часть всходов. На их выживаемость существенное влияние оказывают рас-
тения живого напочвенного покрова: положительное (иван-чай и другие
широколистные виды) или отрицательное (вейники, луговики и другие
злаки). На этапе возобновления для хвойных может оказаться полезным
неплотный ярус из березы, осины, ольхи, который защищает от колебаний
температуры и препятствует разрастанию злаков.
93
11.2. Вегетативное лесовозобновление
Естественное вегетативное возобновление может происходить, в основ-
ном, порослью от пня, корневыми отпрысками и отводками.
Пневая поросль образуется из спящих (на коре) и придаточных (на торце
пня из камбия) почек. Поросль может образоваться также на стволах жи-
вых деревьев. В этом случае она носит название водяных побегов или волч-
ков. Такие побеги чаще всего появляются у дуба, ильма, клена, ясеня, то-
полей. Водяные побеги легко обламываются, что вызывает опасность
грибных инфекций. Кроме того, они увеличивают суковатость ствола.
Спящие почки имеются и в кронах деревьев. При повреждении крон со-
сны, ели, лиственницы насекомыми из спящих почек появляются укоро-
ченные побеги.
Максимальной способностью к образованию пневой поросли обладают
липа, ясень, граб, высокой – дуб, клен, ильмовые, ольха, средней – береза,
бук, низкой – осина. Хвойные породы образуют поросль редко. Поросле-
вая способность зависит от возраста и диаметра деревьев. Она сохраняется
тем дольше, чем медленнее растет дерево. Быстрорастущая осина сохраня-
ет способность давать обильную поросль примерно до 20 лет, в 40–50 лет
прекращается порослевая способность у березы, в 50–70 лет – у ольхи
черной. У ильмовых и клена поросль образуется до 60–80 лет, у дуба – до
100 лет, у ясеня и граба – до 150 лет, у липы – до конца жизни. В древостое
лучшей порослевой способностью обладают тонкие, отставшие в росте де-
ревья. Поскольку спящие почки находятся у корневой шейки, оставление
высоких пней не стимулирует рост поросли. Если хозяйство ведется на по-
росль, то рубку надо проводить осенью. В этом случае порослевые побеги
успевают к зиме одревеснеть.
Корневые отпрыски образуются из придаточных почек на корнях де-
ревьев. Максимальной способностью давать корневые отпрыски обладают
осина, тополя, ольха серая, акация белая. Эти породы образуют отпрыски
как при неповрежденных стволах и корнях, так и после их повреждения.
Такие породы, как вяз, ильм, липа, граб, дают отпрыски после рубки или
повреждения корней. Слабо выраженной корнеотпрысковой способностью
обладают дуб, бук, ясень, клен, а у хвойных такой способности нет. Осина
после рубки древостоя может давать огромное количество корневых от-
прысков (до 1 млн на 1 га). Благодаря быстрому росту отпрыски быстро за-
глушают культуры и подрост хвойных пород. Чтобы предотвратить появ-
ление отпрысков осины, за несколько лет до рубки проводят кольцевание
(снятие коры ствола полосой шириной 20–30 см). Более эффективна инъ-
екция в зарубки на стволе арборицидов (раундапа, арсенала). Этот способ
можно применять уже за 3–4 месяца до рубки древостоя.
94
Рис. 40. Порослевая береза
из материнского корня. Это имеет большое значение в полезащитном лесо-
разведении. Способность пихты и кедрового стланика давать отводки мо-
жет использоваться в защитных целях в горах и по берегам рек. Однако с
каждым новым порослевым поколением побегообразовательная способность
ослабляется. Отрицательными сторонами вегетативного размножения счи-
таются ухудшение качества ствола вследствие кривизны из-за саблеобраз-
ного изгиба у пневой поросли (рис. 40), образование толстых ветвей и
рыхлой древесины. Кроме того, грибная инфекция от разложившегося пня
легко распространяется на все потомство дерева (клон). Поэтому в древо-
стоях, где имеются и семенные, и порослевые экземпляры, в первую оче-
редь вырубают последние.
11.3. Оценка успешности естественного лесовозобновления
Изучать процесс естественного лесовозобновления необходимо для того,
чтобы обоснованно выбрать способы и технологию лесовосстановления.
Для этого проводится специальное обследование вырубок и гарей. При
этом определяются следующие показатели, позволяющие оценить успеш-
ность лесовозобновления:
•
количество (численность) подроста на единице площади;
•
равномерность размещения подроста по площади;
Максимальной способностью
давать отводки обладают пихта
сибирская, кедровый стланик,
липа, в меньшей степени – ель,
береза, дуб. Отводки образу-
ются вследствие пригибания к
почве нижних ветвей под соб-
ственной тяжестью или тяже-
стью снега и укоренения от
придаточных почек.
Некоторые кустарники (лещи-
на, сирень персидская, ирга) мо-
гут возобновляться порослью из
спящих почек на корневищах
(подземных побегах).
Поросль и корневые отпры-
ски отличаются быстрым рос-
том в первые годы, посколь-
ку вначале влагу и питатель-
ные вещества они получают
95
•
качество (надежность) подроста;
•
высотную структуру подроста.
Аналогичное обследование проводят и в древостоях, намеченных в руб-
ку. При этом решаются вопросы о способе рубки и о целесообразности со-
хранения подроста при сплошной рубке.
