5.5. Исследование лесных культур

5.5.1. Лесокультурные свойства хвойных древесных пород

В настоящем разделе приведены краткие сведения о лесокультурных свойствах культивируемых на Урале хвойных древесных пород, накопленные в процессе создания и выращивания лесных культур и проведения научных исследований. Дополнение раздела некоторыми результатами ранее проведенных исследований имеет цель сориентировать молодых исследователей в направлении поискапутей дальнейшей разработки вопросов лесокультурной проблематики. Более подробно изложены вопросы густоты культур в связи со сложностью и важностью их в лесокультурном производстве.

5.5.1.1. Сосна обыкновенная

Лесобиологические свойства сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)достаточно полно изучены дендрологами и лесоводами. Применение этой древесной породы в лесокультурном производстве имеет богатую историю, в связи с чем ее лесокультурные свойства хорошо известны лесоводам. Ниже приведены краткие сведения, связанные с лесокультурными особенностями этой древесной породы в преобладающих лесорастительных условиях Урала.

Типы и агротехника создания культур разрабатываются с учетом особенностей формирования естественных сосновых насаждений.В борах и суборях создаются чистые сосновые культуры; примешивание других древесных пород здесь не целесообразно. В условиях суборей чистые сосновые культуры достигают очень высокой производительности – запас древесины к возрасту спелости достигает 700 м³/га и более. В лесорастительных условиях типичных для Урала ельников также целесообразно создание чистых культур сосны – запасы древесины в возрасте 60 – 100 лет выше на 20 – 40% запасов древесины культур ели.

Смешение сосны с лиственницей в культурах повышает производительность древостоев лишь в условиях, благоприятных для произрастания лиственницы. В менее благоприятных условиях роста введение лиственницы в состав культур сосны приводит к снижению производительности древостоев, так как лиственница отстает в росте отсосны и при проведении рубок ухода за лесом необходимо удалять часть соснового древостоя для обеспечения условий роста лиственницы.

Результаты исследований 100-летних сосново-еловых культур в лесорастительных условиях ельников свидетельствуют об отрицательном влиянии на продуктивность одновременного внедрения в культуры сосны и ели в случаях, когда ель выходит в верхний ярус древостоя. К возрасту спелости производительность таких культур оказывается ниже потенциальной. Формирование сложных по породной и ярусной структуре древостоев здесь достигается за счет естественного возобновления ели под пологом сосновых культур, когда ель сосредотачивается в нижних ярусах древостоя.

Выбор способа обработки почвы при создании культур сосны зависит, главным образом, от влажности почвы: на сухих и свежих местоположениях применяют преимущественно бороздную обработку почвы лесными плугами ПКЛ-70 и ПЛ-1, а на местоположениях с избыточноувлажненными почвами устраивают микроповышения. В типах лесорастительных условий с избыточно увлажненными почвами изготовление микроповышений осуществляется специальными лесными плугами ПЛП-135, ПЛ-2-50 и ПЛМ-1,3.Обработка сырых почв совмещается с осушением почвы плугами-канавокопателями.

На свежих незадернелых вырубках и гарях допускается посадка леса крупномерным посадочным материалом сосны без обработки почвы. Получило распространение создание культур сосны посадкой сеянцев без обработки почвы в северных борах, где распространены почвы со слабым задернением.

По мере улучшения лесорастительных условий при переходе от боров к сураменям интенсивность обработки почвы повышают с целью подавления роста сорной растительности. Наиболее распространенным способом обработки почвы в условиях суборей является бороздная плугом ПЛ-1, в условиях сураменей – плугом ПЛП-135.

В условиях суборей и сураменей наблюдается достаточно сильное задернение почвы, поэтому единственно приемлемым методом создания культур в суборях и сураменях всех лесорастительных зон и подзон является посадка леса. В условиях формирования подверженных задернению почв лесной зоны предпочтение должно отдаваться саженцам перед сеянцами с целью сокращения объемов агротехнических уходов и повышения лесоводственной эффективности культур.

Наиболее сложной проблемой при создании и выращивании культур сосны на Урале является недостаточная интенсивность проведения агротехнических и лесоводственных уходов,сдерживающая формирование высокопродуктивных искусственных насаждений. Решение этой проблемы может быть найдено по следующим направлениям.

1. Сокращение до минимума сроков закультивирования вырубок и гарей; оптимальным сроком создания культур следует считать следующий после рубки древостоя или лесного пожара год.

2. Использование крупномерного посадочного материала, позволяющее сократить объемы применения агротехнических уходов.

