снижению полноты и продуктивности древостоя, могут отличаться составом древостоя и травяно-мохового покрова.

Русла временных водотоков и временные водоемы встречаются в понижениях, по которым весной, во время таяния снега, бегут ручьи или застаивается талая вода. К лету такие водотоки и водоемы пересыхают. Могут быть определены по характерному рельефу, по остаткам прошлогодней растительности, вытянутым вдоль хода воды или по высохшим околоводным растениям (осоки, «камыш» и т.п.).

Затапливаемые участки в поймах рек, ручьев, временных водотоков. Такие участки легко обнаруживаются по полосам мусора, оставленным отступившей водой, по стволам деревьев с уровнем затопления «обозначенным» мхами и лишайниками.

Участки, отличающиеся рельефом и геологией. Крутые склоны, в зависимости от их экспозиции, формируют совершенно разные условия. Склоны, обращенные на юг, хорошо освещены, быстро прогреваются; обращенные на север - гораздо темнее, холоднее и влажнее. Иногда крутые склоны подвергаются эрозии, при этом обнажается минеральная почва, на которой поселяются виды-пионеры. На склонах могут выходить грунтовые воды. Почвы на вершине склона и в его подножии могут кардинально отличаться. Все это обеспечивает огромное разнообразие местообитаний на склоне и обилие различных, часто редких и уязвимых видов.

На участках с выходами горных пород, крупными валунами, каменистыми россыпями поселяются виды, редко или совсем не встречающиеся в других местообитаниях. Многие виды папоротников, цветковых растений, мхов и лишайников находят здесь идеальные условия для жизни. Видовой состав таких сообществ зависит от горной породы (осадочная или кристаллическая, основная или кислая), размера (от небольших валунов до крупных скальных выходов), характера склона (пологий, отвесный или нависающий), экспозиции.

Карстовые воронки являются хорошо заметным признаком того, что почвы подстилаются значительным слоем карбонатных пород (известняки, доломиты и т.п.).

Карбонатные почвы - особый тип богатых, хорошо дренированных, не кислых почв. В таежной зоне они часто являются местом произрастания растений, характерных для широколиственных лесов и лесостепи.

Склоны крутизной более 20 градусов, выходы скальных пород и каменистые участки - легко определяемые биотопы.

Участки с наличием редких пород. Редкость породы деревьев (как и других видов) может быть обусловлена разными причинами. Существуют породы редкие сами по себе - на всей площади их распространения (например, карельская береза). Редкость породы может быть связана и с тем, что данная местность является естественным пределом ее распространения. В этом случае в других районах такие деревья могут быть широко распространены.

Участки, отличающиеся динамикой (историей) леса. Естественный лес - это постоянно меняющаяся экосистема, жизнь которой проходит в масштабе времени, которое сложно оценить человеку (столетия и даже тысячелетия). Лес постоянно изменяется; проходят лесные пожары и ветровалы, погибают и разлагаются поколения деревьев, появляются новые, меняется породный и возрастной состав. Эти изменения происходят в рамках естественных границ, масштаб которых весьма разнообразен. На делянке можно встретить участки площадью в единицы гектаров, отличающиеся от окружающего древостоя происхождением и историей формирования. Для поддержания биологического разнообразия исходную мозаичность насаждения следует сохранить. Наиболее просто это сделать оставив не вырубленными небольшие отличающиеся участки, например, такие как:

окна вывала - участки, на которых произошел групповой вывал деревьев. Окна вывала являются местом концентрации лесных видов, связанных с мертвой древесиной.
заросшие окна вывала - могут быть определены по более молодым деревьям, чем в окружающем древостое, обилию разложившейся мертвой древесины.
пожарные рефугиумы - небольшие участки леса, которые в силу разных причин (рельеф, повышенное увлажнение, и др.) оказались не пройденными предыдущим лесным пожаром. Такие участки легко отличить по породному и возрастному составу. Наиболее типичны для них темнохвойные, разновозрастные насаждения. Само название таких участков пошло от латинского refugium — убежище. Здесь переживают неблагоприятные условия многие виды, не терпящие сильных изменений в древостое (рубок, пожаров и т.п.).

Границы ключевого биотопа устанавливаются по кромке отличающегося участка, с оставлением пограничных деревьев.

Участки леса, значительно отличающиеся от окружающего древостоя по породному составу, возрасту или происхождению Легко определяются как небольшие участки (не более l-3 гектаров), явно отличающиеся по своему происхождению от окружающего древостоя. Либо участки, сохранившиеся после пожара или ветровала, погубившего окружающее насаждение, либо наоборот, появившиеся на месте локально поврежденного древостоя.