Обследование проводится на круговых учетных площадках по 10 м
2
(ра-
диусом 1,79 м), которые закладываются равномерно в количестве не менее
50 шт. на выделе. На каждой площадке определяются: численность под-
роста (по породам); качество (жизнеспособность); категория высоты (мел-
кий – до 0,5 м, средний – 0,51 – 1,5 м, крупный – свыше 1,5 м). В каме-
ральных условиях определяются: численность подроста на 1 га; его встре-
чаемость (доля площадок с наличием хотя бы одного жизнеспособного эк-
земпляра подроста); доля мелкого, среднего и крупного подроста; доля
жизнеспособного, нежизнеспособного и сухого подроста. К жизнеспо-
собному подросту (рис. 41) относят особи с густым охвоением, темно-
зеленым цветом хвои, островершинной симметричной кроной протяжен-
ностью не менее 1/3 длины ствола в группах и 1/2 – у отдельно расположен-
ных экземпляров, без снижения прироста по высоте за последние 3–5 лет.
Полученные данные позволяют дать оценку успешности лесовозобновле-
ния по принятым шкалам. Эти шкалы дифференцированы по лесорасти-
тельным зонам, древесным породам и типам леса.
Таежная зона делится по успешности естественного лесовозобновле-
ния на следующие полосы: плохого возобновления (предтундровые леса
с мощным моховым покровом, редким подростом и периодом возобнов-
ления более 20 лет); затрудненного возобновления (северная тайга, чис-
ленность подроста до 3 тыс. экз./га, его возраст до 20 лет); успешного
возобновления (средняя и южная тайга, численность подроста более
3 тыс. экз./га, рис. 42, 43). В таежной зоне успешность возобновления на
вырубках по типам леса ухудшается в следующем порядке: вересковый,
лишайниковый (рис. 44), брусничный, долгомошный, сфагновый, чер-
ничный, кисличный, травяный, сложные. Таким образом, с увеличением
плодородия почвы условия для последующего лесовозобновления ухуд-
шаются, в основном, из-за задернения. Под пологом леса условия для ес-
тественного возобновления сосны наиболее благоприятны в типах леса
вересковый и брусничный, в сфагновом типе они значительно хуже, а в
сосняках кисличных и черничных преобладает подрост ели. В ельниках
больше всего жизнеспособного подроста имеется в брусничном и чер-
ничном типах леса. В этих типах леса и следует ориентироваться на ес-
тественное лесовозобновление.
96
Рис. 41. Жизнеспособный подрост сосны
в возрасте 5 лет
Рис. 42. Густой подрост под пологом сосны
97
Рис. 43. Еловый подрост в елово-лиственном древостое
Рис. 44. Подрост сосны в лишайниковом бору
98
12. ИСКУССТВЕННОЕ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЕ
Участки леса, созданные посевом или посадкой, то есть искусствен-
ные лесные насаждения, называются лесными культурами. Выращива-
ние лесных культур на участках, где прежде был лес, называют искусст-
венным лесовосстановлением, а на землях, где ранее его не было – лесо-
разведением.
12.1. Выращивание посадочного материала
Независимо от того, как создают искусственные леса, семена всегда
являются исходным лесокультурным материалом. Семенной материал
должен обладать хорошими наследственными свойствами. Поэтому для
сбора семян отбирают самые лучшие деревья, обычно называемые «плю-
совыми».
Семена можно собирать на лесосеках главного пользования, но для ста-
бильного обеспечения лесохозяйственных предприятий семенами высоко-
го качества лучше создавать специальные насаждения – лесосеменные
плантации, которые могут быть как семенного, так и вегетативного проис-
хождения. В лесосеменных плантациях важно обеспечивать равномерное и
свободное размещение 100–200 деревьев на 1 га к началу массового пло-
доношения. У преобладающего числа древесных пород семена собирают
осенью и зимой.
Для сбора семян древесных пород используют следующие способы:
сбор семян с поверхности почвы; сбор со стоящих деревьев; сбор со сруб-
ленных деревьев; сбор с водной поверхности. Техника сбора шишек, пло-
дов и семян со стоящих деревьев должна обеспечивать сохранность мате-
ринских деревьев и урожая следующего года.
Лесные культуры могут создаваться посевом семян. Семена после стра-
тификации, намачивания и протравливания высевают на вырубках, если
там в живом напочвенном покрове мало травянистых растений и в почве
достаточно влаги. Посев также предпочтительнее применять при создании
культур древесных пород с крупными семенами (например, дуба).
Однако лесные культуры чаще создают посадкой молодых растений.
Для выращивания лесокультурного посадочного материала создают пи-
томники, которые могут быть временными или постоянными. В зависи-
мости от вида выращиваемого посадочного материала питомники подраз-
деляются на лесные, декоративные и плодово-ягодные. Современный по-
стоянный лесной питомник состоит из более чем 20 составных элементов
(посевное и школьное отделения, маточные плантации, прикопочный
участок и т.д.).
99
Посадочный материал с открытой корневой системой, выращенный в
условиях открытого грунта или в теплице, подразделяется на сеянцы и са-
женцы.
Сеянцы сосны достигают стандартных размеров в условиях открытого
грунта через 2 года, лиственницы – через 1–2, ели – через 3, кедра сибир-
ского – через 3–4 года. В условиях теплиц этот срок у сосны и лиственни-
цы сокращается до 1 года, у ели – до 2, у кедра – до 2–3 лет. Для лесных
культур предпочтительнее применять укрупненный посадочный материал,
в частности, сеянцы сосны 3-летнего и ели 4-летнего возраста.
