Анализ состояния лесокультурного производства Гомельского лесхоза

2. Технико-экологическое обоснование проекта лесных культур

2.1 Аналитический обзор

Эффективность мероприятий по повышению продуктивности и устойчивости лесов зависит от правильного подбора биоэкологически совместимых пород с учетом особенностей их взаимоотношений. Особое внимание заслуживают хвойные ценозы с березой в связи с тем, что береза становится неизбежным компонентом их состава в лесах республики. Результаты изучения формирования и развития смешанных хвойно-лиственных древостоев нашли определенное отражение в научных источниках [1,2,3,4].

Однако до настоящего времени остается неясным характер пространственного взаимодействия сосны, ели, березы и адекватное его познание.

Экологическую роль лесных насаждений, и смешанных хвойно-лиственных в частности, необходимо рассматривать в связи с развитием ландшафта, исследования которого проводятся в рамках ланшафтной экологии (или геоэкологии) [5]. Примером элементарной единицы ландшафтной экологии служит биогеоценоз в определении В. Н. Сукачева. [6].

Каждый ландшафт уникален и, по выражению Л. С. Берга [цит. по 7], неповторим ни во времени, ни в пространстве. Поэтому для каждого ландшафта требуется своя индивидуальная система природопользования. А это, в свою очередь диктует лесной науке необходимость разработки уникальных нормативов природопользования, что в полной мере относится к мероприятиям по выращиванию новых лесов.

А. Ф. Чмыр [7] выделяет следующие способы восстановления и выращивания лесов:

естественное заращивание. Этот способ наиболее рационален на площадях, где новое поколение леса может быть возобновлено естественным путем без хозяйственного вмешательства (сухие и заболоченные сосняки на бедных почвах, порослевые березняки, вырубки, на которых сохранилось достаточно подроста хозяйственно-ценных пород). Для целевого формирования молодняков здесь в последующем необходимо проведение лесоводственных уходов;

естественное возобновление с мерами содействия ему. Это старый, во многом испытанный, традиционный, ранее широко практивовавшийся способ лесовосстановления. Он включает большое число лесоводственных операций, выполнявшихся в определенной временной и технологической последовательности (очистка мест рубок, оставление источников обсеменения, минерализация почвы, подсев семян, сохранение подроста и др.). Данный способ может совмещать разные лесоводственно - технологические модификации и даже элементы лесокультурных операций, например, формирование семенных групп и куртин, отжиг подстилки, минерализацию почвы и подсев семян, подсадку других пород, селекционное разреживание и др.;

естественное возобновление на площадях выборочных и постепенных рубок с мерами содействия ему. Эти способы рубок рассчитаны в основном на последующее естественное возобновление и целевую стимуляцию создания и формирования новых насаждений активными мерами (сохранение подроста, уход за ним, минерализация почвы, подсев семян, возможна также посадка саженцев и т. д.);

предварительные лесные культуры. Создаются с целью замены поступающих в рубку спелых древостоев. Идея создания и выращивания предварительных культур заключает в себе намерение осуществлять процесс лесовосстановления лесокультурными методами, но в формах, приближенных к циклам возобновления и развития естественных насаждений и рассчитанных на плавную смену поколений в них;

подпологовые лесные культуры. Формируются под пологом низкополнотного насаждения для повышения его продуктивности, устойчивости и декоративных свойств. Этот тип лесных культур рекомендуется в лесах, где не проводятся сплошные рубки;

групповые культуры. Групповой способ размещения деревьев очень перспективен при создании предварительных и подпологовых культур, так как под кронами материнского насаждения очень трудно реализовать линейные (для рядовых культур) способы обработки почвы;

реконструкция малоценных молодняков лесокультурными методами. Применение такого способа актуально на площадях с нежелательной сменой породного состава.

Ведущим фактором, определяющим горизонтальное сложение лесных биогеоценозов, по мнению Н.В.Дылиса [8] является неоднородность физических микроусловий, в наибольшей степени проявляющаяся в молодняках.

В.И.Василевич [9] считает, что неравномерность в распределении растений может вызываться способом размножения данного вида или разбросом семян, неоднороностью среды, определяющейся абиотическими факторами, а также взаимодействием растений со средой и друг с другом. На стадии формирования древостоя влияние первых двух факторов является определяющим, в дальнейшем ведущую роль играют ценотические взаимоотношения деревьев.

