Проблемы и возможности искусственного лесовосстановления

Значительно повышается наследуемость селектируемых свойств при вегетативном размножении, когда полностью сохраняются генетические особенности клонируемых маточных растений. Вегетативное потомство характеризует признаки материнского дерева. Прививки используется для ранней их диагностики при сравнении клонов плюсовых деревьев. Прирост привоев сосны, ели и пихты в длину в большей степени обусловлен генетическими факторами, нежели внешней средой. Показателями быстроты роста в высоту молодых особей являются количество и общая длина боковых ветвей, увеличения которых способствует усилению прироста.

1.6.2 Способы обработки семян

После сбора семян древесных и кустарниковых пород у них наступает вынужденный или глубокий период покоя. Это объясняется тем, что в процессе взаимодействия организма и среды у семян выработалась определенная приспособленность прорастать в то время, когда появления всходов в наибольшей мере обеспечивает их сохранность в дальнейшем. Семена, имеющие вынужденный покой, не прорастают до тех пор, пока им не будут созданы необходимые условия. Как только этим семенам будут созданы необходимые условия среды, они выйдут из состояния покоя и через некоторое время после посева дадут всходы. Семена, имеющие глубокий покой, при посеве весной не прорастают без специальной подготовки. Глубокий покой семян, выработанный в процессе эволюции растительного мира, является биологически выгодным свойством для сохранения вида. Если бы у семян не было глубокого покоя, то они при опадении на землю в конце лета начале осени, попав в условия достаточной влажности и положительных температур, быстро бы проросли, что привело бы к гибели всходов от заморозков.

Рассматривая семя как саморегулирующуюся, самонастраивающуюся биологическую систему, можно сказать, что во время покоя семян эта система находится в равномерном состоянии, зародыш семян очень медленно потребляет запасное питательное вещество. При прорастании семян биологическая система выводится из равномерного состояния.

При этом необходимы воздействия определенного комплекса факторов, вызывающих в системе возбужденные состояния, благодаря которым осуществляются многие биологические процессы. Такие состояния возникают при наличии разного рода источников энергии. Так, при намачивании семян в воде изменяется энергетический уровень всей биологической системы, активизируя систему за счет диссоциации воды.

По хозяйственным соображениям семена древесных и кустарниковых пород после сбора в большинстве случаев не высевают, а хранят определенное время. При этом естественный ход подготовки семян к прорастанию нарушается, вследствие чего задерживается появления всходов, снижается грунтовая всхожесть посевного материала и качества выращиваемых из семян растений.

В семенах, имеющих глубокий покой, содержатся вещества, задерживающие их прорастание. Они называются блокирующими тормозителями прорастания или ингибиторами. Наличие в семенах ингибиторов раскрывает в определенной степени роль стратификации, при которой семена на определенное время помещают в условия пониженных температур и доступа свободного кислорода. При пониженных температурах и наличии кислорода ингибиторы прекращают свое тормозящие действие. Существует мнение, что тормозители вымываются из семян или вступают в сложные биохимические реакции и этим снижают барьер, тормозящий прорастание.

Наиболее распространение способы подготовки семян к посеву: стратификация, намачивание, обработка семян микроэлементами, гидротермическое воздействие, скарификация и дезинфекция. [18]

Воздействие на семена древесных растений различными стимуляторами роста (химической и физической природы) - прием, достаточно широко используемый в лесоводстве в целях повышения всхожести и энергии прорастания семян, а в последующим и для получения крупномерного материала перед высадкой сеянцев из теплиц и питомников. К числу стимулирующих факторов относится, в частности, электромагнитные поля (ЭМП), обработка которыми дает положительный эффект при обработке семян древесных растений.

Обоснованием для получения стимулирующего эффекта при воздействии электромагнитными полями на семена, всходы и молодые растения может служить установленное ранее положительное влияние атмосферного электричества, т.е. грозовых разрядов, на важнейшие биологические процессы у растений, определяющих основные показатели их роста и развития: обмен веществ, фотосинтез, минеральное питание. Учитывая, что импульсные магнитные поля (ИМП) сродни с разрядом молний, их можно было бы использовать для стимуляции всхожести и энергии прорастания хранящихся семян сосны обыкновенной. Цитологические эффекты у проростов семян древесных растений при воздействии импульсивных магнитных полей покоя изучены. В то же время известно, что при некоторых режимах обработки ИМП выступают в качестве мощного мутагенного фактора, поэтому древесные растения как многолетники могут проявлять мутантный фенотип спустя годы и передать приобретенный ими мутации, снижающие жизнеспособность потомству. Следовательно, применение стимуляторов роста в лесоводстве должно сопровождаться обязательным цитогеническим контролем. [22]

Кораблев Р.А., рассматривая обработку семян березы лазером ЛГ-105, обнаружил дозы, вызывающие стимулирующий эффект. Стимулирующие дозы облучения семян использовались в дальнейшем для исследования всхожести, роста и развития сеянцев в открытом грунте.

Также рассматривалось усовершенствование традициионых технологий селекции на генетической основе. В рамках этих исследований испытывали влияния лазерного, УФО, инфракрасного, СВЧ - излучений на посевные качества семян и последующий рост сеянцев быстрорастущих пород. [23]

1.6.3 Способы обработки почвы

Обработка почвы в лесных питомниках - это важное звено в технологии выращивания посадочного материала древесных пород. Они представляют собой механические воздействие на почву рабочими органами орудий с целью создания благоприятных условий для роста и развития сеянцев. Различают следующие приемы обработки почвы: вспашку, лущение, боронование, культивацию, прикатывание, безотвальное рыхление; к специальным двух и трех слоеную вспашку, фрезерование и т.п. При выращивании посадочного материала в питомниках применяют следующие системы обработки почвы: зяблевую, черного, раннего и занятого паров.

