The Impact of Modern Logging on Soil Disturbance, the State of Ground Cover and the Subsequent Regeneration of Trees in Boreal Forests of Russia

封面

如何引用文章

全文:

详细

Abstract

—The article presents materials for studying the physical properties of the upper horizons of the soil, the species diversity of the living ground cover and the natural regeneration of trees in 115 years old clear-cuttings. A noticeable compaction of the soil is observed in the ruts of the passage of machines, mainly in the thickness of the soil 010 cm, but not in the between ruts sand the cutting strips. We found that the physical properties (bulk density, total porosity and aeration porosity) of the upper soil horizons depend on the age of cutting and the study site (p < 0.01). Soil compaction in the ruts decreases 915 years after logging to indicators in sites where the movement of machines was not carried out. The overgrowth of damaged sections in clear-cuts occurred through ruderal species and species with wide ecological amplitudes to environmental factors. This overgrowth stabilised 15 years after logging when the biodiversity level approached untouched stands. The regeneration of clear-cuts is mainly deciduous such as birch and aspen that mainly grew in the cutting strips. In the ruts and the between ruts, the amount of undergrowth is 27 times less than in cutting strips.

作者简介

A. Ilintsev

Northern Research Institute of Forestry

编辑信件的主要联系方式.
Email: a.ilintsev@narfu.ru
Russia, Arkhangelsk

参考

  1. Dymov A.A. Vliyanie sploshnyh rubok v boreal’nyh lesah Rossii na pochvy (obzor) // Pochvovedenie. 2017. № 3. S. 787–798.
  2. Ilintsev A.S., Amosova I.B., Tret’yakov S.V. Ekologo-biologicheskij analiz vliyaniya razlichnyh vidov rubok na strukturu travyano-kustarnichkovogo yarusa chernichnyh tipov lesa // Lesotekhnicheskij zhurnal. 2019. № 1. S. 31–43.
  3. Kurnaev S.F. Lesorastitel’noe rajonirovanie SSSR. M.: Nauka, 1973. 203 s.
  4. Melekhov I.S. Lesovodstvo. 2-e izd., dop., ispr. M.: MGUL, 2003. 302 s.
  5. Nakvasina E.N. Agrohimicheskie svojstva pochv: ucheb. posobie. Arhangel’sk: Arhang. gos. tekhn. un-t, 2009. 101 s.
  6. Plantarium. Rasteniya i lishajniki Rossii i sopredel’nyh stran: otkrytyj onlajn atlas i opredelitel' rastenij. 2007–2022. [Elektronnyj resurs] URL: https://www.plantarium.ru/ (data obrashcheniya: 28.10.2022).
  7. Pobedinskij A.V. Izuchenie lesovosstanovitel’nyh processov. M.: Nauka, 1966. 64 s.
  8. Reznikov A.I., Isachenko G.A. Izmenenie klimaticheskih harakteristik zapadnoj chasti tajgi Evropejskoj Rossii v konce XX–nachale XXI vv. // Izvestiya Russkogo geograficheskogo obshchestva. 2021. T. 153. № 1. S. 3–18.
  9. Sabo E.D., Kormilicyna O.V., Bondarenko V.V. Vidy i dinamika uplotneniya i razuplotneniya pochv na vyrubkah // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa – Lesnoj vestnik. 2012. № 3 (86). S. 42–46.
  10. Seryj V.S., Anikeeva V.A., Vyalyh N.I., Kubrak N.I. Izmenenie lesorastitel’nyh uslovij vyrubok pri sovremennyh lesozagotovkah // Ekologicheskie issledovaniya v lesah Evropejskogo Severa: Sb. nauch. trudov. Arhangel’sk, 1991. S. 3–15.
  11. Cvetkov V.F. Kamo Gryadeshi (Nekotorye voprosy lesovodstva i lesovedeniya na Evropejskom Severe). Arhangel’sk: Izd-vo Arhang. gos. tekhn. un-ta, 2000. 253 s.
  12. Akay A.E., Yuksel A., Reis M., Tutus A. The impacts of ground-based logging equipment on forest soil // Polish Journal of Environmental Studies. 2007. Vol. 16, № 3. P. 371–376.
  13. Bowd E.J., Banks S.C., Strong C.L., Lindenmayer D.B. Long-term impacts of wildfire and logging on forest soils // Nature Geoscience. 2019. Vol. 12. P. 113–118.
  14. Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. Impact of heavy traffic on forest soils: A review // Forest Ecology and Management. 2015. Vol. 338. P. 124–138.
  15. Genikova N.V., Mamontov V.N., Kryshen A.M., Kharitonov V.A. et al. Natural Regeneration of the Tree Stand in the Bilberry Spruce Forest–Clear-Cutting Ecotone Complex in the First Post-Logging Decade // Forests. 2021. Vol. 12. P. 1–15.
  16. Hart S.A., Chen H.Y. Understory vegetation dynamics of North American boreal forests // Critical Reviews in Plant Sciences. 2006. Vol. 25. № 4. P. 381–397.