Хвойные культуры часто создаются из крупномерного посадочного ма-
териала – саженцев, при этом биологический возраст ели составляет 5 лет,
кедра – 5–6, сосны – 4, лиственницы – 3 года.
Перспективным направлением, позволяющим перейти к промышленным
методам лесовосстановления, является производство и использование ле-
сокультурного посадочного материала с закрытой корневой системой,
находящегося внутри кома почвы, брикета или емкости с субстратом.
12.2. Виды лесных культур, методы и способы их создания
Лесные культуры по времени их создания относительно рубки древостоя
делятся на предварительные и последующие.
Предварительные лесные культуры создаются за несколько лет до
рубки древостоя с целью замены спелых и перестойных насаждений.
Они создаются под пологом малоценных насаждений, а также в тех ти-
пах леса, где естественное возобновление ценных пород затруднено или
исключено. Предварительные культуры создают из тех пород, которые в
первые годы жизни успешно переносят затенение пологом леса (ель,
пихта, бук).
Разновидностью предварительных культур являются подпологовые лес-
ные культуры, которые создаются под пологом низкополнотных насажде-
ний для повышения их продуктивности, устойчивости и улучшения деко-
ративных свойств. Это один из способов реконструкции малоценных на-
саждений. Подпологовые культуры рубят одновременно с основным дре-
востоем.
Последующие лесные культуры создаются на вырубках после осуществ-
ления лесосечных работ при условии отсутствия или неудовлетворитель-
ного естественного возобновления главных пород. Это наиболее распро-
страненная система в искусственном лесовыращивании.
Сплошные лесные культуры характеризуются равномерным размещени-
ем культивируемых пород по площади. Этот вид лесных культур является
основным в лесокультурой практике.
100
Частичные лесные культуры создаются в местах, где отсутствует глав-
ная порода, для увеличения полноты или улучшения породного состава
насаждения. Они широко применяются в лесопарковых хозяйствах.
Чистые лесные культуры состоят из одной культивируемой древесной
породы, смешанные лесные культуры создаются из двух и более древес-
ных пород.
Выбор вида лесных культур определяется целью их создания, лесорас-
тительной зоной, условиями местопроизрастания конкретной лесокуль-
турной площади.
Различают два основных метода производства лесных культур – посев и
посадку, а также их сочетание – комбинированный метод.
Посадка леса является почти повсеместно более надежным и экономи-
чески оправданным методом создания лесных культур. В настоящее время
в лесном хозяйстве основная доля лесных культур (более 80%) создается
посадкой.
Посадка имеет ряд преимуществ перед посевом: в первые годы выса-
женные растения бывают более стойкими против неблагоприятных усло-
вий внешней среды и быстрее растут благодаря наличию развитой корне-
вой системы.
К недостаткам метода посадки относятся: более сложная техника лесо-
культурных работ; сравнительно частая деформация, а иногда и поврежде-
ния корневой системы у посадочного материала.
Посев является более старым методом и приближен по своей сути к ес-
тественному природному процессу. Его преимущества в том, что отпадает
необходимость в питомниках, молодые растения имеют естественно разви-
тую корневую систему, а техника осуществления посевных работ более
проста.
К недостаткам посева относятся: большой расход семян; ограниченный
выбор участков, на которых целесообразно применять посев; сравнительно
медленный рост культур в первые годы и необходимость проведения за
ними более частых и длительных уходов.
Лесокультурная практика показывает, что успешные культуры кедра и
лиственницы создаются исключительно посадкой; сосны, ели и пихты –
как правило, посадкой; дуба и бука – посевом и посадкой.
Комбинированный метод находит применение при создании смешанных
насаждений с участием дуба.
В практике искусственного лесовосстановления известен и аэросев леса,
который ранее находил ограниченное применение в северной подзоне тай-
ги на удаленных незадернелых вырубках и гарях. Наибольший эффект да-
вал ранневесенний аэросев по снегу.
101
Способ производства лесных культур устанавливает характер размеще-
ния посевных и посадочных мест на лесокультурной площади. Способ по-
садки может быть рядовым, ленточным, коридорным, биогруппами,
вразброс.
12.3. Типы лесных культур
Зная вид лесных культур, метод и способ их производства, лесовод вы-
бирает тип лесных культур, который включает ассортимент пород, схему
их смешения и способ обработки почвы.
Смешение пород в культурах возможно чистыми рядами, в рядах, кули-
сами, группами. Положительные результаты дает смешение светолюбивых
пород с теневыносливыми.
Смешанные культуры отличаются более высокой продуктивностью и
биологической устойчивостью в сравнении с чистыми культурами
(рис. 45). Недостатком является усложнение технологии их создания и вы-
ращивания.
В таежной зоне в типах леса с хорошим и удовлетворительным возоб-
новлением хвойных и лиственных пород смешение достигается за счет
Рис. 45. Чистые культуры сосны
естественного возобновления
лиственных пород, в связи с
чем создаются культуры толь-
ко хвойных пород. На бедных
сухих почвах и при застойном
увлажнении создаются куль-
туры сосны, в условиях избы-
точного проточного увлажне-
ния – ели.
Размещение деревьев связа-
но с первоначальной густотой
посадки.
Густота
лесных
культур характеризуется ко-
личеством посадочных (по-
севных) мест на 1 га лесокуль-
турной площади, величиной
размера междурядий и шага
посадки в рядах.
Густота лесных культур воз-
растает от 3 тыс. экз. в северной
подзоне тайги до 8–10 тыс. экз.