Система зяблевой обработки почвы включает лущение, осеннюю вспашку и весенние боронование. Лущение - рыхление поверхностного слоя почвы, проводят одновременно с уборкой урожая или следом на глубину 4-7 см. При засорении почвы корневыми и корнеотпрысковыми сорняками лущение проводят дисковыми орудиями на глубину 10-12 см в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Через 12-15 дней после лущения проводят вспашку с предплужником на глубину пахотного слоя. Если пахотный слой небольшой мощности, то на плуг устанавливают почвоуглубители так, чтобы общая глубина обработки почвы соответствовала размерам корневой системы посадочного материала данного вида и возраста. Обработанная таким образом почва на зиму остается незаборонованной для лучшего задержания влаги. За осенне-зимний период почва восстанавливает капилляры. Одновременно в нижнем слое почвы при недостатке кислорода погибают проросшие семена сорняков, вредители, а также проходят сложные анаэробные процессы, способствующие восстановлению структуры почвы. Обилием влаги и воздуха в парах почвы, весенние тепло убивает микроорганизмов и окислительные процессы. В результате этого верхний накопительный слой почвы имеет достаточное количество доступной для сеянцев пищи.

Система зяблевой обработки почвы завершается ранневесенним боронованием, которое превышает выходящие к поверхности почвы капилляры и тем самым сохраняет влагу; поверхностный слой почвы хорошо сохраняет тепловую энергию, поступающую от солнца [19].

Система черного пара включает зяблевую обработку, после которой в летний период проводят неоднократную культивацию почвы, а осенью глубокую вспашку плугом без отвалов, затем весеннее боронование.

Лущение, культурная вспашка, весенние боронование, включает в себя систему черного пара, преследуют те же цели, что и при зяблевой обработке почвы. Первую культивацию пара проводят в третьей декаде мая паровыми культиваторами на глубину 8-10 см, вторую культивацию во второй декаде июля на глубину 12-15 см (рис. 1.15).



Рис.1.15. Культиватор ПКЛ-70

Конкретные сроки культивации устанавливают в зависимости от образования корки на поверхности почвы и отрастания сорняков. При каждой культивации происходит обогащение почвы атмосферным воздухом, прерываются каппиляры и уничтожаются сорняки. В результате этого почва сохраняет влагу, больше аккумулирует тепла, и в ней усиливается аэробные и микробиологические процессы. В поверхностном слое почвы наряду с сохранением влаги накапливается вещества, пригодные для питания сеянцев древесных пород [18].

Способ увеличения гидроаккумуляционной способности почвы путем внесения пористых материалов, отличается тем, что с целью повышения запаса доступной для растений влаги в подпахотном горизонте, в качестве пористого материала используют обожженную до керамзитоподобного состояния часть подпахотного слоя почвы. Керамзитоподобную массу вносят в траншеи или щели и закрывают слоем плодородной почвы.

Перепашку проводят в конце лета или в начале осени без оборота пласта на глубину 30 - 35 см. Такой прием обработки почвы не допускает перемешивания ее слоев, но обеспечивает проникновения воздуха по всему пахотному слою. При этом в нижнем слое почвы образуются вещества пригодные для питания древесных растений, развивающих глубокую корневую систему. После, перепашки почва остается на зиму незаборонованной.

Система раннего пара применяется главным образом в зоне достаточного увлажнения, когда посадочный материал выкапывают весной. В этом случае тут же после выкапывания, вспахивают почву, а в течение лета проводят за ранним паром такой же уход, как и за черным.

Отличие от черного пара в том, что первоначальную вспашку осуществляет весной, одновременно при этом почву боронуют [18].

Система занятого пара применяется обычно на плодородных почвах в районах с достаточным количеством осадков и в поливных питомниках. Они дают возможность получить дополнительный урожай зерна или зеленой массы, что снижает себестоимость выращивания сеянцев. Кроме этого, в занятых парах почвы обогащаются органическими веществами, за счет запашки подгнивших остатков и корневой системы парозамещающих культур. Эта система включает лущение, культурную вспашку, боронование, посев сельскохозяйственных культур, имеющих короткий вегетационный период, или многолетних трав, способных связывать атмосферный азот посредством бактерий; уборку сельскохозяйственных культур; перепашку без оборота пласта - весеннее боронование. Приемы обработки почвы по системе занятого пара преследует те же цели, что и система черного пара. Посев же сельскохозяйственных культур проводится для того чтобы пополнить запас почвы азотом, а также для образования прочной комковатой структуры в верхнем слое почвы [19].

Обработка почвы по системе сидерального пара включает основную вспашку осенью или весной, ранневесеннее боронование, предпосевное рыхление, посев сидерита, боронование посевов, дискование почвы перед запашкой, запашка зеленой массы, дискование. Основную вспашку лесостепных зонах проводят на глубину 26-30 см. После весенний вспашки почву боронуют перед посевом сидератов рыхлят на глубину 12-16 см - легкие почвы, а тяжелые перепахивают плугами для без отвальной пахоты на глубину 18-20 см. Сидеральные культуры высевают зернобобовыми семенами.

Зеленую массу в период массового цветения и образования плодов прикатывают водоналивными или кольчатозубчатыми катками и измельчают дисковыми боронами. На тяжелых почвах зеленую массу запахивают на полную глубину пахотного слоя, а на легких - на глубину 10-15 см. Для запашки используют плуги общего назначения с предплужником, установленном на максимальную глубину, им достигается тщательная заделка зеленой массы. В оставшуюся часть вегетационного периода проводят двух-трехслойное дисвакование. Культивацию и перепашку в этот период не проводят, чтобы не вывернуть на поверхность, закопанную ранее зеленую массу.

Предпосевная подготовка почвы направлена на создание хорошо рыхленного верхнего слоя и выровненной поверхности почвы. В северной части степной зоны для весенних посевов на легких почвах проводят культивацию с боронование, а на почвах тяжелого механического состава - перепашку без оборота пласта на глубину 15-20 см с одновременным боронованием. Для осенних посевов производят культивацию с боронованием на легких почвах и устройство гряд - на тяжелых. Устройство гряд с рыхлением и выравниванием их поверхности выполняют фрезой [24].

1.6.4 Посев

Срок посева семян зависит от биологических особенностей пород, от почвенно-климатических условий и агротехники выращивания сеянцев. Оптимальное время посева для сеянцев сосны весна. Посев проводят на грядах или без гряд. Грядковый посев применяют на тяжелых почвах в лесной зоне. Гряды высотой 10-15 см, шириной поверху 1 м, что обеспечивают быстрое прогревание, дренаж и аэрацию почвы. Безгрядковый посев применяют в степной и лесостепной зонах на всех почвах, а в лесной только на мягких хорошо дренированных. Семена высевают строчками, образующими ленты, которые чередуются с более широкими междурядьями. Схема посева, определяется биологическими особенностями пород с учетом возможности механизированного ухода за посевами [19].

