Теоретические основы районирования и проектирования лесных культур

Участки леса, созданные посевом или посадкой древесных и кустарниковых пород, называют лесными культурами, а площадь, на которой их выращивают – лесокультурной. Выращивание лесных культур на участках, где прежде был лес, называется искусственным лесовосстановлением, а на землях, где ранее его не было – лесоразведением.

Искусственное лесовосстановление должно обеспечивать непрерывное и эффективное восполнение вырубаемых запасов древесины путем выращивания высокопродуктивных лесных насаждений из хозяйственно-ценных пород при одновременном сохранении и повышении всех полезных свойств леса, положительно влияющих на природно-географическую среду.

При разработке агротехники и типов лесных культур необходимо знать и учитывать географическую обусловленность всех природных явлений, ведущую роль среды при создании и выращивании леса, единство растительных организмов и среды.

Практически это выражается в дифференциации лесокультурных агротехнических приемов по физико-географическим и лесорастительным зонам, типам условий местопроизрастаний и категориям площадей лесокультурного фонда.

Лесокультурное районирование – разделение территории страны или ее частей на основе единства климатических и почвенно-грунтовых условий. Принятое в стране деление лесов по народнохозяйственному назначению на 3 группы приближенно районирует и определяет очередность производства лесокультурных работ.

К лесам 3 группы относятся районы основных лесозаготовок, и в них сейчас увеличиваются объемы лесных культур, в лесах 1 и 2 групп улучшается качество лесокультурных работ. Создание защитных насаждений на юге и юго-востоке европейской части страны значительны и будут осуществляться в первую очередь.

Однородность географической среды, или климат и почвенно-грунтовые условия, должны быть положены в основу районирования лесохозяйственных мероприятий. Зональность определяет не только территориальное размещение лесов, их породный состав, типы леса, продуктивность, состояние, но и характер лесовозобновительных процессов.

Важнейшие показатели климата (тепло и влага) при этом являются решающим фактором. Естественно-географическое районирование, берущее начало от природных зон Докучаева, лежит в основе всех специальных районирований – почвенного, геоморфологического и т.д.

Лесоводам ближе геоботаническое, однако, агролесомелиоративного районирования оно заменить не может.

Лесотипологическая классификация климатов Воробьева.

24⁰ 44⁰ 64⁰ 84⁰ 104⁰ T

Примечание:

T – сумма положительных среднемесячных температур;

W – показатель влажности;

W=R/T-0,028*T

R – сумма осадков за плюсовый период года;

А – показатель континентальности климата, разница между температурами самого теплого и самого холодного месяца

Однако, все наставления или рекомендации приурочены к определенной зоне, подзоне, области. Имеются, кроме общих положений по лесовосстановлению, более конкретные рекомендации.

Дальнейшей экологической основой агротехники и типов лесных культур в пределах лесорастительных зон служит лесная типология.

Учитывая, что основная категория земель – вырубки, для лесных культур важны:

-типы леса (по Сукачеву В.Н.)

-типы вырубок (по Мелехову И.С.)

Несколько лесотипологических направлений:

1. Биогеоценотическое направление (Сукачев).

Тип леса определяется по основной лесообразующей породе, общности других ярусов растительности и условий среды.

2. Финским ученым Каяндером и украинскими учеными тип леса определяется по комплексу эдафических факторов.

Например, ельник кисличник по Сукачеву; по Погребняку будет - свежий сугрудок (С₂) или на супесях – влажный сугрудок или сурамень; по Колесникову (Свердловская область) – ельник кислично-разнотравный; по Каяндеру – Oxalis и т.д.

Для определения типов условий местопроизрастания используется большая совокупность признаков: древостой, подлесок, покров, состав, их рост и продуктивность, плодородие почв, механический состав, содержание элементов минерального питания, тип почвы…

В пределах типов условий местопроизрастания агротехника выращивания и типы лесных культур дифференцируются по категориям площадей лесокультурного фонда, то есть по происхождению и состоянию их.

К первоначальным объектам относят вырубки хвойных насаждений и непокрытые лесом участки на свежих и влажных богатых и относительно богатых почвах (грудах, сугрудках), где в короткий срок может произойти нежелательная для хозяйства смена пород, возможно сильное задернение и т.д.

Тип лесных культур – или лесные культуры характеризуются общими особенностями технологии создания, породным составом, размещением и густотой культивируемых древесных растений.

Тип лесных культур характеризует следующие показатели: способ подготовки, обработки почвы с указанием ширины минерализованных полос или борозд, их глубину, размер ямок (площадок), их количество на 1 гектар, рекомендуемые породы, смешения пород, способ производства лесных культур, количество и продолжительность уходов за лесными культурами.

Тип растительности. К типу растительности относят: тайга, тундра, леса умеренного пояса, лесостепь, степь и т. д. Растения одного типа растительности отличаются экологическими и биологическими особенностями. Они связаны с приспособленностью растений к определенному типу климата.

Тип леса – участок леса, который характеризуется общим типом лесорастительных условий, сходным составом древесных пород и растений нижнего яруса, близкой фауной и требует одних и тех же лесохозяйственных мероприятий.

Ельник кисличник – по Сукачеву; свежий сугрудок (С), на супесях – влажный сугрудок, или сурамень (С) – по Погребняку; ельник кислично-разнотравный – по Колесникову; Oxalis – по Каяндеру и т. д.

Тип лесорастительных условий – совокупность однородных лесорастительных условий на покрытых или непокрытых лесом участках (однородные по климатическим и прямодействующим эдафическим факторам – режиму увлажнения, ресурсам минерального питания растений). Выражается через производительность древостоя.

Классификация типов условий местопроизрастания (богатство и влажность почв) по Алексееву - Погребняку

В последние годы разработана методика дробного лесорастительного районироавания. Согласно этому, под районированием лесного фонда следует понимать разделение земель, покрытых лесом, , а также не покрытых, но предназначенных для нужд лесного хозяйства, на иерархические соподчиненные едичицы различного ранга, однородые по лесорастительным условиям, экологическим средообразующимусловиям, лесотипологической структуре, продуктивности и качественному составу лесов, по их социологическому и хозяйственному значению. Учитывая большую неоднородность природных и экономических условий страны, а также неодинаковую роль лесного хозяйства в народном хозяйстве и в жизни населения разных географических районов, следует разделять три вида районирования: лесорастительное, лесоэкономическое и лесохозяйственное.

Лесорастительное районирование - расчленение территории лесного фонда на части, качественно однородные внутри себя и отличающиеся от соседних по природным условиям, обуславливающим распространение лесообразующих древесных пород, состав лесов, типы леса. Продуктивность лесов и лесовосстановительные процессы в них. Цель районирования - дать естественно-историческую основу для разработки региональной системы мероприятий.

Лесоэкономическое районирование - разделение территории лесного фонда на части, сходные по экономическим условиям: народнохозяйственному значению лесов, обеспеченности лесом, выраженной лесосырьевым балансом, уровнем использования древесины, а также других свойств леса Цель лесоэкономического районирования - учет экономических условий при планировании комплекса лесных отраслей.

Лесохозяйственное районирование - расчленение территории на части по различию природных и экономических условий с ясно выраженными особенностями ведения лесного хозяйства. Оно строится на основе двух других.

Районирование - особый способ географической классификации природных экосистем. При этом одновременно решаются вопросы лесорастительного районирования и лесотипологической классификации.

Г.Ф. Морозов при разработке концепции о "географической обусловленности как леса, так и лесоводственных действий" уже в начале века (1919) практически вывел лесотипологическую классификацию из рамок систематики типов леса и сделал ее в первую очередь географической, топологической классификацией. Им же в 1920 году была предложена система единиц лесотипологической классификации, имеющих структурно-функциональные и топологические характеристики: зона и подзона, область и подобласть, тип лесного массива, тип насаждения. Любая из этих единиц представлялась Морозову в существе своем "биосоциальным и биогеографическим единством", что теперь принято как понятие "экосистема".

Тип лесного биоценоза (или тип леса по В.Н. Сукачеву) - сходные по условиям местообитания участки, в границах одного и того же растительного сообщества -растительной ассоциации). Выделяется при картировании в масштабе 1:5000-1:2500 (сосняк черничный). Однако при лесорастительном районировании за единицу принимают тип леса по Колесниченко, географической школе типологии.

Тип лесорастительных условий - все типы лесных биогеоценозов в границах близко родственных экотопов. Масштаб карт 1:10000-1:50000. (Черничные типы)

Следующая единица- лесорастительный район. Его площадь должна быть соизмерима со средней площадью лесхоза. Они должны обладать наименьшей общностью по совокупности всех признаков, использованных при установлении границ (контуров) районов.

Лесорастительный округ - подразделение, включающее в себя несколько лесорастительных районов с однородными условиями климата и общей историей формирования растительного покрова. Критерием для объединения нескольких лесорастительных районов в округ является общий для этих районов уровень продуктивности древостоев, определяемый климатическими условиями. Иначе говоря, внутри округа различия в потенциальной биологической продуктивности типов леса не зависят от климата, а определяются свойствами почвогрунтов.

План лекции:

Разработка методов по созданию высокопродуктивных, биологически устойчивых лесных насаждений является важнейшей теоретической проблемой лесного хозяйства и полезащитного лесоразведения.

Опыт показывает, что более высокой продуктивностью и биологической устойчивость чаще обладают смешанные насаждения естественных лесов и лесных культур по сравнению с чистыми насаждениями, созданными в аналогичных почвенно-климатических условиях. Это объясняется более полным использованием вещества и энергии занятого пространства земли и атмосферы многовидовым сообществом в результате различия в потребностях входящих в него различных видов растений. Вопрос о том, какие виды культур создавать, решается чаще как в природе: в более благоприятных насаждениях создаются смешанные, в бедных или неблагоприятных условиях - чистые культуры. Однако бывают случаи, когда в результате в благоприятных условиях местопроизрастания создаются неустойчивые и малопродуктивные насаждения.

Академик Лысенко в 1949 году писал об отсутствии внутривидовой борьбы. Сейчас всем понятна ошибочность этого мнения, т. к. неблагоприятное воздействие других организмов остается. К тому же нельзя забывать о широких возможностях для массового размножения вредителей и болезней, специфичных для данного вида растения. Кроме того, они оказываются неустойчивыми к внешним факторам среды, пожарам, засухам, обладают худшими мелиоративными свойствами. Таким образом, необходимо при создании смешанных культур учитывать не только соответствие растений условиям местопроизрастания, но и соответствие растений друг другу при совместном произрастании.

1.Типы взаимовлияний

Классик русского лесоводства Г.Ф. Морозов придавал исключительно большое значение природе сочетания древесных пород, считая ее одной из трех координат, определяющих природу леса. Растения в процессе роста, как правило, изменяют сред у своего обитания. Дарвин выделял 5 типов взаимовлияния:

• Симбиоз
• Паразитизм
• Взаимопомощь
• Конкуренция
• Борьба

По Сукачеву:

1. Непосредственное влияние друг на друга: паразитизм, срастание корней, охлестывание, давление корней.
2. Через изменение физико-химических свойств среды обитания: фитонциды, конкуренция, затенение, образование лесной подстилки, ослабление силы ветра.
3. Через деятельность микроорганизмов.

Колесниченко выделяет 6 видов взаимовлияний. Взаимоотношения растений проявляются в различных формах.

Генеалогическое влияние растений - наблюдается при опылении цветков и образовании зачатков растений, что обеспечивает размножение вида. При оплодотворении обычно происходит перекрестное опыление, обеспечивающее более жизненное потомство. В ряде случаев возможно межвидовое скрещивание, образование отдаленных гибридов и новых видов растений. При прорастании чужеродной пыльцы может наблюдаться стимулирование или угнетение при прорастании своей пыльцы.

Образование зачатков порождает сложные взаимовлиянии между ними и материнским растением. В результате происходит формирование семян и луковичек.

Физиологические взаимовлияния проявляются при прорастании корней и надземных частей растений, а также при срастании организмов. Между такими растениями осуществляется обмен пластических веществ и воды. Чаще срастаются растения одного вида. Рост более крупной особи после срастания усиливается, при вырубке одного из компонентов усиливается рост остающихся.

Кроме того, срастание организмов распространено при межвидовых отношениях растений. Это наблюдается при паразитизме и симбиозе.

Биотрофные влияния растений- осуществляются в основном в почвенной сфере в процессе потребления и возврата элементов пищи. При совместном произрастании растения, более активно потребляющие пищу, уменьшают их содержание в почве. Растения, имеющие значительные различия в динамике и качестве питания, будут относительно безразличными друг к другу. Возврат элементов питания осуществляется как в результате прижизненного выделения их в ризосферу, так и при опаде и минерализации отмерших частей растений.

Биофизическое влияние растений - происходят в результате изменения физических факторов среды: света, тепла, влаги при образовании сомкнутых лесных насаждений. Интенсивность этих взаимовлияний будет зависеть от почвенно-климатических условий ,, густоты насаждений, быстроты роста и величины деревьев, а также чувствительности растений к этим изменениям.

Механическое влияние растений- при переплетении корней, стволов и ветвей в виде взаимного давления, трения, охлестывания. При соприкосновении корней одного вида может происходить их срастание. Если к разным - в местах контактов образуются деформации, раны. Трение стволов и ветвей приводит к образованию ран и сухобочин.

Аллелопатия растений - осуществляется посредством физиологически активных органических веществ - фитонцидов. Они, будучи выделенными растениями, качественно изменяют окружающую среду. И оказывают влияние на жизнедеятельность соседних растений как непосредственно - при их усвоении, так и косвенно - через изменение активность и видового состава микроорганизмов и фауны, окружающих растение. Аллелопатия активно влияет на изменения в интенсивности процессов поглощения пищи и воды. Это активное средство конкуренции растений, в то время как другие формы взаимовлияния являются более пассивными.

2. Примеры взаимовлияния пород

Например, влияние березы бородавчатой на сосну отрицательное. Влияние фитонцидов сосны на березу индифферентно. Они близки друг к другу по экологии, но береза более требовательна к богатству и влажности почвы. В борах корни сосны проникают глубже березы и масса их больше на 65%. В условиях суборей береза при порядном смешении с сосной оказывает угнетающее воздействие. Лучше показали себя варианты, где 7-8 рядов сосны и 1-2 ряда березы.

Примесь березы в 20% оказывает положительное влияние на рост сосны в целом, хотя растения в непосредственной близости угнетены влиянием фитонцидов. Лиственница положительно влияет на рост сосны положительно

Дуб летний влияет на рост сосны отрицательно. В природе на песчаных и супесчаных почвах формируются сложные насаждения, где дуб растет во втором ярусе, кроны его зонтикообразны, стволы кривы и покрыты лишайниками. Примесь дуба до 20% по запасу положительно сказывается на росте сосны.

При искусственном возобновлении леса состав будущего леса определяется человеком. В первые годы ход развития лесных культур регулируется совместным действием естественного и искусственного отбора. В дальнейшем роль естественного отбора усиливается. Если подбор пород, их пропорции и способы смешения были произведены правильно, то формируются устойчивые лесные насаждения; в противном случае насаждения разрушаются. Критерий правильности подбора пород и их сочетаний - биологическая устойчивость насаждения. Под биологической устойчивостью понимают их способность длительно расти и возобновляться на занятой территории, успешно противостоять колебаниям климата и развитию вредителей и болезней. Она обусловлена соответствием условий существования потребностям растений, взаимным приспособлением и "терпимостью " растений друг к другу, а также взаимозащитой к поражению вредителями и болезнями. Фитонциды некоторых растений убивают или подавляют деятельность вредителей других видов растений. При выборе сочетания древесных пород мало их делить на главную, сопутствующую и кустарник.