в степи. На сухих и бедных
102
почвах густота должна быть больше, чем на свежих и богатых. Как прави-
ло, светолюбивые и быстрорастущие породы размещают реже, чем мед-
леннорастущие и теневыносливые.
Подготовка почвы – это механическая, химическая или термическая ее
обработка и формирование посадочного места, обеспечивающие благопри-
ятные условия для создания культур и роста культивируемых растений.
Она определяет размещение растений по площади, густоту культур, их
приживаемость и сохранность, затраты на агротехнические уходы, рост и
развитие растений в первые годы жизни, сроки смыкания культур и пере-
вода их в покрытую лесом площадь.
В связи с большим разнообразием лесорастительных условий подготов-
ка почвы должна строго отвечать особенностям лесорастительной зоны и
лесокультурной площади.
В степной и лесостепной зонах основными целями подготовки почвы
являются удержание и накопление влаги в почве, борьба с сорняками. В
таежной зоне, наоборот, необходимо бороться с излишней влагой.
Основу лесокультурного фонда в лесостепной и степной зонах состав-
ляют прогалины и земли, вышедшие из-под сельхозпользования (сеноко-
сы, выгоны, пашни), реже – вырубки. В таежной зоне лесокультурный
фонд представлен, в основном, сплошными вырубками и гарями. Они ха-
рактеризуются маломощными подзолистыми почвами, низким плодороди-
ем, достаточным или избыточным увлажнением, часто заболоченностью,
возобновлением нежелательных пород.
Способ обработки почвы включает в себя степень охвата ею участка и
характер посадочного места. По этим признакам различают сплошную и
частичную обработку, создание микроповышений или микропонижений и
нулевую обработку (на уровне поверхности почвы). Известны следующие
технологические способы частичной обработки почвы под лесные культу-
ры: бороздный с посадкой в дно борозды, бороздный с посадкой в пласт,
полосный, террасный, площадковый, ямками. При частичной обработке
почвы подготавливаемая часть лесокультурной площади составляет
10–50%.
В лесной зоне распространена бороздная обработка почвы как наиболее
производительная и универсальная, при этом используются плуги лесные,
кустарниково-болотные и общего назначения. Для полосной и площадко-
вой обработки почвы используются бульдозеры, корчеватели, кусторезы,
для террасной – террасеры.
Для создания ямок и микроповышений применяются ямкокопатели, спе-
циальные орудия (например, ОРМ-1,5) и лесные плуги.
Расстояние между центрами обработанных полос обычно устанавлива-
ется 3–6 м. Для перемещения транспортных агрегатов ширина междурядий
должна быть не менее 2,5–3,0 м.
103
В степной и лесостепной зонах может использоваться сплошная обра-
ботка почвы, но наиболее широкое применение находит полосная, с шири-
ной полосы 1–1,5 м и расстоянием между центрами полос 2–3 м. Такая об-
работка требует меньше материальных затрат и дает хорошие результаты
по приживаемости и сохранности культур.
При химической обработке почвы для уничтожения разнотравья и зла-
ков применяют гербициды (раундап, арсенал). Огневая обработка почвы
используется в виде исключения на сильнозадерненных площадях с при-
менением необходимых предупредительных мер.
12.4. Уход за лесными культурами и их обследование
Агротехнические уходы за лесными культурами проводятся с целью
борьбы с травяной и мелкой древесно-кустарниковой растительностью, а в
степной и лесостепной зонах – также и с целью накопления влаги в почве.
К агротехническому уходу относятся:
•
ручная оправка растений от завала травой и почвой, заноса песком,
размыва и выдувания почвы, выжимания морозом;
•
рыхление почвы с одновременным уничтожением травяной и дре-
весной растительности в рядах культур и междурядьях;
•
уничтожение или предупреждение появления травяной и нежела-
тельной древесной растительности вокруг культивируемых растений ме-
ханическими или химическими средствами;
•
скашивание или прикатывание травяной и нежелательной древесной
растительности в междурядьях.
Нежелательная древесная растительность уничтожается в рядах культур
и междурядьях без отвода участка под рубки ухода.
Дополнение, подкормка минеральными удобрениями и полив лесных
культур относятся к агротехническому уходу, но планируются и проводят-
ся как специальные мероприятия.
Количество, виды и интенсивность агротехнических уходов зависят от
лесорастительных условий, биологических особенностей культивируемой
породы, способа обработки почвы, метода создания культур, размеров
применявшегося посадочного материала.
Количество механизированных уходов в течение вегетационного перио-
да колеблется от 1–2 в зоне тайги до 3–4 в лесостепи. Число лет ухода за-
висит от срока смыкания культур и выхода их из под полога травостоя и
составляет, как правило, 4–5 лет, при этом число уходов с каждым годом
постепенно снижается.
Лесоводственные уходы проводятся по мере необходимости. Цель ухо-
дов за хвойными – устранение конкурирующего влияния лиственных по-
род (осины, березы, ольхи) в надземной (осветление) и подземной сферах.
104
Применяют ранцевые и тракторные кусторезы, катки-осветлители и опры-
скивание гербицидами (раундапом и др., рис. 46).
Рис. 46. Культуры ели через 5 лет
после опрыскивания раундапом
Не позже 10 дней с момента окончания лесокультурных работ проводят
их техническую приемку, а осенью – инвентаризацию одно- и двухлетних
культур. Техническая приемка культур проводится для установления каче-
ства работ по их созданию и соответствия агротехническим требованиям.