Хвойные высевают по пятистрочной схеме с шириной посевных строк 2-5 см и расстоянием между ними 20-25 см. По этой схеме на 1 га приходится 33,3 тысячи посевных строк. Посев выполняют сеялками СЛП-М.

Также семена сосны высевают по шестистрочной схеме с посевными строчками шириной 3-5 см. При этой схеме на 1 га приходится 40 тыс. метров посевных строк.

Для лесных питомников России характерны различные почвенно-экологические условия и уровень агротехники. В дальнейшем должны быть установлены дифференцированные нормы высева семян в питомники для всех основных лесообразующих пород и лесорастительных зон, не только с учетом основных показателей качества семян, но и учетом почвенно-экономических условий и уровней агротехники выращивания сеянцев, по образу норм высева для зоны смешанных лесов [25].

Пошарников А.П. представил технологии и технические средства посева в лесных питомниках. В Воронежской государственной лесотехнической академии созданы универсальная лесопитомниковая сеялка для посева семян различных типов в широкие борозды СПП-ЗШ и сеялка для точного посева семян хвойных пород СПП-3ТВ. Как свидетельствуют результаты испытаний, равномерность распределения семян у сеялки СПП-ЗШ в 1,5 - 2 раза выше, чем у серийных. Следствием лучшего качества посева новой сеялки явилась возможность получать в открытых питомниках до 2,5 - 3,5 миллиона сеянцев хвойных пород и до 0,8 - 1,2 миллиона сеянцев лиственных пород с гектара посевной площади. Точный высев в сеялке СПП-3ТВ производится с помощью высевных барабанов, у которых имеются несколько рядов продолговатых ячеек. Высевающие аппараты сеялки снабжены активными отражателями и выталкивателями. В конструкции высевающих аппаратов предусмотрено минимальное повреждение семян и обеспечение преимущественно односемянного высева.

1.6.5 Агротехнические уходы в питомнике

Мульчирование посевов, то есть покрытие почвы различными материалами, препятствующими испарению влаги и появлению сорняков, проводят на почвах тяжелого механического состава и в районах с недостатком влаги. Мульчируют преимущественно посевы с мелкой заделкой семян. Материалами для мульчирования служат опилки, торфо-крошка или их смесь в разных соотношениях. Мульчирующий материал не должен содержать возбудителей грибных болезней. В случае заражения мульчу протравливают карбонитом. Толщина протравливания мульчи составляет 0,5-1 см. Мульчирование выполняется сетчатым мульчирователем [24].

Уходы ведутся с целью создания благоприятных условий для прорастания семян, появление дружных всходов и роста сеянцев, проводятся до появления всходов и после их появления. До появления всходов посева могут прикатываться, мульчироваться, пропалываться, поливаться, рыхлится. После появления всходов производится прополка, рыхление почвы, оттенение, полив, подкормка и т.д. Каждый из указанных видов ухода имеет большое значение при выращивании посадочного материала [27].

Уход за посевами для защиты сенцев от солнечной радиации применяется оттенение. Так как они в жаркую и сухую погоду из-за перегрева почвы получают ожог корневой шейки. Опасность ожога существует до одревеснения сеянцев. Для оттенения применяют щиты, солому и т.п.

Рекомендуется щиты размером 1x1 или 1x1,5 изготавливают из дранки переплетной лозой или скрепленной гвоздями с просветами, составляющими 50 % площади щита. Устанавливают щиты сразу после появление всходов в сухую и жаркую погоду на период 20-30 дней до одревеснения корневой шейки. В пасмурную погоду щиты снимают. Щиты укладывают горизонтально на колышки или ставят под углом 45⁰ с южной стороны гряд, расположенных в направлениях с востока на запад.

Рыхление почвы в посевах осуществляется боронованием и культивацией. Разрыхленное состояние почвы сберегает почвенную влагу и улучшает аэрацию. Число обработок зависит от механического состава и структуры почв.

Борьба с сорняками на посевах проводится механическими способами и с помощью гербицидов. Сорняками уничтожают одновременно с рыхлением почвы. Прополку проводят после дождя или полива в начальной стадии развития сорняков, когда легче выдернуть их с корнем, не повредив сеянцы.

Для уничтожения сорняков семенного происхождения, в начальный период их развития, применяют гербициды.

Удобряют сеянцы путем внекорневых и кормовых подкормок для поступления запаса питательных веществ в легкодоступной для растений форме. Внекорневые подкормки - это внесения удобрений в виде водных растворов малой концентрации путем опрыскивание надземной части растений. В состав раствора входят все основные элементы питания. Внекорневые подкормки применяют в начальный период развития сенцев, когда у них еще слабо развита корневая система. В течение этого периода проводят трехкратную подкормку с интервалами в 10 - 15 дней при расходе 400 - 600 метров на гектар на каждое опрыскивание.

Корневые подкормки внесения удобрения в зону распространения корней сенцев применяют, когда у сенцев сформируется хорошо развитая корневая система. При подкормке удобрения вносят во влажную почву. Сухую почву после подкормки поливают. Для подкормки используют преимущественно гранулированные удобрения, легкорастворяемые, быстроусвояемые растениями и отличающиеся простатой внесения. Удобрения вносят культиваторами - рыхлителями на глубину 5 - 6 см в первый и 8 - 10 см во второй половине вегетационного периода. [26]

Полив посевов в основном осуществляется способом дождевания. Режим полива определяется биологическими особенностями выращиваемых пород, климатическими факторами лесорастительной зоны и стадии развития сенцев.

Широкое внедрение новых технологий искусственного лесовосстановления, которые по эффективности превосходили бы традиционные, прежде всего, обеспечивается наличием качественного посадочного материала. В связи с этим производство контейнерных сеянцев в тепличных условиях для создания лесных культур является перспективным направлением.

Таким образом, изучение зарубежного опыта по выращиванию посадочного материала, а так же опыта российских ученых показало, что выращивание посадочного материала в закрытом грунте позволяет создавать благоприятные условия микроклимата (температуры и влажности воздуха и почвы, освещенности, содержания углекислого газа и минерального питания) для сеянцев и саженцев. Существуют методы выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в закрытом грунте. Они разработаны для повышения приживаемости сеянцев и саженцев и удлинения сроков посадке лесных культур с закрытой корневой системой [23].