3. Конкурентная способность пород

Д.Д. Лавриненко вывел понятие конкурентной способности древесных пород

1. Сущность взаимоотношений древесных пород - их экологические взаимоотношения с скоружающей средой_ поглощение солнечной энергии, влаги, элементов минерального питания.
2. Влияние деревьев в лесу друг на друга осуществляется опосредованно, через сложные биологические цепи.
3. Взаимовлияния пород очень многогранны, их можно рассматривать как переплетение различных связей.
4. Взаимодействия пород динамичны, они меняются в зависимости от условий произрастания, с возрастом, с введением новой породы.
5. Как различные типы взаимоотношений можно рассматривать отношения между породами одного яруса, 1 и 2 ярусов, между деревьями и кустарниками.
6. Степень напряженности взаимоотношений можно характеризовать синтетическим условным показателем: конкурентоспособностью древесных пород. Это - способность породы перехватывать элементы внешней среды. Она принципиально отличается от выживаемости _ способности выдерживать неблагоприятные условия среды. Иногда эти свойства совпадают (например, для сосны). Конкурентоспособность может быть общая и конкретная.
7. Индикатор конкурентоспособности- это показатель биологический ( интенсивность жизнедеятельности, энергия поглощения минерального питания, продуктивность листьев, светолюбие, требовательность к почве, ритм роста и развития, засухоустойчивость) и лесоводственный (бонитет, класс роста по Крафту, ход роста)
8. Единицы потенциальной конкурентоспособности: 1- весьма сильная;2 - сильная; 3- средняя; 4 - слабая; 5 - крайне слабая.
9. Изучение взаимовлияния может быть проведено на различных уровнях:

• Молекулярном;
• Физиологическом;
• Фитоценотическом

1. Приемы регулирования взаимовлияния:

• Густота
• Способ смешения
• Введение буферной породы
• Разновременное введение деревьев и кустарников
• Направление контактов взаимодействующих пород - направление рядов.
• Рубки ухода

Принципы выбора смешения пород:

Аллелопатический принцип смешения древесных пород

4. Отбор пород при выборе схемы смешения

Таким образом, с учетом основных закономерностей жизни леса и важнейших форм проявления взаимоотношений рекомендуется следующая последовательность отбора пород при выборе их сочетаний:

Таблица 2

Принцип выбора пород для смешения по М. В. Колесниченко

Марченко И. С. считает, что вокруг растений существует среда, которая существенно влияет на физиологические процессы и морфогенез других растений. Одним из неизвестных ранее факторов, вызывающих морфологический отклик растений, он считает собственное излучение растений.

Пространство за пределами кроны растения, где наблюдается морфологический отклик другого растения, следует включить в зону действия биологического поля растения. Теория биологического поля указала на существование в сезонном цикле сосны четко различающиеся фазы притяжения и отталкивания. В соответствии с теорией ожидалось, что фаза притяжения продолжается до тех пор, пока побеги увеличиваются исключительно в длину. Фаза отталкивания должна наступать, когда побеги начнут интенсивно прирастать в толщину. Биологическое поле устанавливается по движению биологических объектов. Количество биологической энергии, одновременно выделяемой растениями в единице объема при данных условиях произрастания есть величина постоянная. О величине биологического поля можно судить по излучающей поверхности камбия в единице объема. Для сосны, например, величина излучающей поверхности равна 0,417 кв. м в кубометре занимаемого кроной пространства, для березы - 0,503, и для осины - 0,250

В результате опытов К.Ф. Тюрмера в Московской и Владимирской обл. была сделана оценка различных схем смешения хвойных пород на суглинистой почве.

Лучшими по запасу древесины следует считать чистые культуры лиственницы со вторым ярусом ели естественного происхождения. Смешение лиственницы с сосной хороших результатов не дало. Высокие запасы древесины получены за счет лиственницы. Сосна ака в чистом виде, так и в смешении с другими породами на плодородных суглинистых почвах дает древесину низкого качества. Такие почвы целесообразно занимать лиственницей и елью, а сосну размещать по повышенным местоположениям, на почвах, приближающихся к супесчаным. Рядовое смешение сосны и ели нецелесообразно, так как ель к 10-15 одам попадает под полог сосны, что ослабляет ее рост и обрекает на длительное пребывание во втором ярусе. Смешение 2-3 рядов ели с одним рядом сосны ведет к разрастанию кроны сосны в сторону ели, что снижает качество древесины. Желательно выращивать двухъярусные насаждения с лиственницей в первом и липой, кленом, елью или пихтой - во втором ярусе.

В смешанных насаждениях лиственницы и сосны до 35-40 лет идет упорная борьба за жизнь; при этом лиственница незначительно превосходит сосну по высоте и диаметру. Только после 40 лет лиственница за счет сохранившихся деревьев 1-2 классов перегоняет сосну и начинает вытеснять ее. В лиственнично-еловых насаждениях лиственница с первых лет обгоняет ель по высоте и диаметру, задерживает ее рост, оставляя ее во втором ярусе.

По запасу древесины чистые еловые и сосновые культуры имеют одинаковый запас: 471 и 441 м3/га. Между глубиной залегания верхней границы оглеения и высотой сосны и ели установлена прямолинейная корреляционная связь. С приближением огленного горизонта к дневной поверхности в большей мере уменьшается высота ели, чем сосны. Ель более чувствительна к избыточному и застойному увлажнению. При глубине оглеения около 120 см средние высоту культур сосны и ели выравниваются. Таким образом, при закультивировании площадей с залеганием оглеенного горизонта почвы ближе 120 см следует отдавать предпочтение соне, а при большей глубине можно выращивать и ель, и сосну.

Дополнительная литература:

1. М. В. Колесниченко, Биохимические взаимовлияния древесных растений, Лесная промышленность, Москва, 1968
2. И. С. Марченко, Биополе лесных экосистем, М., ВДНХ СССР,1983
3. Г. И. Редько, И. В. Трещевский, Рукотворные леса, Агропромиздат, М., 1986

План лекции:

1. Типы лесных культур
2. Методика составления проекта

Прогресс в создании высокопроизводительных искусственных насаждений возможен только на фундаментальной основе учета длительного лесоводственно-лесокультурного опыта в сочетании с четким осознанием методологических основ проектирования.

Составлением проектов лесных культур ежегодно занимаются тысячи лесничих. От их умения правильно ориентироваться в политике искусственного лесовосстановления, предвидеть будущность создаваемых ими рукотворных лесов зависит ценность государственного лесного фонда грядущего столетия. Таким образом, настоящий лесокультурник должен обладать знаниями лесоводов-предшественников и использовать прогрессивные технологии лесовосстановительных работ, являющиеся научно-обоснованными результатами современного развития науки техники.

1. Типы лесных культур

Проект лесных культур составляется в зависимости от категории лесокультурных площадей, лесорастительных условий и целевого назначения. Он устанавливает ассоримент пород (главной и сопутствующей), тип лесных культур, способ их произ водства, вид и возраст посадочного материала, количество и сроки уходов, меры по предупреждению и распространению лесных пожаров.

Искусственное лесовосстановление осуществляется путем создания систем лесных культур исходя из потенциальных лесорастительных условий и времени их производства.

Возобновление подразделяется на предварительное и последующее, в зависимости от того, до или после рубки оно создается. Предварительные лесные культуры создаются для предупреждения нежелательной смены пород. При их создании для защиты культур используется полог лесных насаждений. При этом снижаются затраты на их производство и некоторая экономия на посадочном материале. К недостаткам этого способа лесовосстановления относятся меньшая обеспеченность светом таких культур и некоторое торможение роста из-за этого, конкуренция корневых систем взрослых деревьев с корневыми системами молодых растений, трудность механизации работ под пологом леса и гибель части культур при лесозаготовке. Рекомендации по выращиванию предварительных культур ели для тажной зоны давал Рубцов Н. И. Известны предварительные культуры дуба в лесостепи, к ним относятся Теллермановские дубравы и Шипов лес.

Одна из разновидностей предварительного возобновления - подпологовые культуры. Их создают в расстроенных низкополнотных насаждениях для выращивания более сложных по составу и структуре насаждений. Как правило, их закладывают в лесах на бедных песчаных и супесчаных почвах для снижения горимости таких лесов.

Последующие лесные культуры создаются после рубки. В таких культурах выше возможность механизации работ, больше возможности для создания сложных насаждений. Однако расходы на уходы за этими культурами значительно выше из-за разрастания травянистой растительности и семенного и вегетативного возобновления лиственных пород.

Существуют системы закрытых и открытых культур. Первая из них (подпологовые культуры) предназначена для замены поступающих в ближайшие годы в рубку спелых древостоев или для создания более сложных по форме насаждений, вторая (основная в искусственном лесовыращивании) для закладки культур как на лесных, но не покрытых лесом землях (вырубки, гари, редины, прогалины и пр.), так и на нелесных (земли, вышедшие из-под сельскохозяйственного пользования, отвалы карьеров горнодобывающей промышленности и пр.).

Относительно наличия подроста хозяйственно ценных пород и равномерности размещения лесные культуры подразделяют на сплошные (с относительно равномерным размещением культивируемых пород, обеспечивающим в итоге их преобладающее участие в составе насаждения) и частичные (размещенные в местах, лишенных подроста хозяйственно ценной породы, для увеличения полноты или улучшения породного состава будущих насаждений в сочетании с имеющимся подростом).

Последние закладывают в дополнение к имеющимся куртинам подроста хозяйственно-ценных древесных пород. Согласно рекомендациям, на 1 га при частичных культурах высаживают не менее 25% (1 тыс. шт./га посадочного материала) установленной нормы густоты с таким расчетом, чтобы общее число растений главной породы было не меньше предусмотренного для данной зоны. Уменьшение числа посадочных мест осуществляется не сет увеличения шага посадки и междурядий, а за счет того, что посадка осуществляется бессистемными вкраплениями там, где нет естественно возобновляющейся главной породы. Частичные культуры надо закладывать саженцами.

Сплошные и частичные культуры ни в коей мере не должны отождествляться со сплошной и частичной обработкой почвы. Например, сплошные культуры могут быть заложены как со сплошной, так и с частичной обработкой почвы. В последнем случае они формируются из совокупности культивируемых растений, выращиваемых на лесокультурных посевных или посадочных местах, равномерно размещенных по площади. Примерами могут быть многочисленные тюрмеровские посадки в Порецком лесничестве. Аналогично следует считать сплошными и культуры дуба, заложенные коридорным способом (по А. П. Молчанову) или же густой культурой дуба местами (по В. Д. Огиевскому). К возрасту приспевания они должны представлять собой сплошные сомкнутые насаждения с господством дуба в качестве главой породы. Частичные культуры в отличие от сплошных всегда закладываются с частичной обработкой почвы, причем минерализации (локальной) подвергается лишь та часть участка, где вводится отсутствующая в должном количестве хозяйственно ценная порода.

2.Методика составления проекта

Этапы создания целевого насаждения с необходимой качественной характеристикой следующие: моделирование типа культур, их производство и формирование искусственного насаждениями. Тип культур составляет фундамент методологии лесокультурного дела и является моделью наиболее перспективного, биологически сбалансированного культурдендроценоза для определенных почвенно-климатических условий. Входом для разработки типа их являются лесорастительная зона и тип лесорастительных условий; выбор не зависит от категории лесокультурной площади, ибо последняя представляет собой указатель степени трудоемкости технологических приемов для создания культур. Культуры одного и того же типа могут быть созданы по совершенно различным технологиям, значит тип их - это экологическое зеркало будущего насаждения. Ставить последнее в зависимость от технических приемов его воплощения - значит относить лесокультурные объекты к неживой природе. Применение конкретных приемов должно диктоваться биологией древесных пород и спецификой экологической среды их выращивания.

На этапе производства начинается воплощение в жизнь проекта. Закладка осуществляется посевом или посадкой.

Основные усилия должны быть направлены на строгое соблюдение технологических аспектов экологическим свойствам главных пород

Выращивание и собственно формирование искусственного насаждения является завершающим методологическим этапом. Базируется он на фундаментальной основе воплощенного в типе лесных культур и на выращивании их до фазы смыкания. Формирование насаждения начинается с фазы чащи и осуществляется лесоводственными приемами, направленными на увеличение экологической емкости лесокультурных участков и достижении ими необходимого целевого назначения.

Весь лесокультурный процесс следует рассматривать как единое целое совокупности лесокультурных этапов и циклов вплоть до рубки главного пользования.

В проекте лесных культур, составляемом лесничим, входит и технология осуществления лесокультурного процесса, включающая в себя обработку почвы, посадку, агротехнические уходы. Непременное условие - соблюдение совместимости технологии с экологическими условиями выращивания главной породы. Это достигается подбором систем технологических операций с соответствующей техникой, удовлетворяющей необходимым агротехническим условиям. Под последними следует понимать требования к механической обработке почвы, технике посадки, уходу за почвой, способствующие лучшей приживаемости и росту растений на лесокультурной площади. В соответствии с условиями увлажнения подбирают машины и механизмы для создания определенного типа посадочного места: микроповышения, нулевого, (выровненный агрофон), микропонижения. Способы и кратность уходов проектируются в зависимости от механического состава почвы и ожидаемого развития травянистых растений (учет наличия корневищных сорняков и злаковых растений)

Дополнительная литература: А. И. Писаренко, М. Д. Мерзленко, Создание искусственных лесов, М., Агропромиздат, 1990, 270 с.

Однородные по своему происхождению и состоянию лесокультурные площади составляют одну категорию, а совокупность категорий - лесокультурный фонд

Категории лесокультурных площадей:

Площади, покрытые лесом.

1. Под пологом леса, для создания подпологовых и предварительных культур.
2. Площади малоценных лиственных лесов, подлежащих реконструкции лесокультурными методами.

Площади, не покрытые лесом.

3. Вырубки различного возраста
4. Гари, погибшие насаждения
5. Пустыри и прогалины
6. Редины
7. Старопахотные земли
8. Площади из-под горных выработок открытым способом
9. Пески
10. Овраги, балки
11. Площади гидромелиоративнго фонда после осушения
12. Площади выработанных торфяников
13. С/х земли, для создания полезащитных, придорожных и озеленительных насаждений

По стране от всего лесокультурного фонда- 63% вырубок.

По возрасту:

По степени увлажнения:

По количеству пней: до 600 шт/га, 600-1000 шт/га,

Имеется естественное возобновление или нет

Искусственное возобновление леса путем посева посадки проводится в том случае, если восстановление ценными породами не может быть обеспечено естественным путем на вырубках в течение 10 лет в лесах 2 и 3 групп и 5 лет в лесах 1 группы.