При инвентаризации для определения приживаемости и роста культур за-
кладываются пробные площади или учетные ряды, охватывающие не ме-
нее 2–5 % площади культур. Дополнению подлежат лесные культуры с
приживаемостью менее 85%. Культуры с приживаемостью менее 25% под-
лежат списанию.
13. ФОРМИРОВАНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ДРЕВОСТОЕВ
13.1. Возрастные этапы в жизни леса
Со времени появления всходов на вырубке или гари и до смены этого
поколения новым происходят возрастные изменения всего облика леса, ко-
торые можно условно разделить на несколько этапов.
Этап индивидуального роста продолжается от появления всходов до
смыкания крон и образования молодняка. Значительная часть всходов, са-
мосева и подроста в это время отмирает вследствие болезней, поврежде-
ний, конкуренции трав. Поэтому данный этап называют первым критиче-
105
ским этапом в жизни леса. Длительность этого этапа колеблется от 5–6 лет
на юге лесной зоны до 20–30 лет на севере.
Этап чащи продолжается от смыкания крон и образования молодняка
до начала усиленного роста и отпада. В этот период постепенно создается
лесная обстановка, отмирают травы, в первую очередь – светолюбивые
злаки.
Этап жердняка отличается усиленным ростом деревьев, максимальной
массой листьев и физиологически-активных корней. Древостою требуется
много влаги и питательных веществ. В это время сильнее всего проявляет-
ся конкуренция между деревьями, значительное их количество отмирает.
Поэтому этот этап называют вторым критическим этапом в жизни леса.
В хвойных древостоях южной тайги этап жердняка продолжается пример-
но до 40 лет, северной – до 50–60 лет.
Этап возмужалости или среднего возраста. В этот период замедляется
вегетативный рост, начинается плодоношение, уменьшается напряжен-
ность конкуренции между деревьями, полог постепенно изреживается,
развиваются подлесок и живой напочвенный покров.
Этап приспевания и спелости характеризуется замедлением прироста и
накоплением максимального запаса древесины. Появляется подрост. Дли-
тельность этапа от 80 до 140 лет. После этого наступает этап распада или
смены поколений. Время прохождения возрастных этапов в жизни леса су-
щественно зависит от климатической зоны, почвы, состава и происхожде-
ния древостоя.
13.2. Взаимоотношения древесных пород
В лесу наблюдается конкуренция между древесными породами из-за
света, воды, пищи. При этом угнетаемый вид может оказывать положи-
тельное влияние на господствующий, способствуя его росту (т.е. служить
подгоном). Береза и другие лиственные породы своими гибкими ветвями
часто повреждают (охлестывают) вершины сосны и ели, т.е. оказывают
контактное действие (рис. 47). В лесу может иметь место взаимное
влияние растений через продукты их жизнедеятельности (метаболизма). Это
влияние называют аллелопатией. Выделяют и другие виды взаимодействия
деревьев, в частности, физиологические (срастание корней, паразитизм,
симбиоз), воздействие через бактерии, грибы, фауну и др. Известна, напри-
мер, грибная болезнь сосны «сосновый вертун». Промежуточным хозяином
этого гриба является осина.
Взаимоотношения древесных пород изменяются с возрастом. Всходы и
самосев ели чаще всего встречаются не среди злаков и мхов, а под пологом
лиственных. Ель получает защиту от температурных колебаний, в свою
очередь подавляя злаки (пример протокооперации). Конкуренция между
деревьями начинает проявляться еще на этапе чащи, но наибольшая напря-
106
Рис. 47. Охлестывание ели березой
Выходом из такого сложного противоречия является конкуренция, которая
регулирует численность деревьев и усиливает дифференциацию (т.е. раз-
деление деревьев по росту и развитию). Для иллюстрации дифференциа-
ции обычно приводят классификацию Г. Крафта, который разделяет все
деревья в древостое по положению кроны в пологе на господствующие и
угнетенные (рис. 48). Господствующие в свою очередь разделены на пре
господствующие (исключительно развитые, I), господствующие (хорошо
развитые с нормальными кронами, II), и согосподствующие (умеренно раз-
витые с несколько суженными кронами, III). Угнетенные деревья разде-
лены наослабленные (со сжатыми кронами в пологе – IV a) и с однобоки-
ми кронами в пологе (IVб) и угнетенные (с живыми кронами под пологом
– Va) и с отмирающими кронами под пологом (Vб).
Дифференциация деревьев в древостое обеспечивает естественный
отбор. Выживают только наиболее конкурентоспособные деревья. Поэто-
му дифференциация – положительное явление. В естественном лесу ей
способствуют:
•
генетическая неоднородность популяции;
•
разновозрастность древостоя, вызванная неодновременностью появ-
ления нового поколения деревьев;
женность взаимоотношений на-
блюдается в период интенсивного
роста древостоя (на этапе жердня-
ка). В этот период могут отсутст-
вовать подлесок и живой напоч-
венный покров. Взаимоотношения
зависят и от почвы. Так, ель и бе-
реза не являются опасными кон-
курентами сосны на сухих или
влажных почвах.
На вырубке или гари количе-
ство всходов на 1 га может дости-
гать 1 млн. Высокая плотность
популяции необходима для засе-
ления площади данной древесной
породой. Но чтобы обеспечить ус-
пешный рост растений, их количе-
ство должно быть значительно
меньше, в сомкнутом молодняке
десятки тысяч, а в спелом древо-
стое – несколько сотен деревьев.
107
•
неравномерность размещения деревьев по площади;
•
варьирование микроусловий роста.