  17. Hattori D., Tanaka K., Irino K.O., Kendawang J.J. et al. Effects of soil compaction on the growth and mortality of planted dipterocarp seedlings in a logged-over tropical rainforest in Sarawak Malaysia // Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 310. P. 770–776.
  18. Hume A.M., Chen H.Y.H., Taylor A.R. Intensive forest harvesting increases susceptibility of northern forest soils to carbon, nitrogen and phosphorus loss // Journal of Applied Ecology. 2017. Vol. 00. P. 1–10.
  19. Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Högbom L. Methods of Protection Forest Soils during Logging Operations (Review) // Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal]. 2021. № 5. P. 92–116.
  20. Jansons Ā., Robalte L., Čakšs R., Matisons R. Long-term effect of whole tree biomass harvesting on ground cover vegetation in a dry Scots pine stand // Silva Fennica. 2016. Vol. 50. № 5. P. 1–8.
  21. Kozlowski T.T. Soil compaction and growth of woody plants // Scandinavian Journal of Forest Research. 1999. Vol. 14. P. 596–619.
  22. MacLean D.A., Wein R.W. Changes in understory vegetation with increasing stand age in New Brunswick forests: species composition, cover, biomass and nutrients // Canadian Journal of Botany. 1977. Vol. 55. P. 2818–2831.
  23. Marchi E., Chung W., Visser R., Abbas D. et al. Sustainable Forest Operations (SFO): A new paradigm in a changing world and climate // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 634. P. 1385–1397.
  24. Mariotti B., Hoshika Y., Cambi M., Marra E. et al. Vehicle-induced compaction of forest soil affects plant morphological and physiological attributes: A meta-analysis // Forest Ecology and Management. 2020. Vol. 462. P. 1–9.
  25. Okland T., Rydgren K., Okland R.H., Storaunet K.O., Rolstad J. Variation in environmental conditions, understorey species number, abundance and composition among natural and managed Picea abies forest stands // Forest Ecology and Management. 2003. Vol. 177. P. 17–37.
  26. Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Springer International Publishing Switzerland, 2013. 217 p.
  27. Picchio R., Mederski P.S., Tavankar F. How and How Much, Do Harvesting Activities Affect Forest Soil, Regeneration and Stands? // Current Forestry Reports. 2020. Vol. 6. P. 115–128.
  28. Roberts M.R., Zhu L.X. Early response of the herba-ceous layer to harvesting in a mixed coniferous-deciduous forest in New Brunswick, Canada // Forest Ecology and Management. 2002. Vol. 155. P. 17–31.
  29. Schack-Kirchner H., Fenner P.T., Hildebrand E.E. Different responses in bulk density and saturated hydraulic conductivity to soil deformation by logging machinery on a Ferralsol under native forest // Soil Use and Management. 2007. Vol. 23. № 3. P. 286–293.
  30. Sirén M., Ala-Ilomäki J., Lindeman H., Uusitalo J., Kiilo K.E.K., Salmivaara A., Ryynänen A. Soil disturbance by cut-to-length machinery on mid-grained soils // Silva Fennica. 2019. Vol. 53. № 2. P. 1–24.
  31. Solgi A., Naghdi R., Marchi E., Laschi A., Keivan Behjou F., Hemmati V., Masumian A. Impact Assessment of Skidding Extraction: Effects on Physical and Chemical Properties of Forest Soils and on Maple Seedling Growing along the Skid Trail // Forests. 2019. Vol. 10. № 2. P. 1–17.
  32. Susnjar M., Horvat D., Seselj J. Soil compaction in timber skidding in winter conditions // Croatian Journal of Forest Engineering. 2006. Vol. 27. № 1. P. 3–15.
  33. Toivio J., Helmisaari H.S., Palviainen M., Lindeman H., Ala-Ilomäki J., Sirén M., Uusitalo, J. Impacts of timber forwarding on physical properties of forest soils in southern Finland // Forest Ecology and Management. 2017. Vol. 405. P. 22–30.
  34. Worrell R., Hampson A. The influence of some forest operations on the sustainable management of forest soils – a review // Forestry. 1997. Vol. 70. P. 61–85.
  35. Zenner E.K., Kabrick J.M., Jensen R.G., Peck J.E., Grabner J.K. Responses of ground flora to a gradient of harvest intensity in the Missouri Ozarks // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 222. P. 326–334.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (62KB)
3.

下载 (90KB)
4.

下载 (185KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».