В лесокультурный фонд первой очереди включают осушенные переходные болота, а также низинные, которые не могут быть использованы в сельском хозяйстве. Осушение верховых болот допускается в виде исключения, когда они входят как часть в общий массив осушаемых переходных или низинных. Первоочередному освоению подлежат свежие вырубки и гари 1-2 -х летнией давности с высокопроизводительными почвами( Е. и С. черничный), с недостаточным количеством хвойного жизнеспособного подроста (менее 1 тыс. шт./га сосны или 600шт/га ели), где последующее естественное возобновление хвойных пород затруднено из-за быстрого задернения почвы; вырубки из-под лиственных древостоев в хвойном хозяйстве, а также свежие вырубки и гари во всех типах леса, на которых отсутствует обсеменение при количестве хвойного подроста менее рекомендуемого.

Лесокультурный фонд второй очереди:

а) Вырубки трех лет и более при недостаточном количестве хвойных.

б) Вырубки из-под сосны и ели черничной, имеющих на 1 га менее 4 тыс. шт./га осины или 7 тыс. шт./га березы

в) Вырубки из-под сосняков брусничных, с количеством лиственных не более 8 тыс. шт./га

Участки с большим количеством лиственных пород отводят под реконструкцию

Лесокультурный фонд третьей очереди:

Вырубки с количеством жизнелюбивого подроста хвойных, указанных в п.3 и 4 таблицы

Естественное восстановление

Положительные стороны:

1. Низкая стоимость проведения
2. Небольшой объем работ
3. Не нужно сложное оборудование
4. Мало изменений в напочвенном покрове
5. Нет проблем с районированием семян
6. Не зависит от наличия посадочного материала или процессов развития семян
7. Не сильно воздействие вредителей и болезней

Отрицательные стороны

1. Слабый контроль за временем заселения
2. Невозможность использования сортовых семян
3. Потери древесины от вываливания семенников
4. Сложность формирования необходимого состава
5. Зависимость от величины и периодичности плодоношения
6. Сложность с правильной и равномерной обработкой почвы
7. Влияние предшествующей урожайности семян
8. Нельзя изменить породный состав

Посев и посадка леса

От моделирования лесных культур переходим к созданию и рассмотрению методов

1. Исторические закономерности
2. Успех создания
3. Норма посева (число посадочных мест)
4. Срок создания
5. Механизация
6. Преимущества

Посев.

1. Постепенно сокращается объем посевов, что не всегда оправдано. Первый опыт создания культур - именно посевами. Впервые в Германии, нормой высева до 250 кг/га.
2. Успешность посева зависит:

• от происхождения и качества семян. Лучше использовать семена 1 класса качества, при использовании 2 и 3 класса - норма высева увеличивается на 30 и 70%.Семена должны быть местного происхождения и стратифицированными.
• оптимальных экологических условий (тепло, влажность, кислотность и пр.) Для прорастания семян свет не обязателен. Влажность для песка и супеси -15-35%. Оптимальная температура - 20-25 градусов С (от +6 до 35 градусов). Засухи, даже кратковременные, могут быть губительными для всходов. Посевы в таежной зоне рекомендуется создавать только на свежих вырубках, по сухим и свежим почвам. Не рекомендуется сеять на сырых, и мокрых, богатых и тяжелых почвах, здесь больше порослевой растительности и выше конкуренция за свет, тепло, питание. Кроме того, посевы возможны при количестве осадков более 240 мм/год и средней температуре 2 декады июля 18-28 градусов.
• технологии (норма высева, глубина заделки), срока и способа посева
• способа и качества подготовки семян
• уходов.

1. При посеве необходима тщательная подготовка почвы. Норма высева зависит от величины семян, сроков, способов и густоты посевов. Сейчас норма высева 0,4-0,8 кг/га для сосны и 0,6-0,8 кг/га для ели. Дуб -3600 кг/га. Глубина заделки зависит от величины семян, срока посева, механического состава и увлажнения почвы, от погоды
2. Срок посева может быть весенний и осенний, что зависит от заморозкоустойчивости (Ель и Пихта не должны рано всходить). При осенних посевах не нужно стратифицировать семена к посеву, однако семена могут пострадать от мышей, птиц, заморозков, болезней.
3. ПКЛ-70+ высевающее устройство, ПДН-2+ПСТ-2А. Для строчно-луносных посевов используют ДЛКН-6, ЛОН-1, СЛ-2.

1. Посадку лучше использовать на богатых почвах, в районах с засушливым климатом, особенно на очень сухих почвах, а также избыточно увлажненных, в случае водной и ветровой эрозии.
2. Успешность посадки зависит от:

• качества посадочного материала
• условий транспортировки
• предпосадочной подготовки
• подготовки почвы
• правильности посадки
• уходы

1. Норма посадки зависит от типа условий местопроизрастания, зональности, породы и т.д. Для лишайникового типа условий нома высева отличается от черничного типа, в степи и в тайге - различные нормы посадки.
2. Срок посадки до начала распускания почек весной и после закладки их осенью. Весной благоприятнее влажностные и температурные условия, лучше корнеобразование. Задержать развитие сеянцев весной можно закладкой их в холодильник. При создании культур из сеянцев ЗКС сроки посадки расширяются. Глубина посадки зависит от величины корней. При посадке можно заглубить уровень корневой шейки на 1-2 см. Сосна кедровая, береза, ель и пихта не переносят глубокой посадки. Посадка может быть ручная и механизированная.
3. Частичная механизация: Л-2 и Л-1, СЛ-2, МИС-1. По пластам, после ПКЛ-70 и ПЛП-135 используют МЛУ-1. По микроповышениям после корчевателей-собирателй СЛМ-1. Точечная посадка в лунки ЛМГ-1, ССН-1 для наклонной посадки, Сажалка СПУ-1 - растения до 1 метра. КЯУ-100 для посадки крупномера.

1. Подготовка участка
2. Главная культивируемая порода на севере Республики - Сосна обыкновенная, по южной - сосна и ель, лиственница, соснва кедровая, сосна скрученная и береза карельская. Использовать лучше местные смена, а на севере - исключительно местные.

Посадка

1. Быстрый рост
2. Легче проведение уходов
3. Меньше страдают от конкуренции
4. Экономия семян
5. Меньше страдают от выжимания, повреждений животными и птицами
6. Легче равномерно разместить на площади

Посев

1. Растения меньше болеют и более долговечны
2. Соответствие биологии роста
3. Корни не деформируются
4. Менее трудоемкий способ

Обработка почвы под лесные культуры

1. Теоретические основы подготовки почвы. Зональные требования
2. Современные способы подготовки почвы: сплошная, частичная (площадками, полосами, бороздами, террасами, ямками)

Подготовка почвы – решающее условие успешности лесных культур: приживаемости, сохранности и роста в первые годы. Этот агротехнический прием в комплексе всех мероприятий по выращиванию лесных культур наиболее механизирован.

Общая цель обработки почвы – улучшение ее физических свойств, водного и теплового режимов, водного и минерального питания и устранение на них вредного воздействия сорной растительности (схема 1).

Тольский называл обработку почв “ахиллесовой пятой” лесокультурного дела. Именно она часто определяет успех.

В зоне хвойных лесов, климатические условия отличаются:

1. превышением осадков над испарением;
2. недостаточным количеством тепла;
3. промывным типом почв;
4. кислой реакцией почв и вол;
5. дефицитом многих элементов минерального питания

Основная категория лесокультурного фонда – вырубка – характеризуется: большим количеством пней, захламленностью, нарушенным напочвенным слоем, микрорельефом в виде микрозападин и микроповышений. Поэтому традиционные методы подготовки почвы не могут быть использованы. Например, рыхление и перемешивание на избыточно увлажненных маломощных почвах приводит к ухудшению физических свойств почв и вредно для выращивания молодых растений.

В зоне избыточного увлажнения при подготовке почвы должны быть созданы микроповышения, окруженные бороздками. Высота микроповышений должна быть 30-45 см. В зоне достаточного увлажнения – примерно 20-30 см. В зоне нормального увлажнения обработка почвы должна быть вровень с поверхностью земли. В зоне недостаточного увлажнения должны быть проведены мероприятия по накоплению и сохранению влаги.

Кроме того, способ обработки почвы оказывает сильное воздействие на степень зарастания вырубок лиственными породами. Это наиболее ярко проявляется на богатых почвах например, при зарастании богатых типов вырубок первой появляется береза, и только под ее пологом через 10-20 лет могут появиться всходы ели.

В принципе, не только каждой лесорастительной зоне, но и каждому типу условий местопроизрастания в пределах лесорастительных зон должна соответствовать своя агротехника создания и выращивания лесных культур, в том числе и своя обработка почвы.

Кроме того, в пределах типов условий произрастания она обуславливается также биологическими и лесоводственными свойствами выращиваемых пород.

Учитываются и экономические предпосылки.

Исторически агротехника разрабатывалась в южных районах, где зарождалось лесокультурное производство. В лесной зоне обработка почвы направлена на изменение многих факторов среды: создание оптимальных условий для посева и посадки, обеспечение проведения механизированных условий, регулирование водного режима и ограничение доступа избыточной влаги к корневым система, улучшение условий минерального питания и физических свойств почв, устранение вредного воздействия травянистой растительности и естественного возобновления лиственных пород.

На вырубках с сухими почвами при небольшом количестве пней и растительности лучшие результаты дает посадка без подготовки почвы.

В условиях свежих почв (брусничные типы) на незадернелых участках можно проводить посадку без подготовки почвы; на задернелых же почвах сначала требуется уничтожение травянистой растительности., и в первую очередь вейника. Этого можно достичь фрезерование и обработку плугом. Исключительно хорошие результаты дает сплошная вспашка.

На вырубках с влажными типами почв , которые занимают дренированные местоположения, растения высаживают по микроповышениям.

На вырубках с сырыми почвами применяют плуги-канавокопатели и устраивают крупные микроповышения в сочетании с дренажными бороздами. Последние должны составлять единую системы с осушителями или мелиоративными канавами.

Современные способы подготовки почвы

Существует три основных способа подготовки почвы:

• Механический
• Химический
• Огневой

Механической подготовке почвы должна предшествовать подготовительная работа - уборка хлама, сжигание отходов, частичная раскорчевка, планировка, осушение или обводнение.

Может быть сплошная или частичная обработка. Сплошная обработка обычно применяется в лесных питомниках, в землях, отводимых под полезащитные и охранные леса. Основная задача при этом - сохранение и накопление влаги, борьба с сорняками.

По мнению многих авторов необходима сплошная обработка почвы, что дает возможность полностью механизировать процесс лесовыращивания.

Доказательства эффективности создания лесных культур по сплошной вспашке почвы под лесные культуры – в опыте современной лесокультурной практики. Однако за последние годы этот вид обработки не получил широкого применения ввиду его трудоемкости, большой стоимости, неправильных приемов корчевки.

Большее распространение имеют частичная корчевка и основанные на ней два способа подготовки почвы – полосная раскорчевка и полосная расчистка.

При полосной обработке почвы используется вспашка почвы на уровне поверхности земли или в виде микроповышений. Ширина между полосами 1-3 м, полоса необработанной почвы составляет 3-5 м. При этом используется только 25-50% всей площади. При этом используются плуги лемешные, плуги-канавокопатели, дисковые плуги,фрезы, покровосдиратели, ямокопатели. В зависимости от рабочих органов , а также свойств почвы обрабатываются различные типы посадочных мест, например при создании лесных культур на болотах и длительно увлажненных почвах используют ПЛП-135, ЛКА-2М, ПЛКН-500А, ПЛО-400 при этом образуются мощные пласты с дренирующими канавами. Негативными моментами при этом способе являются осыпание пластов и заиление канав.

При создании культур по дренированным почвам используют ФЛУ-0,8, ФЛШ-1,2, ФБН-0,9, БДТ-2,2, БДН-2, БДТ-2,5 . при этом образуется рыхлая гетерогенная полоса. Она может оседать, пересыхает, воздушные свойства ухудшаются со временем. Чаще используют такие плуги, как ПКЛ-70, ПДН-75, ПКБ-2,54, ПВН-100. При работе таких механизмов получаются обернутые пласты, и они тоже могут осыпаться или оседать. При количестве пней до 600 шт/га раскорчевка не требуется. На осушенных торфяниках применяют специальные болотные фрезы ФБН-1,2, ФБН-2. Недостаток их применения - быстрое зарастание сорняками. Дисковые орудия образуют валик. При использовании ПКЛ-70 крошения и перемешивания почвы не происходит. Может быть обработка почвы площадками , террасами или ямками.

Химический способ обработки почвы используется при посадке на старых вырубках. Почва освобождается через 1-2 месяа осле внесения гербицидов, но иногда лучше создавать культуры на следующий год после обработки.

Огневой способ обработки применяется редко из-за опасности распространения пожара. Этот способ не может быть применен при подготовке почвы на вырубках, где имеется жизнеспособный подрост.

В существенной зависимости от способа обработки почвы находится энергия роста культур (отношение прироста по высоте исследуемого года к высоте культуры предыдущих лет, выраженное в процентах).

В целом общая картина по энергии роста культур ели адекватна тенденции общего хода роста культур по высоте и их текущего прироста от способа обработки почвы (таблица 1).

Однако, хоть с течением времени разница нивелируется, за 20 лет культуры росли в лучшем варианте в 2-4 раза быстрее, то есть с первых лет были повышены показатели роста культур.

Таблица 1

Энергия роста культур ели в 1 классе возраста в процентах

Верхние горизонты почв в зависимости от характера обработки имеют разные показатели плотности, водопроводности, морфологии и содержания гумуса. В первую очередь воздействие сказывается на плотности верхних горизонтов. При плужной обработке образуются неравноценные по лесорастительным свойствам посадочные места - пласт и дно борозды, свойства которых определяются различиями генетических горизонтов. В год обработки плотность почвы в пластах на 10-15% меньше, чем в верхнем слое, но в рыхлом состоянии пласт находится непродолжительное время. Для дна борозды, наоборот, характерна большая плотность, чем на контроле. Рыхлость почвы на площадках неустойчива, уже через один-два месяца после обработки плотность ее увеличивается до уровня необработанной. Сдвоенный слой лесной подстилки, отделяющий почву пласта от подстилающей необработанной, затрудняет восстановление капиллярной связи и ухудшает водообмен. Поэтому в отдельные периоды первого года она пересыхает заметно больше, чем в верхних слоях при других вариантах обработки; на второй год капиллярная связь восстанавливается полностью. Запас воды в бороздах на протяжении всего года достоверно выше, чем на контроле. На разрыхленных на глубину 20 см площадка в год посадки он меньше, чем на контроле, но различия незначительны и исчезают к концу вегетационного периода.

Плотность почвы коррелирует.с содержанием в ней гумуса: чем выше плотность, тем меньше гумуса. Поэтому повышенная плотность не только физическое препятствие для роста корневых систем, но и отражение почвенного плодородия.

Закономерности изменения плотности почвы, кроме того, изменяются воздухообеспеченность, теплопроводность и т. д. Агротехнические приемы вносят разнообразные изменения в среду, окружающую лесокультурное посадочное место.

Изменение температурного режима

Повышение температуры дает возможность начать рост лесным культурам раньше и дольше расти;

Своеобразный “парниковый эффект” в ризосфере растений, создаваемых повышенной температурой и влажность почвенной среды, активизирует микробиологические процессы и в конечном итоге на деятельность корневых окончаний.

Наибольшие изменения в морфологии - в горизонте до 50 см (А₁А₂).

Для пластов характерна большая мощность наиболее плодородного перегнойно-аккумулятивного горизонта (А₁А₂) более высокая влажность, более рыхлое сложение, чем в дне борозды.