Рис. 48. Классификация деревьев
в одновозрастном чистом насаждении
Для содействия дифференциации предлагалось проводить посадку груп-
пами, либо неравномерную и неодинаковым посадочным материалом, уда-
лять деревья среднего размера.
Иногда (например, при засухе) складываются условия питания, неблаго-
приятные для всех деревьев. Это явление называют ограничением. В отли-
чие от конкуренции ограничение может привести к гибели яруса и даже
всего древостоя.
13.3. Чистые и смешанные древостои
В лесу встречаются древостои как чистые (т.е. состоящие из одной дре-
весной породы), так и смешанные (при двух и более древесных породах).
Причинами возникновения чистых древостоев являются:
•
создание чистых лесных культур;
•
лесные пожары, после которых могут выжить только устойчивые к
ним древесные породы с толстой корой (сосна, лиственница);
•
экстремальные условия (например, на песчаных дюнах или на болоте
растет только сосна, на трясинах – ольха черная);
108
•
вытеснение светолюбивых пород теневыносливыми (елью, пихтой)
на богатых почвах.
Для богатых почв наиболее характерны смешанные древостои, посколь-
ку они благоприятны для роста разных древесных пород. Теневыносливые
виды (ель, пихта, липа) могут успешно существовать под пологом свето-
любивых. Ель часто поселяется на вырубках под пологом березы и осины,
что приводит впоследствии к образованию лиственно-еловых древостоев.
Смешанные древостои имеют ряд преимуществ перед чистыми:
•
у них выше общая продуктивность, поскольку лучше используется
экологическая ниша (свет, тепло, почва);
•
повышенная устойчивость к болезням и повреждениям, в том числе к
ветровалу и бурелому, снеговалу и снеголому;
•
они улучшают почву;
•
меньше пожароопасность;
•
разнообразнее получаемая продукция, притом не только древесная;
•
иногда лучше качество древесины, так как второй ярус из теневы-
носливых пород играет роль подгона и способствует очищению стволов
деревьев верхнего яруса от сучьев;
•
они лучше выполняют средообразующие (защитная, водоохранная) и
рекреационные (санитарно-гигиеническая, эстетическая, декоративная)
функции;
•
богаче фауна.
Но и чистые древостои имеют определенные преимущества:
•
проще механизировать все операции по созданию леса, уходу за ним
и лесоэксплуатации;
•
иногда (в хвойных древостоях) лучше качество древесины, посколь-
ку лиственные замедляют очищение стволов хвойных пород от сучьев.
Кроме того, следует учитывать спрос на древесину и ее качество. При
совместном выращивании ели и березы товарность древесины у березы
ниже. При рубке осиново-еловых древостоев осина часто вообще не нахо-
дит сбыта.
13.4. Возрастная структура древостоев
По типу возрастной структуры чистые древостои разделяют на одновоз-
растные, условно-одновозрастные, условно-разновозрастные и разновоз-
растные. Эти возрастные категории различаются по варьированию возрас-
та. В первом случае оно не выходит за пределы одного класса возраста (20
лет для хвойных и твердолиственных пород и 10 лет для мягколиствен-
ных), во втором находится в пределах 1,5 классов, в третьем – в пределах
двух классов, в четвертом – превышает два класса возраста. Считают, что
109
первые три категории – это одно поколение леса с растянутым в разной
степени периодом формирования, а четвертая категория – совокупность
нескольких поколений. Обычно разновозрастные древостои встречаются в
темнохвойных лесах (еловых, пихтовых) на богатых почвах. Разновозраст-
ные сосняки чаще всего произрастают на бедных сухих или избыточно ув-
лажненных почвах.
Возрастная структура древостоев различается по характеру изменчи-
вости возраста и по пространственному размещению деревьев разного
возраста. В древостое могут быть несколько одновозрастных поколений,
например, после неоднократных низовых пожаров. В этом случае выде-
ляют ступени или циклы, связанные с особенностями возобновления и
формирования леса. Деревья разного возраста могут располагаться рав-
номерно, группами или куртинами. Куртины по площади больше групп
(0,02 – 0,5 га).
Неоднородность возрастной структуры древостоя в пределах таксацион-
ного выдела усложняет описание лесов во время инвентаризации. Для того
чтобы судить о возрасте деревьев, учитывают некоторые внешние призна-
ки (трещиноватость и цвет коры, цвет хвои, форму и рыхлость кроны, рас-
пространение лишайников по стволу и др.).
Уточнение возрастной структуры имеет большое значение для органи-
зации лесного хозяйства. Так, в одновозрастных древостоях можно ориен-
тироваться на сплошные рубки и последующее естественное лесовозоб-
новление или на лесные культуры, в разновозрастных – на выборочные
рубки и непрерывное предварительное лесовозобновление, в условно-
одновозрастных и условно-разновозрастных – на постепенные рубки и
предварительное лесовозобновление.
Причинами формирования одновозрастных древостоев являются:
•
лесные культуры;
•
обильный семенной год после рубки или пожара; в этом случае не
только сосна, но и ель может быть породой-пионером, т.е. первой заселить
территорию;
•
в некоторых случаях при первоначально разновозрастной структуре
ельника, сформированного из сохраненного на вырубке тонкомера и под-
роста, спустя 100–120 лет, в результате отпада угнетенного тонкомера,
может образоваться одновозрастный древостой.