Вместе с тем многие исследователи [10,11,12,13] подчеркивают, что независимо от способа размножения, влияния абиотических и биотических факторов, в молодняках и средневозрастных древостоях наиболее распространен групповой тип размещения деревьев, который по мере старения насаждения сменяется одиночным (вначале случайным, а затем равномерным).

Д.К.Каволюне, исследуя 25-70 летние высокобонитетные сосняки, установила наличие следующей закономерности в изменении пространственного размещения деревьев с возрастом: групповое, случайное, равномерное. Первое преобладает в возрасте до 30 лет, в 30-40 лет оно сменяется случайным. Впоследствии постепенно переходя в равномерное [14].

Для грамотного восстановления насаждений из естественного подроста необходимы сведения по его обилию, степени жизнеспособности, структуре сложения по высоте и лесной поверхности.

Эти показатели нужны при решении вопроса о целесообразности сохранения подроста при рубке, обоснования технологии работ, способа формирования насаждений.

Если зарастание вырубок березой и осиной уже произошло, определяется встречаемость не только хвойных, но и лиственных пород [15]. Для оценки сохранности подроста учитывается встречаемость подроста по категориям поврежденности. На старых вырубках и в молодняках основная задача - определить необходимость мер ухода, их очередности и интенсивности. На таких объектах выявляется встречаемость:

- лиственных пород;

хвойных деревьев-лидеров, вершины которых входят в основной полог;

деревьев, находящихся под пологом;

подроста в окнах с вершиной, находящейся не ближе 1 м от крон деревьев лиственных пород;

групп подроста занимающих поверхность почвы более трех квадратных метров (по диаметру более 2 м.).

Существующая практика создания лесных монокультур, приводит к снижению биорезистентности насаждений, неполной их производительности. Харченко Н.А. и Арефьев Ю.Ф [16] для повышения устойчивости культурфитоценозов обосновывают целесообразность группового размещения деревьев на лесокультурной площади.

И. С. Марченко отмечал, что теоретической основой образования групп деревьев должен быть выбор биологически активных точек лесной поверхности [19].

Некоторыми исследователями [18] отмечаются достоинства групповых культур: не требуется расчистка полос и корчевка пней, наступает быстрое смыкание крон, что определяет высокую продуктивность и устойчивость насаждений в будущем, сохраняется плодородие почв, уменьшаются затраты на рубки ухода и можно производить ранний отбор деревьев “будущего”. Однако рост их до 15-20 лет (культуры ели участками размером 1х1 с размещением их центров 4х4 м.) отстает от рядовых (с размещением 3х1 м.), но в последствии они догоняют их по диаметру и запасам.

Способ создания насаждений с групповым расположением пород рассматривается также на уровне изобретения [17]. Суть его состоит в том, что на вырубке лесные породы высаживаются попарными полосами с чередованием через полосы-кулисы шириной 10-12 м с расстоянием между парами до 5 м. При смыкании крон в ряду проводят агротехнический уход. В возрасте 8-10 лет проводят вырубку деревьев между рядами в паре линейной биогруппы и крайних деревьев полос-кулис. В возрасте 12-15 лет вырубают деревья между парами в биогруппе. В возрасте 35-45 лет проводят сплошную рубку полос-кулис.