Выращивание посадочного материала в закрытом грунте позволяет в два раза повысить грунтовую всхожесть лесных семян и уменьшить расход семенного материала, сократить в два раза срок выращивания посадочного материала, улучшить его качество и повысить выход. Для выращивания посадочного материала в закрытом грунте используют стационарные и переносные теплицы различных типов.

Опубликованы исследования по разработке технологии интегрированной защиты посевов хвойных и лиственных пород от болезней в теплицах с полиэтиленовым покрытием установлено, что при выращивании в них посадочного материала необходимо соблюдать комплекс профилактических, агротехнических, биологических, химических и других мер [28].

1. Россия - страна с огромным запасом лесных ресурсов. Они считаются одними из богатейших ресурсов в мире. Лесная отрасль была и остаётся одним из важнейших, приоритетных направлений развития экономики Прибайкалья и всей страны в целом. В Иркутской области леса занимают значительные территории и составляют сырьевую основу развития лесозаготовительной и деревообрабатывающей отраслей промышленности.

2. Вырубка леса - одно из самых сильных воздействий человека на лесные растительные сообщества. Сохранение лесной экосистемы, особенно при промышленных рубках является одной из важнейших задач лесного хозяйства. Важной проблемой является воспроизводство в кратчайшие сроки лесных ресурсов хозяйственно ценными породами и повышение продуктивности древостоя.

3. Зарубежный опыт и разработки ряда российских ученых показали, что перспективным направлением является выращивание посадочного материала в закрытом грунте с закрытой корневой системой. Это позволяет в два раза повысить грунтовую всхожесть лесных семян и уменьшить расход семенного материала, сократить в два раза срок выращивания посадочного материала, улучшить его качество и повысить выход, для чего необходимо, создание тепличных комплексов для производства контейнерных сеянцев в тепличных условиях.

2. Воспроизводство лесов в Усольском лесничестве Иркутской области

2.1 Краткая характеристика Усольского лесничества

Усольcкое лесничество организовано приказом Рослесхоза от 04.12.2008 г. № 374 «Об определении количества лесничеств на территории Иркутской области и установлении их границ». Лесничество расположено на юге Иркутской области в границах Усольского и Ангарского муниципальных образований и граничит:

- на северо-западе - с Черемховским лесничеством;

- на северо-востоке - по реке Ангара с Кировским лесничеством;

- на юге и юго-востоке - с Шелеховским лесничеством;

- на юго-западе - с Республикой Бурятия.

Протяжённость территории лесничества составляет с юга на север 120 км, с запада на восток - 100 км.

Контора лесничества находится в г. Усолье-Сибирское. Почтовый адрес лесничества: 665470, Иркутская область г. Усолье-Сибирское, ул. Глиняный карьер, дом 20, а/я 65, телефон (8-39543) 4-69-07.

Общая площадь Усольского лесничества по данным государственного лесного реестра на 01.01.2011 г. составляет 528572 га. По сравнению с данными лесохозяйственного регламента, утвержденного распоряжением агентства лесного хозяйства Иркутской области от 11.01.2011 г. № 16-ра, площадь лесничества увеличилась на 2930 га на основании распоряжения агентства лесного хозяйства Иркутской области от 25.01.2011 г. № 69-ра «О приемке земель лесного фонда», в исполнение которого в состав лесничества включен лесной участок бывших земель совхоза «Бельский».

Район расположения лесничества характеризуется слаборазвитой сетью путей транспорта общего пользования. Основными транспортными магистралями в районе расположения Усольского лесничества являются: железная дорога Иркутск - Тайшет; автомобильные дороги общего пользования: Усолье - Иркутск, Усолье - Черемхово, Усолье - Мишелевка, Усолье - Раздолье, Усолье - Тальяны. Протяженности пути транспорта на 1000 га составляет 6,2 км, в том числе с твердым покрытием 10%, что явно недостаточно [29].

2.2 Природно-климатические условия

По лесорастительному районированию северная часть территории расположения лесов лесничества относится к Нижнеангарскому округу южно-таежных сосновых и лиственничных лесов, а южная часть к Бирюсинско-Китойскому округу горно - таежных кедровых лесов.

Климат района расположения Усольского лесничества резко-континентальный с суровой зимой и сравнительно теплым летом. Температура воздуха среднегодовая абсолютно максимальная 32,6 (июнь); абсолютно минимальная - 43,1 (январь). Количество осадков за год 341 мм; продолжительность вегетационного периода 140 - 160 дней. Последние заморозки весенние II-я декада июня; первые заморозки осенью II- я декада августа; средняя дата замерзания рек II - я декада ноября. Снежный покров мощностью 20 - 25 см, время появления 12 октября, время схода в лесу 25 апреля. Глубина промерзания почвы до 250 см. направления преобладающих ветров СЗ, ЮВ; средняя скорость преобладающих ветров по сезонам зима и лето 3,0 м / сек., весна 5,1 м сек., осень 3,2 м / сек. Относительная влажность воздуха 72 %. Климатические факторы, отрицательно влияющие на рост и развитие древесной растительности: поздние весенние и ранние осенние заморозки, снеголомы, ветровалы и буреломы, очень низкая отрицательная температура воздуха зимой, наличие в горной части многолетней и сезонной мерзлоты. В целом климат данного лесорастительного района благоприятен для успешного произрастания следующих древесных и кустарниковых пород: кедр, сосна, ель, пихта, лиственница, береза, осина, ольха серая, рябина, шиповник, спирея, смородина, малина [29].

На основании «Правил Рубок Главного Пользования и лесовосстановительных рубок в лесах Восточной Сибири» часть лесов лесничества отнесена к равнинным лесам лесостепной зоны (Усольское, Мишелёвское, Биликтуйское лесничества), часть к равнинным лесам таёжной зоны: Одинское, Китойское (кв.1-224, 231- 281, 303-305) и Тойсуковское (кв. 1-20, 22-32, 35-40, 45-56, 64-74, 83-95, 105-118) лесничества и часть к горным лесам горно-таёжного района: Китойское и Тойсуковское лесничества. Горные леса представлены склонами различных экспозиций. Равнинная часть территории лесничества расположена в Иркутско-Черемховской предгорной равнине и характеризуется холмистым и равнинным рельефом с наивысшими точками 600 - 700 м над уровнем моря.