Разновозрастные древостои формируются вследствие следующих
причин:
•
экстремальные условия (сухие или влажные почвы); в этих условиях
разновозрастность сосняков из-за низкой полноты древостоя и слабой кон-
куренции деревьев повышает их устойчивость;
110
•
частые пожары в сосняках, приводящие к возникновению несколь-
ких поколений леса;
•
длительное развитие ельников на одних и тех же площадях вызывает
по мере вывала старых деревьев и их групп появление нескольких поколе-
ний леса;
•
выборочные рубки, ветровал, повреждения насекомыми; на месте
вырубленных, ветровальных и отмерших деревьев появляются группы
подроста, образующие новое поколение леса;
•
поселение ели под пологом сосны, березы, осины с последующей
сменой этих пород.
Возрастная структура древостоев влияет на их продуктивность. Счита-
ют, что одновозрастные ельники продуктивнее разновозрастных на
20–30%, поскольку в разновозрастном лесу замедлен рост деревьев моло-
дых поколений, они постоянно угнетены, среди них много больных и тех-
нически малоценных экземпляров с низким качеством древесины. Кроме
того, значительно сложнее лесоэксплуатация из-за малой выборки с 1 га.
Есть данные о том, что превращение одновозрастных ельников в абсолют-
но-разновозрастные снижает их производительность на 30–35%. Такая
разница не может быть отнесена только за счет изменения возрастной
структуры. Полагают, что такие одновозрастные древостои возникли после
пожара. Тепловая мелиорация, минерализация органического вещества и
отбор деревьев на быстроту роста обеспечивают более высокую продук-
тивность по сравнению с разновозрастными древостоями. При сплошной
рубке разовое получение древесины с единицы площади в одновозрастном
древостое больше, поскольку в любой момент времени в разновозрастном
лесу лишь часть деревьев приспела к рубке.
При выборочной системе хозяйства суммарное количество древесины,
полученной за весь период лесовыращивания, может превышать ее разовое
получение при сплошной рубке одновозрастного древостоя. Но это воз-
можно только в том случае, если в процессе лесовыращивания использует-
ся весь потенциальный отпад.
Взаимоотношения между поколениями складываются таким образом,
что старшие возрастные группы и поколения задерживают рост младших.
Реализация потенциальных возможностей роста молодого поколения на-
чинается только после освобождения пространства роста старшим поколе-
нием.
Несмотря на более низкую продуктивность разновозрастных древостоев
по сравнению с одновозрастными, у лесоводов нет сомнений в том, что
разновозрастные древостои более устойчивы к ветру, к вытаптыванию, в
111
большей степени замедляют снеготаяние и накапливают больший запас
подстилки, то есть лучше обеспечивают водоохранную, защитную и рек-
реационную функции.
14. СМЕНА СОСТАВА ДРЕВОСТОЕВ
14.1. Виды и причины смены пород
Изменение состава древостоев, происходящее по ряду причин, в лесово-
дстве принято называть сменой пород. Различают вековые смены, эволю-
цию и современные смены. Вековые смены происходят вследствие измене-
ния климата, геологического выветривания, эрозии почвы, изменения гид-
рологического режима рек. Эволюция – это процесс образования новых
видов вследствие генных мутаций и естественного отбора. Причинами со-
временных смен, которые называют сукцессиями, являются стрессовые си-
туации, связанные с колебаниями климата (например, с засухой) и влияни-
ем человека. Кроме того, сукцессии происходят вследствие движения эко-
систем и устойчивому состоянию равновесия с внешней средой – климак-
су. Такие сукцессии называют эндогенными в отличие от экзогенных сук-
цессий, вызываемых изменением внешних условий. Часто эти виды сук-
цессий протекают одновременно.
Восстановление фитоценоза после сплошной рубки или пожара называ-
ют восстановительной сменой или демутацией, а смену с отрицательным
результатом, иногда приводящую к полному распаду древостоя, – дигрес-
сией. Смену после пожаров выделяют в категорию пирогенных смен. Ино-
гда смены делят на стихийные (после пожаров, бурь, засух, болезней) и
антропогенные, вызываемые деятельностью человека (рубками, осушени-
ем, пастьбой скота, рекреацией и др.). Пожары в большинстве случаев
можно отнести к причинам антропогенных смен. Наиболее распростране-
ны смены пород, вызываемые сплошными рубками леса.
Смена ели мягколиственными породами. На вырубках и гарях ель часто
сменяют береза, осина, ольха серая. Эти древесные породы называют пио-
нерными из-за обильного плодоношения, дальности распространения се-
мян, способности возобновляться вегетативным путем, быстрого роста в
первые годы, устойчивости к экстремальным погодным условиям и конку-
ренции трав. Ель в первые годы растет медленно. Если ель появилась на
вырубке или гари одновременно с лиственными или позже их, она неиз-
бежно попадает под полог осины или березы (рис. 49) и не выходит в пер-
вый ярус даже по прошествии 100 лет. В этом случае необходимы актив-
ные меры по уходу за елью. Лишь в том случае, если ель значительно
старше лиственных, она может самостоятельно выйти в первый ярус.
112
При использовании тяжелой лесозаготовительной техники подрост ели,
растущий под пологом материнского древостоя, гибнет или сильно повре-
ждается. Последующее возобновление ели на вырубках с богатыми почва-
ми затруднено из-за конкуренции трав, в первую очередь, светолюбивых
Рис. 49. Смена ели березой
злаков. Поэтому смена ели мягколиственными породами является одной из
наиболее распространенных в таежной зоне. Зачастую приходится прибе-
гать к лесным культурам. Но самый надежный способ восстановления ель-
ников – замена сплошных рубок постепенными.