План лекции

1. Исторический опыт
2. Закономерности роста культур различной густоты
3. Выбор оптимальной густоты

Густота культур - число древесных и кустарниковых растений, выращиваемых на единице площади. Лес - это совокупность деревьев, влияющих на окружающую среду и изменяющих ее, влияющих друг на друга, образующих единое целое с другими ярусами растительности, почвой, климатом, животным миром, микрофлорой. Обосновывая густоту выращивания, необходимо исходить из возможно более полного использования растениями светового и почвенного питания, что выражается через лучший рост растений и наибольшая масса на единице площади с учетом задач хозяйства.

1. Исторический опыт

Природа сеет очень густо (десятки миллионов штук на гектаре). Однако по мере роста число деревьев уменьшается. Максимальный отпад и максимальный рост по диаметру и высоте у сосны наблюдается в 20-30 лет, тополя в 5-10 лет. Число растений на гектаре к возрасту естественной спелости для сосны 400-800 штук, дуба - 300-500, причем в богатых типах леса их обычно больше. Природа сама регулирует густоту.

При создании культур в силу экономических задач мы не можем повторить природу. Агрономы определили, что максимальная продуктивность бывает при 4 гектарах фотосинтезирующей поверхности на 1 гектаре площади (т.н. индекс Ничипоровича). Лес - биоценоз более сложный, чем сельскохозяйственные культуры, и потому эта величина для леса - более 4 (до 8 для тополевых). С этой точки зрения густота культур должна обеспечить наличие сомкнутого полога и максимальное улавливание солнечных лучей.

С 18 века в Германии использовали посев лесных культур более 300 кг/га. Рекомендации русского ученого Тольского - 25 кг/га. Вплоть до начала 20 столетия в России высевали семян сосны и ели 10-15 кг/га. Постепенно от сплошных посевов перешли к посеву в бороздки или посадочные места, и только затем - к посадке. Уже в 60 годы 19 века было ясно, что густые посевы и посадки невыгодны, так как дают мелкий лес и пониженные запасы древесины, а очень редкие - убыточны из-за отсутствия доходов от промежуточного пользования. После проведенных исследований в культурах 1860 года сосны и ели различной густоты немецкими учеными после завершения опыта были сделаны выводы о том, наиболее хозяйственно ценными можно признать 4-5 тыс.шт растений на гектаре. Более редкие посадки уместны при отсутствии сбыта тонкомера, однако требуют дольше агротехнических уходов (за почвой). Более густые посадки оправданы в условиях сбыта маломерной древесины и возможности проведения рубок ухода. Посадки с квадратным расположением растений предпочтительнее рядовых.

Первые опыты в России заложены в 1879 году пофессором М.Т. Турским в лесной опытной даче Тимирязевской с/х академии, а на территории северо-запада страны в Павлово-Обозорском монастыре в 1862 году., в 1927-1930г. А.А. Молчанов заложил культуры различной густоты в условиях Архангельской области.

Классическая немецкая школа предлагала садить гуще, с рубками ухода приходить через год-два, выбирать умеренно. На сегодня их рекомендации - 22 тыс. шт/га. Скандинавские лесоводы считают, что садить нужно реже, но отселектированным посадочным материалом (1,5-2 тыс. шт/га). С рубками ухода приходить позже, при достижении деревьями определенной товарной ценности. Рекомендации многих стран Западной Европы - густота около 4-5 тыс. шт/га. В Белоруссии, например, рекомендуемая густота около 10-15 тыс. шт/га. В связи с большой зональностью России густота рекомендуется от 4 до 22 тыс.шт/га. В Финляндии, наиболее близкой к Карелии по почвенным и климатическим условиям, для сосны 2-2,5 тыс. шт, для ели 1,4-1,8 тыс. шт, береза - 1,2-1,6 тыс. шт.,береза пушистая - 1,6-2 тыс. шт. Посев сосны рекомендуется в 400 посадочных мест/1га.

Во Вьетнаме, в долинах с намытыми почвами, а также во многих странах Латинской Америки и Африки, где занимаются выжигом древесного угля, выращивают эвкалипт, прирост которого на 1 га до 10м³/год. Полный оборот рубки для эвкалипта и сосны лучистой - 24 года. Густота культур - около 1,5 тыс. шт/га, с рубками ухода приходят в 7 и 12 лет, выбирая каждое второе дерево. К последнему приему рубки остается 500 шт деревьев/га.

2.. Основные закономерности роста культур различной густоты

1. Чем гуще культуры, тем раньше происходит смыкание крон, дифференциация и изреживание, густота с возрастом выравнивается. Отпад в первые 10 лет зависит от качества посева(посадки), а не от густоты.
2. Средний диаметр с увеличением густоты уменьшается
3. Средняя высота сначала увеличивается с увеличением густоты, а затем уменьшается. Чем больше возраст, тем больше диаметр и высота в редких культурах.
4. Если не проводить рубок ухода, то густота во всех вариантах к возрасту 30-60 лет выравнивается.
5. Запас древесины с увеличением густоты сначала увеличивается, а затем падает ( после 30-40 лет).
6. Промежуточное пользование всегда больше в более густых насаждениях: при 14 тыс. шт/га размер рубок ухода 80% от главного и при 2,5 тыс.шт/га - 40-50% от главного.
7. Общая производительность (главное и промежуточное пользование) всегда больше в густых культурах.
8. В густых насаждениях больше вероятность отбора, но такие насаждения чаще страдают от снеголомов, ветровалов, корневой губки, фацидиоза, рака-серянки , а также они более пожароопасны.
9. При равномерном размещении по площади и своевременном уходе за стволами качество древесины не хуже, чем в густых культурах.
10. Затраты на создание культур и рубки ухода больше в густых насаждениях. При густоте 2,5 и 40 тыс. шт/га затраты относятся как 100 к 416. Стоимость древесного запаса редких культур выше из-за большего количества крупной товарной древесины.
11. Оптимальная густота тем меньше, чем больше возраст.

1. Густота культур зависит от биологических и лесоводственных свойств древесных пород. Так, светолюбивые сосна, лиственница и дуб выращиваются менее густыми, чем еловые и липовые насаждения.
2. Густота зависит от состава культур. Чистые культуры должны выращиваться более густыми, чем смешанные. На вырубках с имеющимся или ожидаемым естественным возобновлением при создании частичных культур густота их меньше, чем на других категориях лесокультурных площадей при создании сплошных культур.
3. От географических и почвенно-климатических условий, от типов условий произрастания. Так, в условиях бедных и сухих почв должны быть более густыми, в богатых и влажных условиях более редкие. В таежной и лесной зоне в целом густота культур относительно наибольшая, меньше она в лесостепи и наименьшая в степных условиях.
4. От целей выращивания. Для балансовых культур культуры создают более редкими, культуры для пиловочниками - более редкие.
5. От экономических условий (есть ли возможность проведения рубок ухода и сбыта древесины от рубок ухода).
6. От состояния и происхождения лесокультурных площадей, который обуславливает выбор способа подготовки почвы, способа производства культур(посев или посадка). Редкие культуры более перспективны, однако требуют больше уходов и затрат. (сортовые семена, проведение своевременных рубок ухода и обрезки сучьев)

Культуры сосны создаются с густотой от 2-3 тыс. шт /га до 4-8 тыс. шт/га в таежной зоне. На крайнем юге и юго-востоке европейской части страны с целью повышения устойчивости создаются более густые культуры- в сухих и свежих борах от 10 до 20 тыс. шт/га. На захрущевленных участках также рекомендуются более густые посадки, до 20 тыс. шт/га. В Карелии рекомендуется густота культур около 4-5 тыс. шт/га, чтобы обеспечить их смыкание к 10-15 летнему возрасту.

Культуры ели обычно создаются с густотой от 2,5-3 до 5-8 тыс.шт/га. Минимальная густота применяется при использовании крупномерного посадочного материала и создании частичных культур в самых благоприятных для роста условиях. В условиях Урала на нераскорчеванных вырубках первоначальное количество главной породы с учетом сохраненного подроста должна быть не менее: в среднетаежной подзоне 3,5; в южно-таежной подзоне 4,5 в подзоне смешанных лесов - 6, и в лесостепи - 7 тыс. шт /га.

Смешанные елово-лиственничные культуры создаются с густотой 2-3 или 2-2,5 тыс.шт/га.

При выращивании плантационных культур густота меньше, такие культуры более перспективны. При их выращивании необходимо выбирать наиболее благоприятные почвенные условия, чтобы обеспечить рост древостоев по высшим классам бонитета. Желательно использовать селекционный посадочный материал. Исходная густота культур должна быть небольшой, чтобы на первых этапах роста не было конкуренции и рубок ухода. Размещение сеянцев должно быть равномерным, а ряды растений параллельными при расстоянии не менее 3м для прохода механизмов. При регулировании состава руководствуются принципами опережающего ухода, чтобы избежать отрицательного влияния лиственных на рост хвойных. Удобрение леса должно сочетаться с мерами регулирования травяного покрова.

Понятие "оптимальная густота" не существует безотносительно. Она должна обеспечивать наибольшую приживаемость, максимальные высоту и диаметр культур, наибольший запас в определенном возрасте.

Густота зависит от :

• Густоты посадки
• Размещения растений
• Индекса равномерности
• Густоты стояния.

Рост сосны I класса бонитета

План лекции:

1.Производство лесных культур в сосняках лишайниковых и вересковых (кустарничково-лишайниковые и вереско-паловые вырубки)

На вырубках из-под сосняков лишайниковых, вересковых с сухими песчаными почвами культуры создаются посевом и посадкой. Предпочтение следует отдавать посадкам, так как они в этих условиях меньше всего страдают от фацидиоза (снежное шютте). Подготовка почвы заключается в удалении живого напочвенного покрова и подстилки до минерального горизонта полосами и площадками. Оптимальная ширина их 10-20 см. Культуры посадкой можно создавать без подготовки почвы.

Для посадки используются 2-летние сеянцы сосны, выращиваемые в открытом грунте или 1-летние сеянцы с закрытой корневой системой. Полумеханизированная посадка ведется двумя способами: в лунки лункообразователя Л-2 или при использовании покровосдирателя - лункоделателя - сеялки ПЛС-2. Для ручной посадки используются мотыга, меч, или посадочная труба "Поттипутки". Механизированный посев семян ведется ПЛС-2.

Количество посевных или посадочных мест - 4-4,5 тыс. шт./га. Расстояние между полосами 2-2,5 м. В ряду - 1-1,2 м. В каждую площадку высевается 20-25 шт. семян первого класса или высаживается по одному растению.

Посадка производится ранней весной или с середины августа до середины сентября. Посев - ранней весной или поздней осенью.

Прополку сорняков проводить не следует. Уход заключается в удалении самосева с внесением удобрений и прореживанием. Первый уход - в год закладки лесных культур. На второй год вносятся минеральные удобрения. Третий уход проводится на пятый год: вносятся удобрения и удаляются больные фацидиозом растения.

2. Производство лесных культур на вырубках из-под сосняков брусничных.

На вырубках с песчаными и супесчаными почвами можно создавать лесные культуры посевом и посадкой. Применяют покровосдиратель ПДН-2 для обработки почвы (покровосдиратель-сеялка и покровосдиратель-лункоделатель-сеялка ПСЛ-2).

Количество посевных мест не менее 3,5 -4 тыс. шт./га с расположением 0,2х0,2 м или 0,3х0,3 м. В каждое посевное место высевают по 25-30 семян.

При полумеханизированной посадке используются ПЛС-2 или Л-2У.

Прополка не требуется. Может быть проведен уход по удалению злаковых.

3. Производство лесных культур на вырубках из-под сосняков черничных.

Культуры сосны, ели, лиственницы, кедра, березы карельской, сосны скрученной создаются посадкой. Лучше использовать крупномерный посадочный материал (саженцы).

Почву обрабатывают до посадки ПДН-1, Л-2. На старых вырубках проводится химическая обработка почвы за год до посадки. При ручной подготовке почвы используют места между лапами еловых и березовых пней, кострища, а также участки вырубки с нарушенным напочвенным покровом. Размеры площадок на свежих вырубках с супесчаными почвами 0,5 х 0,5 м и 0,7х0,7 м - с суглинистыми. На старых вырубках - 0,3 х 0,3 м и 0,4 х 0,4 м.

На супесчаных почвах при создании лесных культур, предпочтение следует отдавать сосне, на суглинистых - ели. Хорошо дренированные богатые супесчаные и легко суглинистые почвы следует использовать под лесные культуры лиственницы, кедра, березы карельской и сосны скрученной.

Для сосны и ели количество посадочных мест на гектар берется - 3-3.5 тыс. шт. Для лиственницы и кедра в смешении с елью - 3 тыс. шт., в том числе лиственницы и кедра - по 1 тыс. шт. Для березы карельской и сосны скрученной - 2-2,5 тыс. шт./га.

Необходимость уходов устанавливается в зависимости от состояния вырубки, породы, способов обработки почвы, вида посадочного материала. Культуры, созданные посадкой саженцев можно выращивать без агротехнических уходов. На свежих вырубках рекомендуется использование гербицидов. При посадке сеянцами ручной уход проводится ручной уход в течение 4-х лет, начиная со второго года. Трава должна быть срезана или примята, чтобы исключить ее полегание на культуры. На старых задернелых (злаковых) вырубках уходы требуются, начиная с первого года. На 4-5 год мотокусторезами срезают лиственные породы вдоль рядов культур на полосе 1,5-2 м. Химические уходы проводят с помощью ранцевых опрыскивателей или лубрикаторов до того, как максимальная высота лиственных пород достигнет 1.5 м.

4. Производство лесных культур на долгомошных и травяных вырубках.

Обработка почвы проводится за год до посадки по предварительно раскорчеванным полосам. Борозды прокладывают по уклону местности с выводом в водоотводящую канаву. Для этого используют плуги ПКЛН-500, ПЛО-400, ЛКН-600, а также шнековый плуг ПШ-1. Расстояние между бороздами 6-7 м.

Культуры создают посадкой по пластам. Количество посадочных - 3-3.5 тыс. шт./га.

Агротехнические уходы проводят на 3 и 5 год, а при использовании крупномера он не требуется. Осветление на 4-5 год осуществляется с помощью мотокусторезов или химических средств.

А₅ и В₅ - культуры до осушения не создают.

План лекции:

1. Классификация болот
2. Выбор объекта лесовосстановления
3. Задача осушения. Снижение УГВ. Норма осушения
4. Подготовка почвы
5. Состав и густота культур
6. Методы и способы создания
7. Уходы за культурами на болотах

Болота - распространенный элемент географического ландшафта районов умеренного климата (всего 350 млн. га). Наибольшая часть этой категории земель приходится на таежную зону, где было сосредоточено 85% торфяного фонда бывшего СССР. В Карелии заболоченные лесные земли и болота занимают в совокупности 37% общей площади Гослесфонда. Доля безлесных и слабооблесенных или, как их еще называют, открытых болот составляют 66% или 3,6 млн. га. К настоящему времени осушено в республике около 700 тыс га переувлажненных земель., из которых чуть меньше половины представлены открытыми болотами (320 тыс. га). К лесокультурному фонду отнесено 105 тыс. га, из которых 72 тыс. га освоены., т. е. созданы лесные культуры.