Горная часть лесничества примыкающая к Восточному Саяну, расположена на юго-восточных отрогах Передового хребта Восточного Саяна и имеет характер сильно расчлененного плоскогорья с высотами 850 - 1550 м над уровнем моря. На всём протяжении территория расчленена глубоко врезанными долинами рек и распадков. Согласно агропочвенного районирования территория Усольского лесничества относится к трем почвенным округам:

- Тулуно-Иркутский округ Присаянской части предгорной впадины с серыми лесными, подзолистыми и сезонно - мерзлотными почвами;

- Присаянский округ восточной части предгорной ступени с холмистым рельефом с дерновокарбонатными, дерново - подзолистыми и мерзлотно - болотными почвами;

- Высокогорный гольцево-таёжный округ восточной части Восточного Саяна с горно-лесными, мерзлотно-болотными и гольцево-дерновыми почвами. В равнинной части лесхоза наибольшее распространение имеют серые лесные почвы. В поймах рек, в долинах и ложбинах, где имеется вечная мерзлота, распространены мерзлотно-луговые и мерзлотно-болотные почвы, из которых наиболее распространены торфянисто-болотные, торфяно - болотные и торфяно-глеевые почвы. В условиях систематического переувлажнения они еще сильней заболачиваются, вплоть до образования настоящих торфяных болот. В горной части преобладают средне- и легкосуглинистые почвы. На плоских возвышенных частях горных плато и на пологих склонах в местах вечной мерзлоты расположены горно-лесные, мерзлотно-болотные почвы на кислых кристаллических и метаморфических породах. По крутым склонам, вершинам сопок и хребтов в самой высокогорной части лесхоза распространены гольцово-дерновые слаборазвитые скелетные почвы, переходящие местами в грубые каменистые россыпи и осыпи, лишенные почвенного слоя. Эрозионные процессы на территории лесничества не имеют широкого развития.

Территория Усольского лесничества расположена в бассейне реки Ангары протяженностью 27 км шириной 425 м, глубиной 5,5 м. И её наибольших притоков: Китоя протяженностью 120 км, шириной 150 м, глубинной 2,2 м со скоростью течения 1,5 м / сек; Б.Белой протяженностью 36 км, Тойсук 86 км, Ода 93 км, Хайта 60 км, Картагон 60 км, Целота 50 км, и др. рек и ручьев. Озера: Большое 500 км, Гусиное 280 км, Мертвое 375 км, Нухун - Гол 750 км, Дабады 230 км, Анойское 800 км и др.

Степень дренированности района гидрографической сетью в целом следует считать достаточной. По влажности наибольшая часть почв относится к категории свежих и влажных.

На долю почв избыточного увлажнения приходится 12 % площади. Процессы заболачивания имеют место на площади 18315 га. Болота представлены в основном низинные, отличающиеся высоким естественным плодородием и большой зональностью торфа (8 - 15 %).

2.3 Характеристика лесного фонда

По Усольскому лесничеству лесные земли составляют 92 %, а не лесные 8 % от общей площади лесничества (рис. 2.1.)

В лесоустройстве была принята схема типов леса Иркутской области, разработанная лабораторией лесной типологии института леса и древесины СОАН СССР под руководством профессора В.Н. Смагина: - для равнинных лесов Приангарской плоскогорной провинции; - для горных лесов Восточно - Саянской горной провинции [29].

Рис. 2.1. Распределение площади Усольского лесничества по основным лесообразующим породам

Диагностическая характеристика типов леса изложена в «Основных положениях организации и развития лесного хозяйства области». Распределение покрытых лесом земель по группам типов леса и преобладающей породе представлено в Приложении 1.

Наиболее распространенными типами леса являются сосняк разнотравный - 21,9 % покрытых лесом земель, кедровник чернично-зеленомошный - 12,8 %, березняк разнотравный - 7,7 %, остальные типы составляют 0,1 - 3,9 % покрытых лесом земель.

Распределение лесного фонда по категориям земель по данным государственного лесного реестра по состоянию приведено в таблице 2.1.

Согласно данным государственного лесного реестра по состоянию на 01.01.2011 г. в зоне расположения лесничества имеются небольшие площади лесов других землепользователей, не входящие в состав лесничества: леса, расположенные на землях населённых пунктов - 8259 га, в том числе на территории Ангарского муниципального образования - 6543 га, на территории муниципального образования города Усолье-Сибирское - 1716 га; леса, расположенные на землях Министерства обороны РФ (Шелеховское военное лесничество) - 46977 га, в том числе на территории Усольского районного муниципального образования - 34991 га, на территории Ангарского муниципального образования - 11986 га.

Таблица 2.1. Характеристика лесных и нелесных земель лесного фонда на территории Усольского лесничества на 01.01.2011 г.

Показатели характеристики земель	Всего по лесничеству
	площадь, га	%
Общая площадь земель	528572	100
Лесные земли - всего	495197	93,7
Земли, покрытые лесной растительностью - всего	472344	89,4
в том числе:
Из них лесные культуры	14516	2,7
Земли, не покрытые лесной растительностью - всего	22853	4,3
вырубки	1860	0,3
гари	18461	3,5
погибшие насаждения	737	0,1
редины	591	0,1
прогалины и пустыри	149	0,1
несомкнувшиеся лесные культуры	957	0,2
лесные питомники, плантации	98	-
Нелесные земли - всего, в том числе:	33375	6,3
пашни	137	-
сенокосы	1951	0,4
пастбища	329	0,1
воды	970	0,2
дороги и просеки	2124	0,4
усадьбы	696	0,1
болота	18789	3,6
пески	725	0,1
прочие земли	7654	1,4

2.4 Способы лесовосстановления в лесничестве

Лесовосстановление в лесничестве проводится на вырубках, гарях, прогалинах, иных не покрытых лесной растительностью землях [3]. Главными лесными древесными породами при лесовосстановлении не покрытых лесной растительностью лесных земель на территории лесничества в зависимости от условий местопроизрастания являются кедр, сосна, лиственница и ель, а сопутствующими - пихта, берёза и осина.