Исследования совместного роста сосны и других лесных пород в молодом возрасте, расположенных на каштановых почвах ряда сухостепных р-нов Центральной Кулунды показали [20], что сосна по своим аэродинамическим характеристикам в зимний период несколько уступает насаждениям из лиственных пород. Однако сосновые насаждения в 2-2,5 раза долговечнее тополевых и березовых, имеющих преимущественное распространение в Кулундинской степи. Это важно в экономическом отношении. С учетом биологических особенностей, свойственных начальному периоду жизни сосны (до 3-4 лет) и заключающихся в слабом росте (суммарный прирост в высоту за 1-3 годы, как правило, не превышает 50-60 см) и возможности зимне-весеннего иссушения при малой мощности снежного покрова, предлагается способ выращивания сосновых полезащитных лесных полос большими ромбическими биогруппами с густой посадкой под защитой кустарниковых кулис. Площадь биогрупп 8-16 м² (6х2 и 10х2м). Количество растений в биогруппе соответственно 60-70 и 100--120 шт. (3,4--5,6 тыс.шт/га). Схема размещения растений 0,5х0,3 м. Биогруппы расположены в один ряд по центральной оси лесной полосы через 6,5 м. С обеих сторон размещены однорядные кулисы из вишни песчаной при ширине междурядья 3--3,5 м. Данный способ позволит обеспечить быстрое (за 3 года) смыкание крон растений внутри биогруппы и подавление конкурирующего влияния сорняков. Неодинаковые условия роста в биогруппе вызывают интенсивную естественную дифференциацию растений с выявлением деревьев-лидеров, которые и образуют будущее насаждение.

Аналогичные способы размещения растений, которые предусматривают посадку рядами (полосами, кулисами) как хвойных, так и лиственных древесных пород рекомендуется использовать при создании лесных культурфитоценозов [21,22].

При лесохозяйственном уходе за хвойными насаждениями исследователями отмечается возможность рационализации выделения объектов ухода [23], которая заключается в выделении объектов с различной интенсивностью рубки. По краям групп требующих осветительных рубок удаляются слабые, уже утрачивающие конкурентоспособность деревья при этом, предоставляя группе деревьев развиваться за счет процесса естественного самоизреживания. В группах требующих проходных рубок предлагается концентрировать уход вокруг быстрорастущих (перспективных) экземпляров (с целью уменьшения количества тонкомера). Естественно образовавшиеся окна полога (бурелом, снеголом) рекомендуют использовать для активных лесокультурных работ.

В целях достижения большей степени машинизации рубок ухода в смешанных хвойных молодняках Л.И. Майоровым [24] выдвинута гипотеза о целесообразности выбора в качестве объекта ухода не отдельных деревьев главной породы, а групп деревьев - элементарных объемных единиц елово-лиственных сообществ, в которых параметры елей чаще всего меньше параметров деревьев лиственных пород, находящихся в качестве примеси в меньшем количестве. У них, как правило, извилистая конфигурация, часто ленточная, с узкими перемычками, что позволяет рабочим органам машины спиливать (срезать) лиственные молодняки, обрезать вершины деревьев, растущих в средине группы. Установлена густота молодняков ели и лиственных пород в группах в зависимости от типа леса. Так, в липняковом типе густота первых равна 4,3, вторых -1,6 шт/м², в черничниковом соответственно 2,1 и 1,5 шт/м². В среднем 80% биогрупп имеют площадь не более 75 м². Суммарная площадь, занимаемая биогруппами на 1 га в ельнике липняковом, составила 29, в черничниковом 48 % от всей площади.

Л.И. Майоровым предложена также новая технология работ в подобных молодняках [25,26], при которой интервалы между биогруппами, на которых находятся мелколиственные породы, используются для прохода агрегатной машины, причем последняя, благодаря телескопическому манипулятору с 10- метровым вылетом срезающего инструмента, сводит к минимуму количество передвижений и повреждений.

Таким образом, исследования роста групп деревьев объединенных территориально на основе биологических свойств, а также процессов формирования смешанных хвойно-лиственных насаждений является перспективным направлением.

2.2 Методика исследования и объекты исследования

Для исследования лесокультурного производства Гомельского лесничества Макеевского лесничества лесхоза были заложены 6 пробных площадей. До начала полевых исследований из материалов последнего лесоустройства были выписаны участки лесных культур, которые могут быть использованы в качестве объектов исследования. Затем эти участки были обследованы в натуре и сделан окончательный выбор насаждений для исследования.

Из таксационного описания была выписана лесоводственно-таксационная характеристика насаждения: состав насаждения, запас, полнота, средняя высота и диаметр, возраст, класс бонитета, площадь участка, его расположение (квартал, выдел), рельеф, тип условий местопроизрастания и тип леса.

В подобранных лесных насаждениях были заложены пробные площади, размер которых устанавливался с таким расчетом, чтобы в пределах пробы было не менее 200-250 деревьев. Размер пробной площади рассчитывали по формулам 4.1. и 4.2