Болото - участок земной поверхности с избыточно застойным или относительно проточным увлажнением почвогрунтов, на котором произрастает специфическая, преимущественно влаголюбивая, растительность, развивается болотный тип почвообразования, происходит накопление неразложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в слой торфа. Болота образуются в результате заболачивания почвы и зарастания водоемов.

1.Классификация болот

Основные факторы, влияющие на развитие болотообразования: климат, геологическое строение территории и рельеф. Основное условие заболачивания - избыточное увлажнение, т. е. преобладание осадков над суммарным испарением.

Дальнейшее уточнение условий местопроизрастания ведется по строению, мощности торфяной залежи и агрохимическим показателям торфа. К агрохимическим показателям торфа относят зольность, степень разложения и кислотность.

По строению торфяная залежь может быть простая (один тип торфа) или сложная.

По мощности залежи выделяются маломощные (до 30 см), среднемощные(30-50), мощные(до 1 м), и более 1 м -глубокие. Иногда, в зависимости от мощности залежи, почву до 20 см называют торфянистой, от 20 до 50 - торфяной, более 50 см - торфяник. Слой торфа, по мнению М. М. Елпатьевского, правильнее называть залежью, т. к. почвой является лишь та часть залежи, тот деятельный слой почвы, который хотя бы на короткое время освобождается от избытка влаги.

Лесохозяйственная классификация болот, используемая в Карелии, близка к вышеизложенной. Однако, исследования последних лет показали необходимость выделения отдельной группировкой переходных грядово-мочажинных болот (они же комплексные, они же аапа), которые широко распространены в средней части Республики.

Классификация болот

Основной целью классификации болот для лесного хозяйства является их разделение на группы и типы, отличающимися своими лесорастительными условиями. По действующей ныне классификации как в России, так и в некоторых зарубежных странах, все болота делятся на три группы по трофности, т. е. богатству почвы и типу водно-минерального питания

• Низинные - грунтового питания
• Переходные - атмосферно-грунтовые
• Верховые - атмосферного

Местные классификации

Специфичность болотных местообитаний вызвала необходимость разработки местных классификаций в различных регионах таежной зоны. На северо-западе России в практике принята классификация ЛенНИИЛХа. Здесь все болота в рамках существующей типологии болот по признаку трофности, но с учетом принципа стадийности их развития делятся на шесть категорий, являющихся группировками болотных типов условий местопроизрастания:

1. Низинные (евтрофные) травяные болота
2. Богатые переходные(евтрофно-мезотрофные) травяно-сфагновые
3. Бедные переходные(мезотрофные)травяно-кустарничково-сфагновое
4. Верховые(мезотрофные-олиготрофные)пушицево-сфагновые
5. Верховые(олиготрофныые)кустарничково-сфагновые
6. Верховые(дистрофные)грядово-озерково-мочажинные

2. Выбор объекта лесовосстановления

Эффективность лесокультурного освоения зависит от правильности выбора объекта. На каких болотах следует создавать культуры? Какие мероприятия, методы и способы создания культур следует применить? Все это во многом определяется богатством лесорастительных условий, т. е. при имеющейся классификации типом болота.

В любых рекомендациях производству, касающихся природных объектов, должна быть как можно более четкая регламентация проводимых мероприятий для обеспечения экономической эффективности его проведения.

Это относится и к созданию лесных культур на осушенных болотах. При этом со временем в рекомендации вносятся изменения, обусловленные углублением познания данного производства.

Например, для условий Карелии в "Руководстве по лесовосстановлению в Гослесфонде Карельской АССР1969 года" сказано: "В лесокультурный фонд первой очереди включают… осушенные безлесные болота всех типов…"

В Рекомендациях 1971 года: "Лесокультурному освоению подлежат низинные и переходные болота. На верховых болотах с зольностью торфа менее 2-2,5% создавать культуры без дополнительных химических мелиораций нецелесообразно"

Рекомендации 1988 года:

"Первоочередному лесокультурному освоению подлежат осушенные болота, обладающие наивысшим или достаточно высоким лесорастительным эффектом: низинные (травяные), богатые и бедные переходные, в том числе уже осушенные аапа типа.

Во вторую очередь осваиваются под лесные культуры верхово-переходные (пушицево-сфагновые) болота.

Совершенно непригодны для искусственного облесения верховые озерково - и грядово-мочажинные болота, почвы которых бедны элементами питания и обычно непроходимы для лесохозяйственной техники.

В этих рекомендациях имеется указание на формирование резервного фонда. Это те болота, освоение которых станет возможным после определенного повышения интенсивности лесного хозяйства. В южной части республики это верхово-кустарничково-сфагновые болота, выращивание леса на которых невозможно без повышения плодородия почвы, в северо-таежной подзоне - все верховые болота и болота аапа типа. Резервный фонд - это уже осушенные болота.

Таблица 1

Шкала оценки естественного возобновления хвойных пород на осушенных болотах

Итак, на современном этапе познания процесса облесение осушенных болот и технологического уровня лесного хозяйства основными объектами являются низинные и переходные болота в северо-таежной подзоне и они же, а также пушицево-сфагновые верховые с верхово-переходной залежью в среднетаежной.

Низинные болота после осушения передают обычно под сельхозпользование.

3. Задача осушения. Снижение УГВ. Норма осушения

Основным препятствием для роста на болотах древесной растительности является их избыточная увлажненность. При этом, главным отрицательным моментом служит не наличие избытка влаги как таковое, а обусловленный этим недостаток кислорода. Снижение воздействия гипертрофированного водного компонента болотных экосистем достигается осушением заболоченных земель. Оно повышает продуктивность имеющихся древостоев и позволяет увеличить покрытую лесом площадь за счет искусственного или естественного облесения ранее безлесных территорий.

Основной задачей лесоосушения является понижение уровня почвенно-грунтовых вод до определенного уровня, что обеспечивает снабжение корнеобитаемого слоя кислородом к началу роста корневых систем. Величина понижения УПГВ называется нормой осушения и зависит от мощности корнеобитаемого слоя. Для условий Карелии она составляет 20-30 см. Достижение нормы осушения производится путем прокладки осушительной сети с различным расстояниями между каналами и их глубиной.

При лесокультурном освоении болот осушение выступает как необходимая предварительная фаза этого процесса.

4. Подготовка почвы

Следующим этапом при лесокультурном освоении болот является подготовка почвы.

Основная цель - улучшение водно-воздушного и теплового режима и условий минерального питания, уничтожение травяной растительности.

Первые опыты по созданию лесных культур на болотах были заложены в Бельгии в 1836 году. При подготовке почвы делали следующее: сначала сжигали или удаляли травяно-моховой покров, чтобы обнажить слои хорошо разложившегося торфа, затем прокладывали канавы через 5, глубиной 15-25 см. Грунт извлекали глыбами и укладывали в шахматном порядке. После двух лет, когда торф достаточно слежался, проводили посадку. Т.о. дополнительный дренаж, улучшение свойств почв и закладка лесных культур. Элементы данной системы сохранились при современной экскаваторной подготовкой.

Большой вклад в развитие системы подготовки почвы в конце прошлого века вложили немецкие лесоводы. На осушенных участках выжигали растительный (моховой и травяной) покров и рыхлили верхний слой торфа. На небольшие площадки или на всю площадь насыпали песок с последующим высевом семян.

В середине нынешнего столетия в Великобритании (Северной Ирландии) был разработан модифицированный бельгийский способ подготовки почвы. Борозды создавались здесь не вручную, а плугом с образованием кавальеров - пластов, на которых затем проводили посадки. Комплекс мероприятий по осушению болот и последующим бороздованием с образованием пластов получил наибольшее распространение.

В России применялись различные способы подготовки почвы:

1. Плужный - делают плугами или каналокопателями (ПКЛН-500А, ПКН-600) в агрегате с тракторами болотных модификаций. Нарезаются борозды глубиной 40-60 см с расстоянием между ними 3,5-4 м, что обеспечивает оставление промежутка в 2,5-3 м между краями пластов для прохода техники в будущем. Борозды обязательно врезаются в осушительную сеть. Почва из борозд переворачивается, обнажая слои торфа и образуя микроповышения - пласты. Плужные пласты, сложенные из рыхлого и слаборазложившегося торфа должны быть прикатаны во избежание иссушения.
2. Экскаваторный. При прокладке основных или дополнительных осушителей иди борозд (через 20 метров) торф равномерно укладывают по площади в виде холмиков, которые уплотняются. Этот способ более дорог и менее эффективен. Применим на мелкоконтурных участках и в условиях трудно проходимых болот, например аапа.
3. Комбинированный. На слабоосушенных площадях осушение проводится в два этапа. Сначала прокладываются экскаваторные борозды через 35-45 м параллельно осушителям, затем спустя 1-2 года бороздование с образованием пластов.
4. Фрезерный - на достаточно осушенных участках проводится измельчение и перемешивание верхних слоев торфа (15-20 см). Фрезерные борозды создаются через 2-2,5 м. После разброса торф уплотняется.
5. Химический способ - уничтожение или подавление травяной растительности с помощью гербицидов.

В некоторых случаях, при оптимальном осушении площади и слабом развитии травяно-мохового покрова допускается создание культур крупномерным посадочным материалом без подготовки почвы.

5. Состав и густота культур

Основная порода - сосна обыкновенная. В южной части республики на плодородных торфяных почвах можно высаживать ель (европейскую или сибирскую).

Возможно выращивание (при зольности не ниже 4-8%) лиственница сибирская, сосна кедровая сибирская и береза карельская. Создание культур ели на безлесных болотах нецелесообразно, т. к. годичные побеги повреждаются заморозками, дерево кустится. Желательно наличие возобновления лиственных пород, с последующей реконструкцией. Первоначальная густота культур обуславливает сроки смыкания древесного полога и в конечном счете форму и качество ствола. Целевым направлением лесного хозяйства Карелии является выращивание древесных хвойных пород для нужд лесопиления и целлюлозно-бумажной промышленности. Следовательно, первоначальная густота должна обеспечить формирование прямоствольного ствола.

Первоначальная густота определяется быстротой заселения осушенных болот лиственными породами и размером посадочного материала.

Таблица 2

Густота лесных культур на болотах Карелии, тыс. шт.

6. Методы и способы создания

Основной метод создания лесных культур - посадка. Применяется косая посадка

Обычно под меч Колесова из-за отсутствия специализированной техники, пригодной для работы на осушенных болотах. Лучший срок для посадки - весна, после оттаивания почвы.

Имеются данные о вымерзании однолетних тепличных сеянцев сосны, высаженных в условиях открытых болот. Это говорит скорее о неправильной подготовке сеянцев к зиме, однако использование однолетних тепличных сеянцев с закрытой корневой системой также недопустимо. Скорее всего, при их выращивании в условиях бедных и избыточно увлажненных почв может наблюдаться явление хемотропизма сеянцев с последующей деформацией корневой системы, скручивание ее, и в результате вываливание сеянцев. Это происходит, как правило, далеко не в первые годы, а когда масса надземной части и порывы ветра сумеют преодолеть сопротивление корней и силу их сцепления с почвой.

7. Уходы за культурами на болотах

1. Агротехнический уход. В условиях плодородных низинных и богатых переходных болт после их осушения травянистая растительность развивается настолько интенсивно, что культуры уже в год создания нуждаются в однократном уходе. На второй год, а иногда и на третий нужен двукратный уход, первый в июне, а второй в августе, для устранения завала сеянцев травостоем. В дальнейшем достаточно по одному уходу до 4-5 летнего возраста.

В условиях умерено плодородных почвах бедных переходных пород травянистая растительность развита слабее, и уход может начинаться со второго года их жизни и заканчивается на четвертом-пятом году.

На верхово-переходных болотах травяно-кустарничковая растительность почти не восстанавливается, и потребность культур в уходе возникает только через 2-3 года после внесения удобрений. Потребность в уходе за культурами, созданными с использованием крупномерного посадочного материала, снижается или полностью отпадает.

Агротехнический уход заключается обычно вручную, путем окашивания, обминания или срезания травы в радиусе 20-25 см вокруг каждого саженца. Вырывание травы с корнем недопустимо. Однако по сравнению с механическим удалением сорняков более эффективно применение гербицидов в случае, когда это не противоречит требованиям охраны окружающей среды.

В культурах сосны, пораженных фацидиозом или большим еловым лубоедом - дендроктоном применяется санитарный уход в виде удаления пораженных болезнью или вредителями и сжиганием их.

2. Лесоводственный уход. На достаточно богатых почвах после осушения площадь, как правило, быстро заселяется лиственными породами, и через несколько лет возникает необходимость в проведении осветлений. Выполняется он путем механического удаления самосева, по мере взросления проводят прочистки и другие виды рубок ухода.
3. Применение удобрений. В условиях осушенных бедных болот, где уже проведено создание культур, применение удобрений может привести к более успешному росту культур и скорейшему перегниванию органического вещества торфа из-за улучшения микробиологической деятельности активности почвы. Первая подкормка проводится на второй-третий год после посадки дозами: азота и калия по 5- кг/га, фосфора 100 кг/га. Повторная подкормка - только через 7-9 лет, дозами азот - 75 кг/га, фосфор - 150 кг/га, а калия остается 50 кг/га.

План лекции:

1. Основы применения удобрений
2. Методы определения обеспеченности почв
3. Рекомендации по применению удобрений
4. Агротехнические уходы

1. Основы применения удобрений.

Применение удобрений направлено на повышение эффективности лесного хозяйства, что особенно актуально из-за возрастания дли бросовых земель, вышедших из-под торфяников и рекультивируемых земель. Здесь создание лесных культур возможно только с применением удобрений. Применение удобрений повышает естественное плодородие почвы. Минеральные вещества традиционно делят на макро-(N, P, K, Ca, Mg, S) и микроэлементы (B, Mn, Zn, Cu, Fe). С осадками поступает около 20 кг/год на 1 га леса азота. Кроме того, в почве накапливается около 1 кг/га азота в результате деятельности клубеньковых бактерий и сине-зеленых водорослей. Фосфор может быть внесен дождевой водой из других горизонтов и участков почвы. Около 1 кг/га вымывается из почвы. Калий способствует увеличению осмотической плотности внутриклеточной жидкости, регулируя использование воды растениями и влияя на способность противостоять засухам и морозам. Из почвы теряется ежегодно 4 кг/га, в том числе с дождевыми водами 1-2 кг/год. Кальций в почве играет роль буфера, поднимая степень кислотности (рН). Магний необходим для образования хлорофилла и нормального обмена веществ. Сера участвует в образовании белков в растении. Довольно значительное количество серы поступает из атмосферы с т. н. "кислыми дождями" из атмосферы.

Таблица 1

Количество минеральных элементов,

затрачиваемых на образование 1000 кг биомассы, кг

Порода	N	P	К	Ca
Сосна	4,4	0,5	2,4	1,8
Береза	9,3	0,8	4,0	4,8

Живой напочвенный покров на образование того же количества органики затрачивают питательных веществ в 2 раза больше.