В целях лесовосстановления обеспечивается ежегодный учет не покрытых лесной растительностью земель, при котором они подразделяются на доступные и недоступные для лесовосстановления, По результатам натурного обследования, в том числе при отводе лесосек, проектируют мероприятия по обеспечению доступности земель, способы и методы лесовосстановления. При этом отдельно учитывают площади, нуждающиеся в проведении мероприятий по естественному лесовосстановлению, искусственному лесовосстановлению, а также площади, где за счет естественного зарастания земель обеспечивается создание молодняков без хозяйственного воздействия.

К землям, недоступным для лесовосстановления, относятся: нерасчищенные гари и ветровальники, транспортно недоступные, заболоченные и иные земли, на которых лесовосстановление невозможно без проведения мероприятий, обеспечивающих их доступность. Выбор способа лесовосстановления проводят с учетом следующих условий.

Естественное лесовосстановление проводят:- путем сохранения при проведении рубок лесных насаждений возобновившегося под пологом лесных насаждений жизнеспособного поколения основных лесных древесных пород, способного образовывать в данных природно-климатических условиях новые лесные насаждения, и агротехнического ухода за подростом. Если подрост, сохраненный при проведении рубок лесных насаждений, соответствует лесорастительным условиям, распределяется равномерно по всей площади участка и его количество не меньше установленной густоты посадки лесных культур, то такие участки могут засчитываться как плановое мероприятие; - путем минерализации поверхности почвы, если имеются источники семян главных пород (деревья, достигшие возраста плодоношения, их группы, куртины, полосы. Минерализацию проводят, как правило, механическим способом с применением технических средств, преимущественно в годы удовлетворительного и обильного урожая семян до начала их опадения. Минерализованная поверхность почвы должна составлять не менее 25 процентов от общей площади участка. Если указанные условия для естественного лесовосстановления не обеспечены, проводится искусственное или комбинированное лесовосстановление (с учетом конкретных лесорастительных, агротехнических и экономических условий).

Комбинированное лесовосстановление в лесничестве практически не осуществляется.

Искусственное восстановление леса осуществляется путем создания лесных культур главных пород методом посадки сеянцев, саженцев, черенков или методом посева семян. Его проводят в то случае, если не обеспечены вышеназванные условия для естественного и комбинированного лесовосстановления; если проведение комбинированного лесовосстановления нецелесообразно по технологическим, агротехническим и иным условиям; если по лесорастительным и иным условиям требуется замена главной породы насаждения. Лесовосстановительные мероприятия осуществляют в соответствии с проектом лесовосстановления. Проект составляют отдельно на каждый участок не покрытых лесной растительностью земель, подлежащий лесовосстановлению, с указанием способа лесовосстановления. В первую очередь, искусственное лесовосстановление проектируют на: свежих вырубках, подверженных быстрому зарастанию нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительностью; участках, подверженных эрозии, заболачиванию; участках с высокопроизводительными почвами, пригодными для выращивания насаждений высших классов бонитета; на вырубках, где требуется замена главной породы. В соответствии с проектом при подготовке лесного участка проводятся мероприятия по созданию условий для качественного выполнения всех последующих технологических операций, а также для уменьшения пожарной опасности и улучшения санитарного состояния лесных культур. Лесные культуры создают в соответствии с проектируемой густотой посадки (посева). На вырубках на сухих почвах и в лесостепной зоне - не менее 4 тысяч штук на 1 гектаре. При посадке лесных культур саженцами с закрытой корневой системой допускается снижение количества высаженных растений до 2,5 тысяч штук на 1 га при условии, что к моменту перевода лесных культур покрытые лесной растительностью земли они будут соответствовать требования отраслевого стандарта [2].

Таблица 2.2. Лесовосстановление в Усольском лесничестве на период 2008-2012 гг., га

Способ восстановления	Период восстановления
	2008	2009	2010	2011	2012
Искусственного всего:	167,2	221,0	186,0	322,8	198,1
- в том числе: посадка	167,2	161,0	100,0	150,0	115,2
- посев семян лесных культур	0	60,0	86,0	172,8	82,9
Естественного всего:	521,0	619,0	144,0	891,0	547,1
- в том числе: содействие

Из таблицы 2.2 видно, что лесовосстановление в лесничестве происходит в основном за счет содействия естественному возобновлению, искусственное осуществляется в основном за счет посадки и только, но приоритет остается за содействием естественному возобновлению.

В целях предотвращения зарастания поверхности почвы сорной травянистой древесно-кустарниковой растительностью, накопления влаги в почве, проводится агротехнический уход за лесными культурами.

К агротехническому уходу относятся: ручная оправка растений от завала травой и почвой, заноса песком, размыва выдувания почвы, выжимания морозом; рыхление почвы с одновременным уничтожением травянистой и древесной растительности в рядах культур и междурядьях; - уничтожение или повреждение появления травянистой и нежелательной древесной растительности; дополнение лесных культур. Дополнению подлежат лесные культуры с приживаемостью 25-85%, при приживаемости менее 25% лесные культуры считаются погибшими (кроме случаев, когда при обследовании принимается решение о целесообразности их дополнения и повторного обследования) [10].

Нормативы и параметры мероприятий по лесовосстановлению и лесоразведению в лесничестве приведены в таблице 2.3.

Площадь лесосек сплошных рубок предстоящего периода (до 31.12.2018г.) приведена с учётом среднегодового фактического размера сплошных рубок спелых и перестойных насаждений и сплошных санитарных рубок за последние 3 года. Поскольку общий годовой объём запроектированных лесовосстановительных мероприятий на лесосеках предстоящего периода зависит от уровня фактического освоения расчётной лесосеки, то в случае изменения процентного использования расчётной лесосеки по сплошным рубкам объёмы лесовосстановительных мероприятий должны быть соответственно уменьшены или увеличены.