Смена сосны березой менее распространена, чем смена ели лиственными
породами, поскольку сосна растет быстро, а на сухих и мокрых почвах –
быстрее березы. Вероятность смены сосны березой во многом зависит от
особых обстоятельств – от семенного года, погоды, низового пожара, спо-
соба очистки лесосек, типа леса. В сосняках брусничных сосна в большин-
стве случаев восстанавливается, в черничных она конкурирует с березой
менее успешно, а в сосняках кисличных и сложных происходит смена по-
род. Судьба сосны во многом зависит от длительности периода ее возоб-
новления по сравнению с периодом возобновления березы, от разницы в
возрасте этих пород. При одновременном появлении сосны в большом ко-
личестве она успешнее выдерживает конкуренцию березы. Если на отно-
сительно богатых почвах в верхний полог после смыкания крон выходит
1,5–2 тыс. экземпляров сосны, смены не будет. В противном случае, начи-
нается массовый отпад сосны.
После этапа жердняка при своевременном уходе примесь березы к сосне
может быть полезна, поскольку способствует улучшению почвы, а в юж-
ных районах – и снегонакоплению.
113
Смена сосны елью происходит на относительно богатых почвах. Счи-
тают, что наличие ели в подросте, втором и первом ярусах – это последо-
вательные стадии смен ею сосны, а обратные смены возможны только бла-
годаря пожарам. Но существуют и устойчивые сочетания сосны и ели. На
боровых почвах ель остается подлеском, а на средних почвах (в суборях)
успешно произрастают смешанные сосново-еловые древостои. Такие дре-
востои продуктивнее чистых. Позиции ели усиливаются постепенными и
выборочными рубками, а также охраной леса от пожаров. В то же время
пожары могут способствовать распространению ели. Это наблюдается в
ельниках, расположенных в логах, поймах рек и ручьев, где ель после ни-
зовых пожаров сохраняется и может сыграть роль обсеменителя располо-
женных рядом гарей.
Смена дуба другими породами происходит преимущественно по различ-
ным антропогенным причинам, связанным со сплошными рубками, мелио-
рацией, нерегулируемой пастьбой скота, промышленными эмиссиями.
Кроме того, культуры и самосев дуба повреждаются морозом и дикими
животными, заглушаются травой.
Смена дуба березой и осиной типична для свежих и особенно влажных и
сырых дубрав, где дуб сменяется также ивой козьей и ольхой черной. При-
чиной смен на сырых почвах является ветровал дуба, образующего здесь
поверхностную корневую систему. В сухих дубравах на юге смены дуба
другими породами не наблюдается.
Смена дуба его спутниками (грабом, кленом и др.) происходит из-за их
частого плодоношения и быстрого роста поросли. Сплошные рубки после
неурожая желудей приводят к господству граба с примесью других спут-
ников. Но граб недолговечен и выпадает из состава насаждений в 100–200
-летнем возрасте. Если есть урожай желудей, дуб обильно возобновляется
на прогалинах и сохраняет за собой площадь. Так возникли грабовые дуб-
равы, поражающие величием и стройностью стволов дуба. В них дуб вос-
питывается в грабовой «шубе», которая отеняет его с боков, подгоняет в
росте и способствует очищению ствола от сучьев.
На Украине после сплошных рубок многие сосново-дубовые древостои
сменились чистыми дубравами. Это наблюдалось в том случае, если в руб-
ку шли древостои, в которых не было подроста сосны. Но сосна в суборях
долговечнее дуба, и если есть источник ее семян, она рано или поздно вос-
станавливает свое господство.
В дубравах с елью во втором ярусе в северной части ареала дуба он ус-
тупает позиции ели. В лесостепи смены елью дуба не происходит. Для
центральных районов в зоне хвойно-широколиственных лесов характерно
длительное совместное произрастание дуба и ели.
114
14.2. Хозяйственная оценка смены пород
Смену пород нельзя оценивать шаблонно. Даже один и тот же вид сме-
ны может иметь неодинаковое значение в разных условиях. Есть смены,
безусловно, нежелательные, например, смена дуба гнилой осиной. Недо-
пустима и повсеместная смена хвойных мягколиственными.
В будущем спрос на древесину хвойных пород не уменьшится, а возрас-
тет, самые перспективные сортименты – пиловочник и балансы. Листвен-
ные дают больший запас с учетом оборота рубки, но в них меньше пило-
вочника, балансов и другой деловой древесины. В то же время в отдельных
случаях цена березовых сортиментов выше, чем еловых, из-за большой
стоимости фанерного кряжа. Выращивание осины целесообразно в базах
спичечного производства.
Подход к оценке смены пород может быть самый разный, с учетом об-
щей стволовой массы, ее ценности, технологии лесовыращивания и после-
дующей обработки и др. Хвойные древостои лучше выполняют водоох-
ранные функции, лиственные – более устойчивы к поллютантам. Поэтому
в зеленых зонах поблизости от промышленных предприятий допустима
частичная смена хвойных на лиственные. Смешанные насаждения более
устойчивы к рекреационным нагрузкам.
Таким образом, оценка смены пород зависит от целевого назначения ле-
сов. И, тем не менее, забота о сохранении ценных сосновых, еловых, дубо-
вых лесов должна быть положена в основу технической политики лесного
хозяйства.
Основными мерами предупреждения нежелательных смен являются:
сохранение подроста ценных пород при сплошных рубках; проведение
постепенных и выборочных рубок, рассчитанных на естественное лесо-
возобновление; уход за молодняками; реконструкция малоценных дре-
востоев.
115
Достарыңызбен бөлісу: |