3. Внедрение лесокультурных технологий, снижающих потребность в агротехнических и лесоводственных уходах и создающих условия для их беспрепятственного проведения: выполнение мероприятий по повышению качества подготовки лесокультурной площади (по расчистке, раскорчевке, понижению пней, планировке поверхности почвы, удалению в необходимых случаях камней) по улучшению качественных показателей обработки почвы в соответствии с лесорастительными и технологическими условиями лесокультурной площади. При создании культур на избыточно увлажненных и малоразвитых почвах горных районов Урала и Зауралья оптимальным способом следует считать создание микроповышений с посадкой крупномерного посадочного материала сосны по центрам микроповышений. Определяющее значение для применения средств механизации имеет равномерное и прямолинейное размещение рядов лесных культур в случае применения традиционных для Урала технологий.

4. Совершенствование техники механического ухода за культурами, предусматривающие замену рыхления почвы при проведении ухода вычесыванием сорной травяной растительности.

Вопросы применения первоначальной густоты при создании культур сосны изучены недостаточно; приведенные ниже данные по первоначальной густоте, принятые в лесокультурном производстве на Урале, следует считать ориентировочными.

Первоначальная густота культур сосны в борах зависит, в первую очередь, от лесорастительных условий и вида посадочного материала. В северотаежных лесах густота культур сосны, создаваемых сеянцами, должна составлять не менее 3,5, а саженцами 2,5 тыс. шт./га. В лесорастительных условиях средней и южной тайги первоначальная густота должна быть повышена до 4,5 – 5 тыс. шт./га при создании культур сеянцами и 3,5 – 4,0 тыс. шт./га – саженцами.

В подзонах смешанных сосново-березовых лесов при создании культур сосны посадкой сеянцев она должна быть повышена до 6 тыс. шт./га, а широколиственно-хвойных лесов – 7 тыс. шт./га, в островных борах степи – 8 – 10 тыс. шт./га. Во избежание конкуренции растений за влагу в борах степи культуры должны систематически изреживаться, начиная с 5-го года роста.

Вопросы оптимизации текущей густоты культур сосны в условиях Урала изучены фрагментарно. Исследованиями А.Н. Лобанова (1999) в наиболее распространенных на Среднем и Южном Урале типах леса установлено выравнивание густоты искусственных и естественных сосновых древостоев к возрасту 45 лет. Сравнительно низкая в фазах индивидуального роста, чащи и жердняка густота культур создает более благоприятные условия роста культивируемых деревьев, обеспечивая формирование у них развитых крон и корневых систем и более слабое напряжение роста при дифференциации древостоев.

Искусственные древостои превосходят естественные по всем продуктивным показателям (средним значениям высоты, диаметра и объема ствола, по сумме площадей сечений и запасу древостоя). У искусственных насаждений выше класс бонитета. Средний диаметр, по данным А.Н. Лобанова, искусственных древостоев в сосняках ягодниковом и разнотрав­ном в возрасте 20 лет выше на 7 – 9%; средняя высота на 7 – 10%, запас древостоя до 60%; к возрасту 60 лет это превосходство сохраняется по всем продуктивным показателям; к возрасту 120 лет преимущество искусственных древостоев по высоте возрастает до 12 – 20%, а показатели роста по диаметру выравниваются; запас искусственных древостоев в возрасте спелости выше на 21 – 36% в сравнении с древостоями естественного происхождения.

Близкие результаты получены М.И. Гальпериным и И.Ф. Коростелевым (1974, 1976) в типе леса С. ртр восточноуральской лесостепи. Густота естественных сосняков выше в сравнении с культурами в возрасте 20 лет в 3,2 раза; к 40 годам это преимущество снижается до 1,3 раза; продуктивные же показатели лесных культур выше в указанном диапазоне возраста по высоте ствола на 24 – 13%, по диаметру на 24 – 25%, и по запасу древесины – на 31 – 34%.

Результаты исследований сосновых культур различного возраста в Балимбаевском и Уральском учебно-опытном лесхозахв лесорастительных условиях сосняков ягодникового и разнотравно-ягодникового, сформировавшихся по I – Iб классам бонитета, приведено в табл. 12. Густота культур выравнивается с густотой естественных сосняков I кл. бонитета (по таблицам хода роста сомкнутых сосновых насаждений на Среднем Урале Д.А. Миловановича, 1927) к возрасту 45 лет, когда в большинстве случаев густота искусственных древостоев близка густоте естественных; превышение производительности первых над вторыми достигается здесь за счет более крупных размеров ствола. Исключением являются ПП 15, 18, 20, 21, где превышение производительности достигнуто за счет более высокой густоты искусственного древостоя. На ПП 18, 21 густота лесных культур выше густоты древостоев естественного происхождения аналогичного возраста в 2 раза, в то время как относительная полнота достигает значения соответственно 1,50 и 1,59.