Таблица 2.3. Нормативы и параметры мероприятий по лесовосстановлению и лесоразведению в Усольском лесничестве, га

Показатели	Не покрытые лесной растительностью земли	Лесосеки сплошных рубок, предстоящего периода	лесоразведение	всего
	Гари и погибшие насаждения	вырубки	Прогалины и пустыри	итого
Земельный фонд	19198	1860	149	21207	10686		31893
В том числе:
- не доступные для лесовосстановления	12246			12246	2000		14246
- доступные для лесовосстановления	6952	1860	149	8961	8686		17647
Из числа доступных для лесовосстановления:
- обеспечивается создание молодняков без хоз. воздействия за счет естественного зарастания земель	3405		149	3554	4379		7933
- земли, на которых проведены меры содействия, но возобновление главными породами не закончено	2172	425		2597			2597
- земли нуждающиеся в хоз. воздействии, всего	1375	1475		2810	4307		7117
В том числе требуется лесовосстановление:
- искусственное (создание лесных культур)	450	730		1180	820		2000
- комбинированное	50	140		190	128		318
- естественное	875	565		1440	3359		4799
Из земель под естественное лесовосстановление намечается:
- сохранение подроста и агротехнический уход		565		565	2769		3334
Минерализация поверхности почвы	875			875	590		1465

Руководствуясь данными, приведёнными в таблице 2.3, проведён расчёт ежегодных объёмов лесовосстановительных мероприятий. Суммарно на не покрытых лесной растительностью землях и лесосеках сплошных рубок предстоящего года намечаются следующие объёмы лесовосстановительных мероприятий:

- искусственное лесовосстановление 250 га, или 28%;

- комбинированное лесовосстановление 40 га, или 5%;

- естественное лесовосстановление 600 га, или 67%, в том числе: сохранение подроста и агротехнический уход за ним 417 га, или 70% и минерализация поверхности почвы 183 га, или 30%.(рис. 2.2.) [2].

Рис. 2.2. Способы лесовосстановления в Усольском лесничестве

В повышении продуктивности и качества создаваемых лесных культур важное значение имеет использование посевного и посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами. Семена лесных растений, в зависимости от наследственных свойств, подразделяют на категории: сортовые, улучшенные и нормальные.

Нормальные - это семена, заготовленные на ПЛСУ (постоянный лесосеменной участок), кроме указанных ниже случаев, ВЛСУ (временный лесосеменной участок), а также с нормальных деревьев в насаждениях (в том числе на лесосеках) нормальной селекционной категории. Улучшенные - это семена, получаемые на лесосеменных объектах, созданных или выделенных на основе отбора по фенотипу, но не испытанных по потомству. Сортовые - это семена, получаемые на объектах, прошедших генетическую оценку по потомству, выделенных в качестве сортов-популяций, сортов-гибридов и включённых в Государственный реестр охраняемых селекционных достижений [30].

На территории лесничества имеются объекты единого генетико-селекционного комплекса (ЕГСК), характеристика которых приведена в Приложении 2.

Основной перспективной базой для сбора семян в лесничестве будут являться постоянные лесосеменные участки. Семена следует использовать не ниже первого класса.

Объём выращивания посадочного материала ежегодно может быть уменьшен или увеличен, в связи с тем, что в лесохозяйственном регламенте лесничества указано, что поскольку общий годовой объем запроектированных лесовосстановительных мероприятий на лесосеках предстоящего периода зависит от уровня фактического освоения расчетной лесосеки, то в случае изменения процентного использования расчетной лесосеки по сплошным рубкам объемы лесовосстановительных мероприятий должны быть соответственно уменьшены или увеличены. Учитывая, что по лесничествам, для которых проектируется выращивание посадочного материала, площадь вырубок возросла, соответственно возрастает потребность посадочного материала

2.4.1 Выращивание сеянцев сосны с ОКС в Мегетском питомнике

В данной работе приведены результаты обследования является питомника Усольского лесничества, созданного с целью выращивания посадочного материала хвойных пород, применяемых в искусственном лесовосстановлении (приложение Сеянцы выращиваются в течение двух лет из семян местного происхождения, заготавливаемых в нормальных насаждениях. Минимальные параметры используемого для лесовосстановления посадочного материала должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.4.

Для сеянцев с закрытой корневой системой допускается уменьшение диаметра стволика у корневой шейки на 20 процентов. Для саженцев параметры надземной части увеличивают на 50 процентов и более. Сеянцы и саженцы должны иметь корневую систему длиной не менее 10 и не более 25 см.

Таблица 2.4. Основные параметры посадочного материала

Древесные породы	Диаметр стволика у корневой шейки, мм	Высота стволика, см
Кедр	3	10
Сосна	2	10
Лиственница	2	15
Ель	2	10

Таблица 2.5. Расчет потребности посадочного материала (сеянцев) для проведения лесокультурных работ на территории лесничества

Наименование лесокультурных работ	Порода	Ежегодный объем, га	Количество сеянцев, тыс. шт. на 1 га	Ежегодная потребность сеянцев, тыс. шт.
Посадка леса посадочным материалом с закрытой корневой системой и открытой корневой системой	Сосна обыкновенная	175	3,5	612,5
Комбинированное лесовосстановление		30	1,6	48
Дополнение лесных культур		175	1	175
Итого				835,5

Из таблицы 2.5. следует - ежегодная потребность сеянцев составляет 835,5 тыс. штук. Кроме того, для потребностей соседних лесничеств в посадочном материале требуется 1230,5 тыс. шт. Для выращивания посадочного материала в количестве 2066 тыс. шт., требуется площадь питомника 8,4 га, в посевном отделении которого рекомендуется применение трехпольного севооборота: 1-е поле - пар (4,2 га); 2-е поле - 1-летние сеянцы (2,1 га); 3-е поле - сеянцы 2-летние (2,1 га).

Существующий питомник заложен в 2000 году на землях, вышедших из под сельскохозяйственного пользовании. Рельеф участка равнинный. Почвы данного участка достаточно плодородные, с содержанием гумуса в верхнем горизонте более 2 %, хорошо дренированные свежие и легкого механического состава. Глубина залегания уровня грунтовых вод на территории 2 - 3 м вблизи участка иметься небольшой ручей, который используется для водоснабжения. Растительность в прилегающих участках с примесью березы, на почвенный покров разнотравно-папоротниковый с небольшой примесью злаков. Зараженность почвы личинками и насекомыми незначительно. Однако 5-10 % площади подвержено влиянию сортной растительности. Видовой состав сорняков представлен наличием корнеотпрысковых (осот полевой и вьюнок полевой), корневищных (пырей ползучий). Участок подобран очень удачно, почва обладает достаточно благоприятными лесорастительными свойствами, и прошедший пожар обеспечил хорошее санитарное состояние почв и улучшил их агрохимические свойства (снижение кислотности, обогащение зональными элементами). Легкий механический состав почв создает благоприятный водный и воздушный режим для растений, но в тоже время и условия для выращивания элементов питания, поэтому на данных почвах необходимо постоянно следить за балансом гумуса, азота, фосфора и калия при необходимости пополнять их запасы внесением удобрений.