Окна вывала легко определяются по обилию ветровальных и буреломных деревьев. Часто связаны с особенностями почв (высокий уровень залегания грунтовых вод, тонкий слой почвы), снижающих ветроустойчивость насаждения.

Участки с обилием ключевых элементов древостоя как ключевой биотоп выделяются при компактном расположении на небольшом участке большого количества (нескольких десятков) ключевых элементов древостоя.

После изучения классификации ключевых биотопов необходимо:

1. Выписать из таксационного описания номера выделов, потенциально содержащих ключевые биотопы.

2. Обозначить на плане лесонасаждения границы ключевых биотопов.

3. Рассчитать процентное содержание биотопов от общей площади лесонасаждения.

1.4. Контрольные вопросы для самопроверки:

1. Что такое ключевые биотопы?

2. Расскажите об открытых и полуоткрытых участках.

3. Как определяются границы ключевого биотопа «Водоемы, влажные и заболоченные участки»?

4. Характерные особенности биотопа отличающегося рельефом и геологией, его границы.

5. Участки, отличающиеся динамикой (историей) леса.

2. КЛЮЧЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДРЕВОСТОЯ (2 часов)

Лабораторно-практическое занятие №2

2.1. Цель работы: выявление ключевых элементов древостоя.

Исходный материал: таксационное описание, план лесонасаждения по вариантам заданий, наглядные пособия.

2.2. Задание:

2.2.1. Изучить основные виды ключевых элементы древостоя, дать их характеристику.

2.2.2. Из таксационного описания определить основные виды ключевых элементов древостоя и нанести их на план лесонасаждения.

Методика выполнения работы

Ключевые элементы древостоя - деревья или мертвая древесина, имеющие особое значение для сохранения биологического разнообразия. Например, являющиеся необходимым субстратом для выживания редких, исчезающих, уязвимых и требовательных к условиям среды видов растений, грибов и животных.

По значению для биоразнообразия ключевые элементы древостоя могут быть разделены на несколько групп.

1. Мертвая древесина:

ветроустойчивые усыхающие деревья и сухостой сосны и лиственницы;
высокие пни естественного происхождения (остолопы);
крупный валеж (диаметром более 30 см);
почвенно-ветровальные комплексы;

2. Деревья, важные для животных:

деревья с дуплами;
деревья с большими гнездами птиц (диаметром около 1 метра и более);

3. Отличающиеся деревья:

деревья, диаметр или возраст которых значительно больше среднего для данной породы в данном древостое;
деревья с обширной кроной;

4. Породы деревьев, единично встречающиеся в данном насаждении.

Мертвая древесина. В естественном лесу постоянно погибают деревья и на их месте вырастают новые. Погибшие деревья формируют большие объемы мертвой древесины, которая отличается породой, размером, степенью разложения и т.п. Сухостой и валеж являются «домом» для многих видов насекомых, грибов, мхов и лишайников. Процесс «строительства» такого дома может занимать сотни лет, прежде чем состояние мертвой древесины будет соответствовать требованию конкретного жука или растения. Процесс появления и разложения мертвой древесины идет в лесу непрерывно. Ведение интенсивного лесного хозяйства прерывает этот процесс. Разнообразие мертвой древесины становится значительно меньше, вплоть до исчезновения ее из леса. Это приводит к исчезновению видов, обитающих в разлагающейся древесине.

Наибольшее внимание следует уделить сохранению на делянках таких категорий мертвой древесины, которые формируются сотнями лет. Прежде всего, это крупномерный валеж, устойчивый сухостой, который сможет простоять еще долгие годы, высокие пни естественного происхождения.

Сохранение сухостоя должно проводиться с учетом техники безопасности, вдали от погрузочных пунктов, магистральных волоков и т.п. Неустойчивый, трухлявый сухостой следует приземлять.

Погибающие, недавно погибшие (с сохранившейся корой и тонкими веточками) и долгое время простоявшие сухостойные деревья хвойных пород. Крупный размер, обожженные участки повышают экологическую ценность таких категорий мертвой древесины.

Пни разнообразной высоты - от десятков сантиметров до нескольких метров - образуются в результате ветролома н снеголома. Крупные размеры, разнообразие поверхностей древесины (горизонтальной, вертикальной, расщепленной и т.п.), обожженные участки увеличивают экологическую ценность.

Чем крупнее валеж, тем выше его экологическая ценность. Особое внимание следует уделить скоплению валежа, находящегося на различных стадиях разложения.

Почвенно-ветровальные комплексы являются результатом вывала деревьев вместе с корневой системой и верхними слоями почвы. Обычно состоят из бугра (вывороченная корневая система и почва) и западины.