Для правильного применения удобрений необходимо знать:

• Свойства почв
• Физиологию корневого питания растений
• Ритмы роста и питания отдельных пород и их насаждений
• Основные параметры биологического круговорота веществ в лесу (вынос, связывание, возврат, потери)
• Районирование лесов

Количество основных элементов минерального питания, ежегодно потребляемых лесом на формирование среднего годичного прироста, меняется от 300 до 60 кг/га. Для формирования сосняков расходуется 60-100 кг минеральных веществ ( при этом 16-30 кг азота), для ельников около 100-200 кг элементов минерального питания (30-75 кг азота) и для формирования хвойно-лиственных насаждений 180-300 кг (в том числе 100 кг/год азота).Тополевые насаждения потребляют 1000 кг минеральных веществ в год/га, в том числе 50-140 кг азота. Максимальное потребление минеральных веществ характерно для средневозрастных насаждений.

Внесение и влияние минеральных веществ (в течение 5-10 лет) несравнимо с оборотом рубки (100-120 лет). Влияние известкования продолжается в течение 20 лет. В молодом возрасте потребление питательных веществ возрастает с возрастом, возврат же питательных веществ больше в спелых насаждениях. Кроме того, интересно, что внесение средних доз азотных удобрений низкоэффективно (до 100 кг/га). При увеличении дозы до 120-160 кг/га по д.в. эффективность резко возрастает. Внесение полного минерального удобрения менее рентабельно по сравнению с азотным минеральным удобрением.

1. Методы определения обеспеченности почв минеральными веществами.

1. Визуальный способ. При недостатке в почве азота окраска хвои бледнеет до желтой, растение отличается слабым развитием надземной части и ассимиляционного аппарата, при нехватке фосфора наблюдается торможение в развитии растений. При недостаточном количестве в почве калия формируются неправильной формы листья, которые часто имеют пятна, кроме того, растения отличаются слабой устойчивостью к заморозкам и грибковым заболеваниям. При нехватке марганца буреют и опадают листья, а при нехватке в почве бора наблюдаются такие же признаки, как при нехватке азота.
2. Растительная диагностика. Проводится, как правило, по хвое. Содержание минеральных элементов в целом в растении очень близко к содержанию его в хвое, поэтому при определении почвенного питания можно, определив содержание их в листьях и хвое и зная, сколько процентов составляют минеральные вещества при достаточном балансе почвенного питания, составить представление о нехватке элементов в почве.
3. Балансовый метод. При этом способе считают, сколько минеральных веществ выносится с рубками. Так, при сплошной рубке с 1 га выносится от1311 до 2491 кг минеральных элементов.
4. Почвенные анализы
5. Метод выращивания в сосудах.

Тем не менее, для проверки качества почвы и успешности роста породы необходимо закладывать опытные культуры.

3. Рекомендации по удобрению лесных культур.

В первую очередь минеральные удобрения рекомендуется использовать в плантационных культурах быстрорастущих пород, в питомниках, на осушенных и рекультивируемых землях, на бедных почвах,если рост насаждения лимитируется каким-либо недостатком минерального питания, если нет другого фактора, находящегося в минимуме.

В процессе выращивания рекомендуется 7-8 раз вносить удобрения, в том числе до посадки кальций(1-2 тонны)., 800-1000 кг фосфорных удобрений и 600-800 кг/га калийно-магнезиальные.

Азотные удобрения вносятся не ранее, чем на второй год после посадки, 200-400 кг/га.

Второй раз азот вносят перед смыканием культур, третий раз - в стадии "жердняка", примерно в 15-20-40 лет. Вносится полный комплекс удобрений. , лучше после проведения рубок ухода.

Однако наиболее рентабельно - внесение полного комплекса удобрений за 10 лет до рубки насаждения, а еще лучше - несколько внесений азотного удобрения дозой 120 кг/га, с интервалом в 5-7 лет. Это связано с быстрой окупаемостью затрат и общей нехваткой азота в почвах северного региона.

1. Имеется зависимость между содержанием гумуса и содержанием азота
2. Имеется зависимость между содержанием азота в почве и средней высотой насаждения.
3. При удобрении фосфорными и калийными удобрениями обычно повышается содержание их в листьях, однако существенно снижается содержание бора. (феномен растворения), повышая тем самым вероятность нарушения роста.

3. Агротехнические уходы.

Агротехнические уходы - комплекс мероприятий, направленный на улучшение условий роста. Как правило , они связаны с уходом за почвами и проводятся до смыкания полога. В степном и лесостепном районе такие мероприятия проводят с целью сохранения влаги в почве. В тайге же мероприятия направлены на устранение конкуренции с травянистой растительностью, избытком влаги и завалами культур.

• Оправка сеянцев;
• Рыхление почвы с уничтожением травы;
• Окашивание травы;
• Внесение растворов гербицидов или арбороцидов (химический уход)

Химический способ ухода за молодняками Число и кратность уходов определяются почвенно-климатическими условиями, целевым назначением, биологическими особенностями, способом подготовки почвы, состав и степень развития травы, экономикой предприятия. Особенно опасна конкуренция для развития сосны обыкновенной и кедровой, для лиственницы.

Уход за молодняками относят к числу наиболее трудоемких работ, особенно в условиях слабой механизации работ и плохого развития дорожной сети.Часто проведение уходов приводит к эффекту, обратному желаемому, когда после рубок наблюдается усиленный рост лиственных пород. Отсутствие уходов за молодняками приводит к замене хвойных насаждений лиственными, часто порослевого происхождения.

Все препараты подразделяют на общеистребительные (пиклорам или тордон) и избирательного действия (2,4Д, глифосат, велпар и т.д.). Избирательность действия проявляется в диапазоне определенных доз, в пределах которого вещество токсично для одних растений и нетоксично для других. В зависимости от особенностей распространения по тканям растений все гербициды и арборициды подразделяют на преператы системного (внутреннего) и контактного (местного) действия.

Список разрешенных к применению в лесном хозяйстве препаретов насчитывает 27 преператов. Ранее широко используемые эфиры 2,4 Д из этого списка исключены, зато имеется несколько весьма перспективных препаратов. К ним, к примеру, можно отнести производные раундапа, выпускаемые разными производителями в разных концентрациях на основе N- фосфонометил глицина. Могут быть рекомендованы эти препараты в смеси с 2,4Д-глифеном и лэндмастером. В последние годы глифосат и его аналоги, считающиеся наиболее экологически безопасными, получили применение во многих странах. В Канаде около 80% площадей молодняков обрабатывают этими преператами., в Норвеги около 20% молодняков.

Для ухода за сосной и кедром способом использования опрысвивания крон деревьев разрешено использовать велпар (гексазинон) он относится к классу триазинов., выпускается в воде порошка и жидкости. Особенностью велпара является высокая устойчивость к нему сосны. Твердые формы велпара вносят в почву питомников. Для реконструкции малоценных молодняков рекомендуется использовать гарлон(трихлопир),48%. Сангор (смесь 2,4Д и пиклорама, 27% р-р) для - уничтожения древесно-кустарниковых зарослей вдоль железных дорог.

Для применения арборицидов способом инъеккции в ствол дерева можно, кроме глифосата, использовать аминную соль 2,4Д, арсенал(имазапир)и санор.

Из чила отечественных преператов можно назвать только аминную соль, сангор и аналоги глифосата. К числу наиболее перспективных препаратов, действующих дозами 100-150 г/га, можно отнести арсенал, оуст, эллай. Уход за молодняками следует проводить в конце июля-начале августа, но до начала сентября.

Перспективные технологии химического ухода за лесом. К числу перспективных технологий ухода за лесом можно отнести внесение в почву гранулированных и таблетированных препаратов, имеющих локальный эффект, "опережающий" и комплексный уход за культурами хвойных пород, использование арборицидов в качестве ретардантов.

Химический уход за лесом не следует рассматривать лишь в качестве средства "лечения" уже запущенного древостоя. Предпочтение должно отдаваться проведению ухода до того, как основная масса саженцев очутится в неблагоприятных условиях роста из-за конкуренциилиственных пород. Такой "опережающий" уход позволяет свести к минимуму потери в приросте ценной древесины. Данный прием имеет очевидные преимущества с позиций охраны окружающей среды: чем меньше густота и высота поросли, тем в меньшей концентрации можно использовать арборициды; обработка молодняков до их смыкания благоприятна в эстетическом отношении, поскольку изменение ландшафта под воздействием арборицидов проявляется менее заметно; такая обработка снижает опасность возникновения пожаров и поражения древостоев грибами и насекомыми. "Опережающий уход " может быть реализован при использовании глифосата и велпара, которые одновременно подавляют сорную растительность. С лесоводственной точки зрения важно то, что такой уход способствует улучшению роста саженцев в культурах. Только за счет подавления роста сорняков прирост саженцев сосны и ели увеличивается на 30-50%, по высоте - на 20%. Применение велпара и глифосата позволяет совместить лесоводственный и агротехнический уход за культурами в одну операцию. По сравнению с симазином и другими распространенными гербицидами доза снижается в 5-10 раз. Это обстоятельство способствует снижению риска загрязнения почвы грунтовых вод.

Положительным моментом является изменение состава ценоза в желательном направлении, поскольку обработанные участки зарастают в основном крупнотравными видами двудольных растений. Повреждения глифосатом кустарничков имеют временный характер, и в дальнейшем их обилие возрастает. При использовании гардоприма обеспечивается отмирание осины и сохранение примеси березы, на которую он действует слабо.

В особо морозобойных местах может быть реализован принцип ухода за елью, основанный на временном подавлении роста лиственных пород. Для этих целей перспективен кренайт, относящийся к классу органических соединений фосфора. Кренайт в сублетальных дозах (2-3 кг/га) задерживает рост осины и березы в течение трех лет, т.е. действует как ретардант. В результате достигается преимущество в росте ели при минимальном воздействии на нее поздних весенне-летних заморозков. В морозобойных местах перспективно также применение твердых форм велпара, которое обеспечивает локальный эффект в куртинах подроста или в рядах культур.

1. Увеличивается доступ к хвойным породам солнечной радиации. При этом изменяется температурный режим воздуха и почвы. Увеличиваются максимальные и уменьшаются минимальные значения, возрастает амплитуда колебаний температуры.
2. Отмирание крон деревьев лиственных пород меняет водный режим почвы. С одной стороны, увеличивается поступление осадков и резко снижается расход влаги на транспирацию, с другой стороны, увеличивается освещенность и лучшее проветривание приводит к усилению физического испарения. Увеличивается расход влаги на транспирацию хвойными породами и напочвенным покровом. На дренированных почвах влажность почвы изменяется незначительно. На почвах с плохим дренажем влажность увеличивается в 2-6 раз, что может инициировать процесс заболачивания почв.
3. Быстрое развитие светолюбивых растений напочвенного покрова, особенно злаков. Оно начинается уже на следующий после обработки год. При большом количестве злаков в исходном древостое почти сплошное задернение почвы наступает на второй-третий год после химической обработки.
4. В первые годы усиливаются процессы минерализации растительных остатков, в результате часто повышается ее эффективное плодородие. Однако для редкостойных древостоев характерно вымывание минеральных веществ из-за отсутствия напочвенного покрова. Удельная и объемная плотность почвы несколько увеличивается, а ее порозность снижается. В целом же лесорастительные свойства почвы изменяются примерно так же, как при рубках ухода высокой интенсивности или при сплошных рубках.

Дополнение лесных культур - особый вид ухода, который проводится после инвентаризации в том случае, если приживаемость составляет от 25 до 75%.Дополнение обеспечивает сомкнутость полога к возрасту перевода культур в покрытую лесом площадь и, а также преобладание хвойных пород на площади.

Лесоводственные уходы проводятся после 5-10 летнего возраста и связаны с механическим удалением лиственных и отстающих в росте хвойных пород. Способ связан с отбором лучших деревьев-лидеров для обеспечения максимально возможных благоприятных условий для их роста. Однако необходимо помнить, что в составе должно быть не менее 2 единиц в составе лиственных пород для увеличения количества листового опада и лучшего плодородия почвы.

План лекции:

1. Обоснование необходимости закладки плантаций
2. Плантационные культуры за рубежом
3. Закладка и режим выращивания.

Плантация лесных культур - участок земли, занятый специальными насаждениями быстрорастущих и технически ценных пород.

Постоянные лесные плантации предназначены для получения ценных сортиментов с целью дальнейшей их механической или химической переработки(пиловочник, фанерный кряж, балансы), древесной массы для химической переработки, древесины с красивой текстурой, прутьев для плетения, коры для производства танинов, пробки, гутты (из эвкомии), эфирных масел (из эвкалипта). Цель закладки таких культур - сокращение сроков выращивания продукции, повышения ее качества и выхода с единицы площади. Достигается это интенсификацией производства - химизация, механизация, мелиорация и специальная агротехника и подбор определенных видов, сортов и форм.

Основные элементы агротехники:

• Интенсивная обработка почвы до посадки
• Агротехнические уходы
• Борьба с болезнями и вредителями
• Рубки ухода
• Внесение удобрений
• Орошение и т.д.

В этом случае получают простые фитоценозы, т. е. переходим от лесоводства к древоводству. Различают плантации длительного пользования и циклические. Когда вслед за уборкой начинается новое выращивание.

В зависимости от целевого назначения плантации проводятся специализированные уходы, например, для производства пиловочника удаляют ветви и придаточные почки.

Посадка, как правило, проводится крупномером.

1. Обоснование необходимости закладки плантаций

Необходимость закладки плантационных культур связана с неравномерным обеспечением страны сырьем и трудовыми ресурсами. Для европейской части страны, к примеру, характерно более интенсивное ведение хозяйства.

Удовлетворение нужд промышленности в древесине не может базироваться на принципе "любой ценой". Эффективность той или иной системы производства древесины как сырья определяется затратами общественного труда не только на лесовыращивание, но и на заготовку древесины и на ее транспортировку к месту переработки. При этом возможны две ситуации, при которых затраты труда будут одинаковыми: а) минимальные затраты на лесовыращивание, максимальные на заготовку и транспорт ;б) максимальные затраты на лесовыращивание, минимальные на все остальное.

В областях с большими запасами спелой древесины на корню по мере изъятия этих запасов лесозаготовки приходится перемещать все дальше от потребляющих древесину индустриальных центров и от основных транспортных путей. Кроме того, приходится рубить не только древесину с высокими запасами, но и низкобонитетную. В итоге, чтобы избежать завоза дешевой древесины за тысячи километров, переходят на путь обеспечения по варианту "б", т. е. выращивать дорогую древесину на специально отведенных площадях.

Кроме того, имеется еще ряд соображений в пользу выращивания древесины в районах потребления:

• Низкие средние эксплуатационные запасы древесины в наших лесах естественного происхождения. Потребность хозяйства в древесине примерно равна 400 млн. М3/год. Для этого ежегодно приходится рубить примерно 2 млн. га леса в год.(Прирост 2 м3/гас среднем при возрасте рубки 100 лет Необходимость рубить такие большие площади имеет свои негативные социальные, экологические и экономические стороны. В плантационных культурах возможно добиться прироста 5-10м3/год, т. е. площадь рубки может уменьшиться в 2-5 раз.
• В составе лесопокрытой площади Европейской части России на долю древостоев высших классов бонитета приходится только 28,4% территории. Но по своей продуктивности они превосходят древостои высших классов бонитета в 2-3 раза.. Было бы логично вкладывать концентрировать вложения труда и денежных средств в регионы с наиболее плодородными почвами.
• Лесные культуры заданного целевого назначения могут быть получены раньше с помощью специальных приемов, т. е. происходит снижение возраста заготавливаемой древесины.
• Сокращение расходов на дальние перевозки, освобождение транспорта, а освободившиеся средства можно выделить на финансирование лесокультурных работ.
• Концентрация работ по производству древесины в обжитых местах, на постоянно действующих предприятиях со сравнительно небольшими площадями позволит улучшить непроизводительные потери на переезды, улучшит социальные и материальные условия жизни персонала.
• Лучшие условия для автоматизации не только лесовыращивания, но и заготовки.
• При определенных условиях и режиме их создания и выращивания может быть получен запас относительно более крупной древесины.