Для организации разнообразного посадочного материала в питомнике имеются следующие хозяйственные части:

- продуцирующая часть лесного питомника - отделения лесного питомника, предназначенные для выращивания посадочного материала.

- вспомогательная часть лесного питомника - отделения лесного питомника, предназначенные для обслуживания продуцирующей части и выполнения защитных и организационно-хозяйственных функций.

В продуцирующую часть лесного питомника входят посевное и школьное отделения (рис. 2.3). Отделение лесного питомника - участок продуцирующей части лесного питомника, предназначенный для выращивания однотипного посадочного материала. Посевное отделение лесного питомника - часть площади лесного питомника, предназначенное для выращивания сеянцев деревьев и кустарников. Школьное отделение лесного питомника - часть площади лесного питомника, предназначенная для выращивания саженцев деревьев и кустарников [32].

Отделение лесного питомника - участок продуцирующей части лесного питомника, предназначенный для выращивания однотипного посадочного материала. Посевное отделение лесного питомника - часть площади лесного питомника, предназначенное для выращивания сеянцев деревьев и кустарников. Школьное отделение лесного питомника - часть площади лесного питомника, предназначенная для выращивания саженцев деревьев и кустарников. Вспомогательная часть лесного питомника - отделения лесного питомника, предназначенные для обслуживания продуцирующей части и выполнения защитных и организационно-хозяйственных функций.

Рис. 2.3. Отделение открытого грунта

Исследование проводилось с целью:

- выявления факторов влияющих на качество и стандартность посадочного материала;

- отбора модельных экземпляров для определения их биометрических показателей: высоты, диаметра корневой шейки, длина корневой системы, длина кроны;

- обработки полевого материала статическим методом;

- проведения сравнительного анализа роста сеянцев с ОСТ 56 - 98 - 93.

Таблица 2.6. Характеристика видов и объемов работ по выращиванию посадочного материала в отделении открытого грунта

Вид мероприятия	Лесничество, участковое лесничество	№ квартала	№ выдела	Ед. изм.	Объем
1	2	3	4	5	6
Отделение открытого грунта с 2-летним сроком выращивания сеянцев	Ангарское участковое лесничество, Мегетская дача	45	1	га	20
				тыс.шт.	4000
-обработка почвы по системе черного пара 1 года		45	1	га	4
-обработка почвы по системе черного пара 2 года		45	1	га	4
- обработка почвы по системе сидерального пара		45	1	га	4
-выращивание сеянцев сосны обыкновенной 1 года (подготовка семян к посеву, посев семян, внесение удобрений, уход за сеянцами)		45	1	га	4
				тыс.шт.	4000
-выращивание сеянцев сосны обыкновенной 2 года (внесение удобрений, уход за сеянцами)		45	1	га	4
				тыс.шт.	4000

2.5 Технология выращивания сеянцев в открытом грунте

Эффективность выращивания посадочного материала древесных и кустарниковых пород в лесных питомниках в значительной степени определяется обработкой почвы (рис. 2.4.).

Основные задачи обработки почвы - изменение строения пахотного слоя почвы и ее структурного состояния, обеспечивающие оптимальный водный, воздушный, тепловой, питательный режимы: умение круговорота питательных веществ путем извлечения их из более глубоких горизонтов почвы и воздействия в необходимом направлении на микробиологические процессы; уничтожение сорных растений, возбудителей болезней и вредителей; защита почвы от ветровой и водной эрозий; создание благоприятных условий для заделки семян и улучшения формирования корневых систем деревьев и кустарников; заделка в почву растительных остатков и удобрений.

Рис. 2.4. Сплошная обработка почвы

В питомнике применяются следующие системы обработки почвы:

- система сидерального пара, которая включает в себя весеннее боронование, посев сидератов, прикатывание сидератов в период начала цветения, лущение сидерата измельчение зеленой массы для лучшего разложения в почве, запашку сидератов, культивацию. Сидеральный пар применяют для повышения плодородия почвы. Запашку сидератов проводят на глубину 12-15 см в период образования завязей или цветения, т.е. в период, когда в зеленой массе этих растений содержится наибольшее количество азота. В конце июля или в первой декаде августа проводиться культивации на глубину 8-10 см с целью уничтожения сорняков, сохранения влаги в почве и проникновения воздуха для ускорения разложения зеленой массы сидератов на глубине 15 см и интенсивно разлагались, приобретая форму, доступную для питания сеянцев и саженцев;

- система черного пара применяется для накопления и сбережения влаги и борьбы с сорняками. Первую культивацию пара проводят в третьей декаде мая паровыми культиваторами на глубину 8. 10 см, вторую культивацию - во второй декаде июня на глубину 10-12 см, третью - в конце июля на глубину 12-15 см. Конкретные сроки культивации устанавливают в зависимости от образования корки на поверхности почвы и отрастания сорняков [25].

Применяются следующие способы подготовки семян к посеву: стратификация, намачивание, обработка активаторами и стимуляторами.

Стратификация необходима для подготовки к посеву семян с глубоким периодом покоя для семян сосны обыкновенной и ели европейской под снегом. Снегование дает хорошие результаты, повышается грунтовая всхожесть снижается отпад от полегания сеянцев. Семена насыпают в мешочки на 1/3 или 1/4 объема, затем за 1-4 месяца до весеннего посева мешочки укладывают в снег так, чтобы слой семян не превышал толщину не более 3 см, сверху насыпают снегом, а на него укладывается опилки. Семена из-под снега достают в день посева и обсушивают до состояния сыпучести. Намачивание семян проводят в воде комнатной температуры. Семена насыпают в мешки из неплотной ткани, заполняя их на 2/3 объема и погружают на определенное время в воду. После намачивания семена вынимают из воды и подсушивают до состояния сыпучести. Для этого их рассыпают тонким слоем в проветриваемом помещении и периодически перемешивают. Обработку семян активаторами и стимуляторами проводят путем замачивания их на определенное время в растворах комнатной температуры, содержащих микроэлементы, стимуляторы или биопрепараты.