Деревья, важные для животных.Деревья с дуплами - места, важные для многих видов лесных птиц (дятлов, синиц, сов и пр.), зверей (куниц, белок-летяг, летучих мышей и пр.) и даже насекомых. Они являются местом гнездования, а в зимний период играют роль убежищ. Крупные гнезда птиц также следует сохранять. Скорее всего, они заселены такими важными для леса видами как дневные хищные птицы и совы, среди которых многие редки и занесены в Красные Книги России и Республики Башкортостан.

Обнаружить дерево с дуплом бывает нелегко. Наибольшее внимание необходимо уделить крупным хвойным деревьям с дуплами большого диаметра (более 8-10 см) или с несколькими дуплами. Такие деревья могут простоять долгое время, ежегодно давая приют разнообразным животным.

Деревья с большими гнездами достаточно легко обнаружить. Крупное гнездо может принадлежать редкому виду птицы, занесенному в Красную Книгу. Если на делянке обнаружено такое гнездо - это повод пригласить специалиста для уточнения: обитаемо ли гнездо и кто его «владелец».

Отличающиеся деревья. Если дерево значительно отличается от большинства своих соседей, то оно может обладать особыми качествами, важными для сохранения биоразнообразия. Это могут быть деревья-патриархи - сохранившиеся представители прошлых поколений, деревья с обширной кроной и многовершинные деревья. Такие их характеристики как крупные размеры, значительный возраст, очень толстые ветви и многие другие обеспечивают уникальные места обитания на их коре, в древесине и в почве под кроной. На таких деревьях обитают многие редкие и уязвимые виды.

Часто деревья, выделяющиеся своими размерами, являются и наиболее старыми в насаждении. Но не всегда старые деревья отличаются размерами от более молодых. В этом случае необходимо обратить внимание на деревья, отличающиеся своим внешним видом: грубой корой, корой с глубокими трещинами, очень толстыми нижними сучьями, формой кроны и пр.

Найти деревья, диаметр или возраст которых значительно больше среднего для данной породы в данном древостое, несложно. В спелых и перестойных насаждениях к таким деревьям можно отнести:

• лиственницы и сосны - диаметром более 45-50 см;

• осины - диаметром более 45-50 см;

• дубы - диаметром более 40-45 см;

• ели и березы - диаметром более 35-40 см.

Для древостоев с низкой продуктивностью эти цифры могут быть ниже.

Деревья с обширной кроной, так называемые «деревья волки» - интенсивно растущие крупные деревья, захватившие большое жизненное пространство. Крупный размер кроны может быть результатом роста дерева на открытом пространстве (например, единичные выжившие после пожара деревья). Диаметр их кроны значительно больше, чем у окружающих деревьев.

Породы деревьев. Большинство лесных видов - «узкие специалисты», другими словами, они требуют особых местообитаний. Если не выполняется ряд условий, необходимых виду, то он не сможет поселиться на этом конкретном участке почвы или дереве. Одним из таких «требований» является порода дерева. Животные, растения и грибы могут быть связаны с определенной породой дерева и не встречаться на других породах. Если на той или иной территории какая-то порода редка, то с уверенностью можно говорить, что виды, с ней связанные, также редки. Редкость эта может быть локальной, если деревья этой породы единично встречаются на данной конкретной делянке (это могут быть широко распространенные породы), и региональной.

Количество видов, связанных с разными породами, не одинаково. Деревья некоторых пород (например, крупномерные старые осины, древовидные ивы) - своеобразные «копилки» редких и уязвимых видов.

Это могут быть обычные породы, которые на конкретной делянке встречаются в виде единичных деревьев. Их редкость может быть связана как с естественными причинами, так и с деятельностью человека. Типичный пример последнего - единичные крупномерные сосны, лиственницы, ели и дубы в окрестностях старых населенных пунктов, где практически все товарные деревья этой породы были вырублена за две-три сотни лет приисковых и выборочных рубок.

После изучения представленного материала необходимо:

1. Выписать из таксационного описания номера выделов, потенциально содержащих ключевые элементы древостоя.

2. Обозначить на плане лесонасаждения границы ключевых элементов древостоя.

3. Рассчитать процентное содержание ключевых элементов древостоя от общей площади лесонасаждения.

2.4. Контрольные вопросы для самопроверки:

1. Что такое ключевые элементы древостоя?

2. Расскажите о значении мертвой древесины для лесной экосистемы.

3. Какие деревья являются важными для животных?

4. Какими признаками характеризуются отличающиеся деревья?