Ведение плантационного хозяйства необходимо проводить не в лесах рекреационного назначения. Однако и в лесах промышленного пользования может быть только разная интенсивность ведения лесного хозяйства, в т. ч. и плантационного.

Если местные древесные ресурсы древесины исчерпаны и по экономическим или политическим причинам невозможно получать ее со стороны и нужно производить ее быстрее и в большем количестве, плантационное лесовыращивание не имеет приемлемой альтернативы.

2. Плантационные культуры за рубежом

В подобной ситуации оказались многие страны, в том числе Новая Зеландия, Австралия, некоторые страны Латинской Америки. На подобных плантациях могут культивироваться разные древесные культуры. В ряде европейских стран давно приобрели коммерческое значение плантации тополя и ивы. В Болгарии и Венгрии перспективной породой считают белую акацию. В Австралии, в Восточной и Юго-Восточной Африки на плантациях выращивают ряд видов эвкалипта, в Таиланде - тик. Однако значительно большее значение в разных странах уделяют сейчас выращиванию хвойных пород. Площадь хвойных промышленных плантаций в Латинской Америке около 16 млн. га. В Великобритании площадь хвойных плантаций каждый год возрастает на 29 тыс. га в год. За счет плантаций здесь планируют увеличить объемы заготовки на 230%. Предполагаемый оборот рубки 45-65 лет при среднем приросте около 10 м3/год.

Важное значение для промышленности имеют сырьевые плантации хвойных пород. Американские лесоводы подчеркивают, что образовавшиеся на месте девственных лесов леса "вторые" имеют низкую производительность, и что в "третьих лесах", т. е. в плантационных культурах она может быть увеличена в 3-4 раза. В странах ЕЭС планируется сократить площадь лиственных и увеличить площадь хвойных лесов к 2000 года на 500 тыс. га. Часто на плантациях выращивают сосны: лучистую или замечательную (P. radiata D.Don), карибскую (P. caribaea, Morelet), реже - желую (P. ponderosa, Laws.), веймутову (P. strobus, L.), болотную (P. palustris, Mill), ладанную (P. taeda, L.). Выращивают также пихты, дугласии, ели и кипарисы.

Ноое специфическое направление в рассматриваемой области - призводство на специальных энергетических плантациях древесной массы в качестве топлива.. Такие работы ведутся в США, Швеции, Финляндии. По теплотворной способности древесная масса и нефть соотносятся как 2:1. Размер энергетических затрат по всему циклу работ, обеспечивающих получение готовой для использования сухой древесной массы, по мнению американских специалистов, может достигать 20% теплотворной способности урожая. Выращенную на энергетических плантациях древесную массу можно использовать не только как топливо, но и как сырье для биохимической переработки.

3. Закладка и режим выращивания.

Особый вид выращивания древесины предполагает и определенный облик плантационных лесов: размещение их на специально организованной территории (с сетью дорог и мелиоративных канав); меньшую, чем обычно, вариабельность деревьев по размерам; широкие междурядья для прохода техники со сближенными рядами деревьев; строгая параллельность прямолинейность рядов деревьев; однопородный состав; регулируемый состав и степень развития напочвенного покрова, при которых ослабляется отрицательное их влияние на рост молодых посадок и усиливается их положительная роль как биологических мелиорантов почвы; сравнительно высокую исходную густоту культур, позволяющую уже в фазе чащи (10-12 лет) при первом разреживании выбрать и оставить на доращивание наиболее быстрорастущие особи; относительно более поздние сроки смыкания крон и сравнительно свободное стояние деревьев за счет меньшей , чем обычно, густоты культур в фазе жердняка и старше, при которой внутривидовая конкуренция была бы сведена к минимуму( чтобы исключить существенное ухудшение качества древесины, не снизить общую производительность древостоев, но при этом не допускать отпада деревьев и сконцентрировать накапливаемый запас древесины на возможно меньшем числе стволов).

Расчетная лесосека по лиственным породам используется на 35%, в то же время по сосне и ели - перерубается. Проблема утилизации лиственницы еще не решена до конца. Наиболее перспективными породами для плантационного лесовыращивания признаны со сна и ель

В отличие от обычных лесных культур, в плантационных лесных культурах осуществляется влияние человека на рост и формирование древостоев с целью ускоренного выращивания древесины заданных размеров. Вопрос заключается в том, чтобы определить:

• Диапазон почвенно-климатических условий, при которых плантационное лесовыращивание становится рентабельным;
• Какие мероприятия будут ускорять процесс выращивания и формирования эксплуатационного запаса.
• .Эффективность каждого мероприятия, объединенного в систему плантационного выращивания:

• Закладка лесных культур в условиях богатых почв при ее соответствующей подготовке
• Применение посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами
• Равномерное распределение по площади с уменьшением густоты лесных культур
• Устранение конкуренции с травянистой и древесной растительностью
• Внесение удобрений и другие виды мелиорации
• Защита от болезней и вредителей

1. Подготовка площади для плантации заключается в расчистке площади от пней, минерализации, разрыхление уплотненных мест, выравнивание микровпадин. При расчистке площади бульдозерами часто образуются корытообразные углубления, создания которых необходимо избегать. Кроме того, при этом сдвигается гумусный слой. С 1 га примерно убирается 2,7-2,9 т гумуса, при этом удаляется примерно 60-84 кг азота. Наносимый вред трудно восполнять. С позиции сохранения плодородия почв корчевка пней - акт экологического вандализма. Существует другой путь - фрезерования верхней части пней в межполосных промежутках, на большей части площади, с корчевкой пней по осям дренирующих каналов и лесокультурных борозд.
2. Создание оптимального водного режима, приближающегося к оптимальному. Важнейшим элементом работ является проектирование и строительство водоотводящей сети. При этом обязательно учитывать тип лесорастительных условий. Сброс избытка воды должны обеспечиваться сочлененными каналами разных рангов. В черничном, таволговом и долгомошном типе условий глубина дренирующих борозд должна быть 35-40 см., их делать лучше плугами. В кисличном и черничном типе условий глубина борозды примерно 25-30 см. В первом случае используются плуги ПЛО-400, во втором - ПЛ-2-50, ПШ-1
3. По пластам, валам, дискретным микроповышениям высаживаются саженцы
4. Оптимизация условий минерального питания сеянцев. Водно-воздушный и тепловой режим почвы связан с ее плотностью. Оптимальные ее значения на минеральных почвах 1,1-1,3 г/см3. Известкование почв увеличивает насыщенность их основаниями, активизирует деятельность микрофлоры, придает коллоидным частицам гумуса и глины хлопьевидное состояние, тем самым содействует оструктуриванию почвы, увеличивает ее порозность, водо- и воздухоппроницаемость, улучшает тепловые свойства почвы. При закладке плантации ели целесообразно стремиться к формированию кислотно-основных свойств почвы, характеризуемых значениями рН 4-4,5. Известкование, сочетаемое с применением удобрений, всегда дает больший эффект, чем внесение одной извести. Стартовое внесение удобрений лучше проводить фосфорными удобрениями, а на второй- пятый годы проводить удобрение можно азотными и калийными удобрениями В молодых несомкнувшихся культурах удобрение вносят не на всю площадь, а только в рядах культур, на полосах чуть более широких, чем проекции крон. Эта зона и есть зона распространения их корней. Только в культурах старше 10-15 лет, когда корни освоят все промежутки между рядами, их можно равномерно подкармливать. В 5-летних культурах 20г/м2, в 10-летнем возрасте 100 г/м2, 15-летних- 150 г/м2. Масса растений напочвенного покрова резко увеличивается после внесения удобрений, особенно азотных, что может ухудшить состояние культур. Поэтому применение удобрений лучше сочетать с применением гербицидов или механическим удалением травы.
5. Густота лесных культур Плантации в перспективе должны закладываться неоднородным по генотипу посадочным материалом, даже при условии, что он будет выращиваться из селекционных семян. В таких культурах должна будет происходить дифференциация деревьев по размерам. Чем выше будет исходная густота культур, тем раньше и энергичнее начнется дифференциация деревьев по размерам и тем обоснованнее можно будет выбрать для доращивания до главной рубки наиболее продуктивные деревья- лидеры.

Дополнительная литература: Шутов И. В., Маслаков Е. Л., Маркова И. А. и др., Лесные плантации (ускоренное выращивание ели и сосны), М.: Лесн. пром-ть, 1984.-248 с.

План лекции:

1. Понятие интродукции и акклиматизации
2. Породы для интродукции на Европейском Севере
3. История интродукции в Карелии

1. Понятие интродукции и акклиматизации

Интродукция - переселение растения за пределы естественного ареала. Она - основа ак-климатизации и один из методов селекции.

Акклиматизация - перестройка биологии растений в заданном направлении с помощью селекционно-генетических методов.

Основные приемы интродукции:

1. Ступенчатое продвижение растения за пределы ареала.
2. С помощью специальных мероприятий:

• Удобрения и подкормки
• Регулируемый полив водой
• Прищипывание

1. Предварительное изучение на грядках и в школьном отделении питомника

При интродукционном районировании пород необходимо учитывать:

• Экологические факторы
• Опыт интродукции
• Степень освоенности породы промышленностью, изучение спроса на древесину.

Интродуцируемые виды могут превосходить местные по скорости роста, накопления массы.

Профессор В.Н. Валяев: " В повышении общей продуктивности лесов большое значение имеет замена недостаточно быстро растущих местных пород на их быстрорастущие формы, либо интродуцируемые из других районов. Они должны превосходить местные виды на 10-15% по быстроте роста. Кроме того, их общая производительность должна быть выше производительности местных пород".

Он считает, что существуют основные критерии в выборе породы:

1. Новые породы должны выращиваться на достаточно больших площадях, создавая целы отдельные хозяйственные секции
2. Специальные приемы обработки древесины, чтобы это было экономически целесообразным.
3. Масштабы введения должны учитывать экономику страны и потребность в данном вид древесины.
4. Новая древесная порода должна быть устойчива к местным видам вредителей - грибам, насекомым и т. д.

1. Породы для интродукции на Европейском Севере

Для региона Карелии, Ленинградской и Архангельской областей такими породами, которые предложены к интродукции, являются:

• Ель обыкновенная, Е. канадская, Е. колючая
• Лиственница сибирская, Л. даурская, Л. Сукачева
• Пихта бальзамическая и П. сибирская
• Сосна кедровая сибирская и С. скрученная
• Из лиственных пород: Береза бумажная и Б. далекарлийская, Тополь белый и Т. бальзамический, Ива великолепная, Ирга колосистая, Сирень и др.

Лиственница Западная граница их ареала захватывает часть территории республики. Интродукция зависит от физических условий среды, определяющей условия их существования, т. е. это проблема экологическая. В первую очередь эта культура относится к кальциефилам. Карбонатные почвы на территории Карелии встречаются только на территории Пудожского района. Во-вторых, лиственница любит дренированные почвы. На этом основании Дылис считает эти породы вымирающими.

Первые опыты посадок лиственницы в парках Карелии и на приусадебных участках оказались успешными и относятся к 50м годам прошлого столетия. Вопрос о введении лиственницы в леса Карелии с целью улучшения их породного состава было записано в резолюции 4 Олонецкого губернского съезда лесных чинов в 1908 году. Однако первые опытные посадки были заложены в 1926-1940 годах на территории Петрозаводского, Пряжинского, Олонецкого, Медвежьегорского, Сегежского лесхозов. Особенно в больших масштабах лиственницу культивировали в 60-е и 70-е годы. Ее рекомендуют высаживать с рядами кустарников или смешивать один ряд лиственницы и три ряда ели для предотвращения задернения почвы.

Однако с нашей точки зрения более быстрый рост лиственницы - еще не основание для признания ее лучшей продуктивности.

После анализа состояния лесных культур, созданных в разные годы, был сделан вывод о том, что без ухода она оказывается неконкурентоспособной (табл.1).

Таблица 1

Состояние 20-летних культур лиственницы на территории Петрозаводского лесхоза

Хотя к двадцати годам лиственница превышает сосну по высоте на 1,5-2,5м, ель на 2,5-3,5 м, к этому возрасту формируются смешанные молодняки. Т.о., для обеспечения преобладания лиственницы необходимы систематические рубки ухода. Это приводит к образованию низкополнотных насаждений, но лишь на короткое время приостанавливает процесс самоизреживания лиственницы. Основными причинами усыхания лиственницы являлись рак, грибные заболевания рода Dasyscypha и корневая гниль от опенка Armillaria mellea.

Лиственница как род сформировалась в условиях резко континентального климата, в то время как в Карелии наблюдаются черты приморского климата, и именно высокая влажность воздуха. По-видимому, это способствует распространению заболеваний. Кроме того, семена используются, как правило, привозные. Естественное возобновление наблюдалось только в случае пожаров или сильно повреждаемых почв при лесозаготовках. Т.о., при интродукции лиственницы необходимо более тщательно подбирать экотип семян и близкие условия их получения.

Максимальные запасы древесины в условиях Карелии - 500-520 м3/га - в смешанных сосново-еловых насаждениях в условиях Пудожского района и в заповеднике Кивач.

Сравнивая данные по запасу с сосновыми, еловыми и лиственничными насаждениями Архангельской области, видим, что запас больше у сосновых.

Сосна скрученная - Pinus contorta. Пятихвойная сосна, естественно произрастает в Канаде, примерно 64-54 градус северной широты. Высота дерева 25 м, кора светло-серая, хвоя 4-6 см длиной, и 2 мм шириной. Шишки 25-60 мм. Хорошее сырье для ЦБП. К почве нетребовательна. Может быть ветровальной. Широко интродуцирована в Швеции и Финляндии, где ее производительность в 1,5 раза выше, чем сосны обыкновенной. Посадки этой породы есть в Шотландии, Голландии, Англии, Новой Зеландии, Польше, Норвегии. В России тоже имеются посадки в опытных масштабах.

40-летние культуры сосны скрученной имеются на территории Сортавальского лесхоза,, где ее запасы больше на 10-15 %, чем запас одновозрастных насаждений сосны и ели. Рост сосны скрученной продолжается 79 дней, что на 22 дня больше, чем у сосны обыкновенной.

Кроме того, в 1983-1985 г.г. под руководством работников ЛОС были заложены лесные культуры сосны скрученной на территории Олонецкого и Сортавальского лесхоза. Результаты исследований приведены в таблице 2.

Таблица 2

Высота сосны скрученной и сосны обыкновенной

Сосна кедровая сибирская. Предпочитает свежие гумусированные легкие суглинки и супеси. Не любит сухих почв и затенения. Первые кедровые сосны были высажены на острове Валаам монахами монастыря. Сейчас их возраст достигает 200-220 лет. Высота достигает 26 м, диаметр 68 см. Всего здесь 101 кедр, имеется обширный самосев от 5 до 60 лет. Вблизи города Сортавала имеются посадки кедра на осушенном болоте., а также в городских посадках. В заповеднике "Кивач" 28-летние растения имеют диаметр 18 см , высоту 8,5 м.

Лесные культуры сосны кедровой в Карелии выпадают из состава в связи с отсутствием уходов за лесными культурами. Лесные культуры 20-летнего возраста на территории УОС "Матросы" после проведения за ними первого ухода имеют следующие показатели:

1. История интродукции в Карелии

Интродукция в Карелии началась в 9-10 веке, когда закладывались парки и сады на острове Валаам. Более интенсивно она происходит в 18 веке, в период расцвета монастырского хозяйства. Валаамские вишневые и яблоневые сады имеют столетнюю давность. Аллеям из лиственницы сибирской и пихты сибирской более 150 лет. Посадки дуба черешчатого были сделаны в начале 18 века. На всероссийской выставке плодов в 1894 году был представлен широкий выбор плодов и ягод с острова Валаам. Площадь яблоневых садов составляла более 10 га, где выращивалось более 80 сортов.

В 1703 году была заложена Петровская слобода

В 1775 был заложен парк на набережной Онежского озера. В центре парка культуры и отдыха до сих пор есть усыхающие деревья липы мелколистной.

В 1900 году был заложен Левашовский бульвар на деньги купца Левашова, где высаживались липа и ель.

В 1931 году у водопада Кивач основан дендропитомник.

В 1933 году был заложен Онегзаводской парк

!937 - Образована Сегежская лесная опытная станция. Здесь проводились опыты по интродукции лиственницы, пихты, клена, караганы и тополя.

1951 год - при ПетрГУ организован Ботанический сад площадью более 150 га. Здесь прошли интродукцию более 250 видов древесно-кустарниковой растительности, в том числе 87 деревьев и 150 кустарников и лиан.

Реконструкция - замена малоценных насаждений на хозяйственно-ценные путем создания лесных культур или проведением рубок ухода.

Полная замена коренных пород недопустима, необходимо учитывать и биологию и роль в почвообразовательном процессе.

При наличии на вырубках естественного возобновления лиственных пород высотой до 1-1,5 м искусственное возобновление путем ввода недостающих главных пород называют частичными лесными культурами.

При высоте более 1,5 м лиственных молодняков и возрасте более 5 лет проводится реконструкция молодняков.

В любом случае необходимо учитывать взаимоотношения породы со спутниками, их конкурентную способность, динамику экологических условий для обоснования режима выращивания. Исправление состава иструктуры молодняков целесообразно в районах с интенсивным ведением лесного хозяйства, в лесах 1 группы. Для лесов 2 и 3 групп реконструкции прводят только районах с большой потребностью в древесине.

Насаждение старше 20-30 лет не подвергают реконструкции.

От лесных культур их отличает обязательная расчистка площади о малоценных пород, большая длительность работ и жесткая конкуренция со стороны реконструируемого древостоя.

Подвергают реконструкции

• :Кустарники
• Мягколиственные насаждения до 20 лет в довольно богатых условиях, где можно выращивать более производительные древостои (сосны, ели, сосны кедровой, лиственницы, дуба, ясеня и пр.).
• Редкостойные молодняки в неблагоприятных условиях.
• Насаждения из ценных пород в свойственных им условиях произрастания, но с недостающим их участием в составе.
• 21-40-летние насаждения с полнотой не ниже 0,4 при разросшемся втором ярусе или подлеске, когда ни мерами содействия, ни рубками ухода нельзя обеспечить естественное возобновление молодняка хвойных пород.
• порослевые дубравы старше 10-15 лет на богатых почвах при интенсивном способе ведения хозяйства, если насаждение необходимо перевести из низкоствольного в высокоствольное.

Способы реконструкции:

1. Коридорный способ (небольшая высота) с оставлением кулис. Готовят коридоры химическим или механическим способом (механическим- в начале зимы). Ширина коридора - не менее высоты реконструируемой породы. Проводят подготовку почвы. Главная порода высаживается обычно рядами через 0,5-1,5 м густотой 2,5-3 тыс. шт./га. Впоследствии кулисы убираются. Предпочтение отдается в этом случае химическому способу как подавляющему порослевое возобновление.
2. Куртинно-групповой - в молодняках с неравномерной полнотой. Возможна частичная расчистка площади. Культуры создают в окнах, прогалинах.
3. Сплошная - необходимо совсем убрать полог. Используют на безвалунных слабодренированных почвах путем запашки лиственных пород одновременно с подготовкой почвы канавокопателями. ЛКА-2, ПКЛН-500, ЛКГ-600 Пласты уплотняют гусеницами, посадка рекомендуется через 2 года.

Способы подготовки почвы

1. Фрезами без оборота пласта
2. Сплошная вспашка с оборотом пласта, культивация и боронование
3. Вспашка болотными плугами с оборотом пласта по песчаным и супесчаным почвам, и дискование
4. Рыхление незадернелых почв полосами без оборота пласта
5. Подготовка почвы площадками, ямками.
6. Подготовка микроповышений и пластов по избыточно увлажненной почве.

Используется крупномер, саженцы . Дуб в лесостепной зоне - посевом.. Уходы заключаются в обработке почвы гербицидами и арборицидами., Лесоводственные меры ухода.

Критерий качества лесных культур для любого возраста

К_к = Н_ф/Н_э+Д_ф/Д_э + N_ф/N_э + И_ф/И_э + Н_ф/N_м*Н_м,

Где: К_к- критерий качества; Н_ф - высота фактическая; Н_э - высота эталонная; Д_ф - диаметр фактический; Д_э - Диаметр эталонный; N_ф- количество деревьев на 1 га фактическое; N_э - количество деревьев на 1 га эталонное; И_р - индекс равномерности, равный 1,0; И_рф - индекс равномерности фактический; Nм - количество мягколиственных пород на 1 га; Нм, - высота мягколиственных пород.

В качестве эталонных показателей можно использовать всеобщие таблицы хода роста А. В. Тюрина, местные таблицы хода роста полных насаждений и пр.

Основополагающим показателем при оценке качества лесных культур является быстрота роста деревьев в культурах, что фиксируется их средней высотой и диаметром. Поскольку же высота и диаметр тесно коррелируют между собой, то при оценке молодых лесных культур в период до перевода в покрытую лесом площадь можно пользоваться замерами одного из этих показателей( лучше высотой), принимая показатель, равный результату высоты. В старшем же возрасте можно пользоваться замерами диаметров.

Показатель N_ф/N_э характеризует в молодом возрасте приживаемость лесных культур, а в более старших возрастах - густоту стояния. Причем, этот показатель , равный или близкий к единице, отражает нормальное положение на любом возрастном этапе, превышающий единицу, характеризует в начальном периоде излишне высаженное количество деревьев на единицу площади, а в более старших - на необходимость проведения рубок ухода.

Индекс равномерности характеризует равномерность размещения по площади при определенной густоте посадки. Оптимальное размещение характеризуется показателем, равным 1,0

Большое значение на рост лесных культур оказывает естественного возобновление лиственных пород, при котором основными величинами воздействия являются их высота и количество на единице площади. Поэтому отношение высоты главной породы к количеству и высоте второстепенных пород является показателем, который характеризует состояние формирующегося насаждения, что дает возможность судить о необходимости проведения лесоводственных мероприятий. Этот показатель принимается за единицу при любом значении его превышения, а при показателе, меньше единицы, происходит снижение критерия качества.

Набранное количество баллов по всем пяти показателям будет соответствовать: более 4 -культуры отменного качества; 3-4 - культуры хорошие, " 2-3- культуры удовлетворительные, менее 2 - культуры неудовлетворительные.

Фазы роста и развития лесных культур

Весь жизненный цикл развития состоит из последовательного сочетания определенных фаз роста и развития. При этом временное состояние лесных культур отражается соответствующими этапами онтогенеза морфологических и биологических признаков. Фазы искусственного лесовосстановления сближаются с классовой дифференцировкой естественно возникших древостоев. При всем этом фазы сопровождаются совокупностью хозяйственных мероприятий, необходимых для основной цели - оптимизации роста насаждений. К таким мероприятиям относят дополнение, агротехнические уходы, оценка лесокультур, регулирование жизни древостоев путем осветлений, прочисток, прореживанием, проходные и пр. рубки.

Фаза приживания . Обусловлена она тем, что после выкопки посадочного материала, перевозки растение оказывается в совершенно новы для себя экологических условиях. При этом неизбежны повреждения корневых систем, при выкопке перевозке и посадке, выражающееся в механическом повреждении корней, их обветривании, загнивании. Растение адаптируется в новых для себя условиях. Это выражается не только в гибели части растений, но и на состоянии каждого из них в виде временного торможения ростовых процессов, что легко фиксируется замерами высот.

Длительность фазы принята 3 года. Преодоление этой фазы наступает при приросте большем, чем был последний прирост в питомнике. Большое внимание в этой фазе роста следует уделять агротехническим уходам. Весной второго года обычно проводят дополнение.

Фаза индивидуального роста, или фаза, предшествующая смыканию. Условно к ней относят культуры хвойных или медленнорастущих лиственных пород в возрасте 3-10 лет и быстрорастущих лиственных в возрасте 3-5 лет. На протяжении этой фазы растения не соприкасаются между собой ни кронами, ни корнями. Растения в этой фазе роста интенсивно наращивают темпы пророста как надземной, так и подземной части. Культуры отличного качества в этой фазе роста обладают максимально возможной энергией роста. В фазе индивидуального роста начальная скорость роста деревьев высоко коррелирует с их же скоростью роста в последующих фазах. Таким образом, в этой фазе роста закладываются основы его организации и будущей продуктивности. Лидеры, как правило, определяются в этот период.

Фаза смыкания. Эта фаза приводит к перестройке интенсивности ростовых процессов в зависимости от условий внутренней среды образующегося фитоценоза. Длительность фазы находится в зависимости от густоты посадки, уменьшаясь во времени с ее увеличением. Смыкание происходит в два этапа: в рядах и затем между рядами. Началом фазы следует считать притупление пироста по высоте и по диаметру, а окончанием - наступление, после смыкания крон, увеличения текущего прироста как по высоте, так и по диаметру.

Фаза чащи полное смыкание молодняка и начало отмирания нижних сучьев. Под пологом высокосомкнутых культур образуется мертвый покров. Начинается образование кроны и формирование. Создается напряженность в насаждении, порождаемая внутривидовой борьбой. В этот период необходимо уделять внимание регулированию густоты. Для ели возраст чащи - 15-20 лет

Фаза жердняка. Деревья в силу густого стояния приобретают вид жердей. , при этом стволы хорошо очищаются от сучьев и формируют высоко поднятую крону. Особенно сильно выражена неоднородность в строении древостоя.. Она выражается в расчленении древостоя по классам Крафта. В этой фазе максимальная напряженность внутривидовой борьбы за пространство. При запаздывании с рубками ухода в этот период может возникнуть т.н. критический возраст, когда потребность культур во влаге и зольных веществах почвы достигает максимума. При ограниченных для индивидуума условиях жизненного пространства. Наблюдается отставание роста корневых систем деревьев. Может наблюдаться снеговал и снеголом, возникновение очагов коревой губки (из-за высокого поднятия кроны).Заключительная стадия - интенсивный отпад части древостоя (сброс напряженности).

Фаза формирования стволов Завершение отпада, накопление запаса. Завершение фазы - ослабление роста в высоту. Выполняют прореживания и начинают проходную рубку.

Фаза приспевания. Для оптимизации роста и завершения формирования полнодревесных стволов особо важное значение приобретает густота стояния. Если до фазы приспевания ни прореживаний, ни проходных рубок не было, а древостой имеет высокую полноту, то проводить рубки промежуточного пользования следует с большой осторожностью. В культурах ели в таких условиях лучше воздержаться от проходных рубок.

Фаза спелости Совпадает с возрастом главной рубки

Фаза распада Отпад по интенсивности превышает прирост. Распад идет куртинообразно, с появлением окон и полян. Параллельно распаду идет возобновление главной породой либо разрастание второстепенного или кустарникового яруса.

Не позже 10 дней с момента окончания лесокультурных работ проводят их техническую приёмку, а осенью - инвентаризацию 1- и 2-летних культур. Техническая приёмка культур проводится для установления качества работ по созданию культур и соответствия их агротехническим требованиям. Акты технической приёмки лесных культур являются основанием для заполнения книги учета лесных культур в лесничествах и лесхозах.

При инвентаризации (комиссией в лесхозе и подкомиссиями в лесничествах) для определения приживаемости и роста культур закладываются пробные площади или учётные ряды, охватывающие не менее 5 % общей пробной площади культур до 3га., 4% - до 4-5га, 3% - до 6-10га и 2% - при площади участка культур более 10га. По результатам инвентаризации составляется сводная ведомость участков лесных культур. Культуры с приживаемостью менее 25% подлежат списанию.

Ежегодно в соответствии с "Основными положениями по переводу лесных культур в покрытую лесом площадь" проводится обследование культур и перевод их в покрытую лесом площадь.

Для обобщения лесокультурного опыта предприятиями лесного хозяйства по указаниям вышестоящих органов и научно-исследовательскими учреждениями проводится также обследование и исследование лесных культур по специальным методикам. Устанавливается приживаемость и сохранность культур, состояние и рост древесной породы. Для этого в фазе приживания обычно учитывают по каждому варианту не менее 100 посадочных или посевных мест с растениями, а в культурах старшего возраста закладывают пробные площади для сплошных обмеров. В молодняках пробная площадь должна иметь не менее 400, в культурах старшего возраста - не менее 200 деревьев. Изучаются также все другие ярусы растительности, почва. Распространение корневых систем, биомасса надземной и подземной частей растений изучаются по специальным методикам.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ лесокультурных работ в лесхозе осуществляется на основе лесоустроительных проектов, перспективных и годовых планов, а также указаний отраслевых министерств и управлений лесного хозяйства в соответствии с действующими основами лесного законодательства. При лесоустройстве дается анализ лесокультурных работ за истекший ревизионный период, состояние лесокультурного фонда, обобщается Лесокультурный опыт и даются рекомендации на следующий 10-летний период. Устанавливается очерёдность закультивирования площадей лесокультурного фонда. На основании материалов лесоустройства, натурного обследования площадей, тех? вейших достижений науки и техники. Под посев и посадку леса, как правило, в первую очередь назначаются участки в зеленых зонах городов, в запретных полосах вдоль берегов рек и подверженные эрозионным процессам, не покрытые лесом площади с наиболее производительными почвами, свежие и слабо задернелые вырубки, на которых отсутствует естественное возобновление и происходит быстрое задернение, заболачивание или смыв почвы, а также участки, где после вырубки малоценных древостоев намечается введение ценных лесообразующих пород. Лесничий для каждого проектируемого под лесные культуры участка устанавливает тип условий местопроизрастания, степень и характер задернения почвы, наличие пней. После утверждения проектов в лесхозе и осуществления их они хранятся до перевода созданных культур в покрытую лесом площадь. Высокой производительностью труда и хорошего качества лесокультурных работ достигают при условии организации лесокультурных бригад и звеньев и закрепления за ними участков до перевода культур в покрытую лесом площадь, а также при составлении проектов технологических карт производства лесных культур.