Таблица 12

Продуктивные показатели культур сосны в условиях Среднего Урала(по Чернову, 2002)

№ ПП	Лесхоз	Тип леса	Возраст, лет	Класс бонитета	Число стволов на 1 га	Запас на 1 га, м3	Относительная полнота
1	Билимбаевский	С.ртр	112	I	503	629	1,26
6	Билимбаевский	С.ртр	107	1а	504	718	1,26
7	Билимбаевский	С.ртр	107	I	482	673	1,33
8	Билимбаевский	С.ртр	59	1а	1446	697	1,75
14	УУОЛ	С.яг	46	1б	1523	525	1,17
15	УУОЛ	С.ртр	41	1б	2491	456	1,13
16	УУОЛ	С.яг	41	I	1828	657	1,88
17	УУОЛ	С.яг	45	1б	1513	524	1,17
18	УУОЛ	С.яг	43	1а	3170	528	1,50
20	УУОЛ	С.яг	39	I	2611	284	1,22
21	УУОЛ	С.яг	39	1а	3876	516	1,59
22	УУОЛ	С.ртр	48	1а	1500	550	1,31
23	УУОЛ	С.яг	48	I	1217	444	1,14
24	УУОЛ	С.ртр	43	1а	1348	406	1,03
25	УУОЛ	С.ртр	44	I	1597	482	1,40

Высокая густота культур на ПП 18, 21 сформировалась за счет сосредоточения деревьев в нижних ступенях толщины, заметно усиливших правостороннюю асимметрию рядов распределения деревьев по диаметру. Преобладание в составе древостоев некоторых участков лесных культур тонкомерных деревьев ведет к снижению среднего объема ствола в сравнении с естественными древостоями; изреживание древостоя низовым методом на таких участках должно проводиться в первую очередь.

Приведенные выше данные позволяют сделать следующие выводы:

Густота естественных и искусственных древостоев выравнивается после выхода их из фазы жердняка. В возрасте 50 лет она составляет 1,5; 60 лет – 1,1; 70 лет – 0,8; 80 лет – 0,6; 90 лет – 0,5; 100 – 120 лет – 0,4 тыс. шт/га.

В большинстве случаев более благоприятной для формирования высокопродуктивных древостоев в начальных фазах их роста является динамика густоты лесных культур, обеспечивающая лучшие в сравнении с естественными молодняками условия развития культивируемых растений.

Превосходство в продуктивности искусственных насаждений над естественными сохраняется до возраста спелости.

Формирование оптимальной густоты искусственных и естественных древостоев рубками ухода за лесом является эффективным средством повышения их производительности. Учеными СПбНИИЛХа разработаны показатели оптимальной густоты сосновых культур в лесной зоне северо-запада страны: при закладке сеянцами не менее 4,0 тыс. шт./га (саженцами и отборными сеянцами 3 тыс. шт./га), в возрасте 5 лет – не менее 2,6; 10 лет – 2,0 – 3,0; 20 лет – 1,5 – 2,5; 30 лет – 1,0 – 2,0; 40 лет – 0,7 – 1,2 и в 50 лет – 0,7 – 1,2 тыс. шт./га. Для Урала эти показатели динамики густоты следует считать ориентировочными; оптимизация густоты культур в различных фазах их роста является одной из приоритетных задач исследований на Урале.

5.5.1.2. Ель

Лесокультурные свойства ели. На Урале распространены ель обыкновенная (PiceaаbiesL), ель сибирская (PiceaоbovataLedeb.), и их гибридные формы. Биологические и лесокультурные свойства их близки.

Высокая теневыносливость ели обеспечивает сохранность культур под пологом лиственных пород, однако рост культур в этом случае замедлен. Различие в интенсивности роста ели в высоту на открытых местах и под пологом леса может достигать 3 – 4-кратной величины. Своевременное и достаточное осветление культур ели является залогом их высокой продуктивности. Высокая теневыносливость позволяет создавать предварительные и подпологовые культуры ели и широко использовать ее при реконструкции малоценных насаждений.

Особенностью культивирования ели является преимущество смешанных культур перед чистыми. Создание чистых культур предпочтительно лишь при плантационном выращивании ели. Еще одной особенностью создания культур ели является возможность широкого применения крупномерного посадочного материала. Ель в первые годы жизни растет медленно, поэтому важно, чтобы стадия медленного роста прошла в питомнике.

Предпочтительному использованию крупномерного посадочного материала ели в культурах способствует высокая приживаемость саженцев. Культуры ели, созданные посадкой крупномерного и укрупненного посадочного материала, значительно лучше противостоят задернению почвы в сравнении с культурами сосны, в связи с чем в одинаковых лесорастительных условиях требуют менее интенсивного агротехнического ухода. Окружающий травостой предохраняет молодые ели от заморозков. Вместе с тем чрезмерное развитие травянистой растительности может привести к снижению приживаемости культур.

Посев ели в условиях задернения высоко плодородных почвельников малоэффективен. Он требует больших затрат на проведение агротехнических уходов, в связи с чем проведение посева и аэросева ели не рекомендуется.

На свежих и влажных почвах суборей ель может принимать участие в составе смешанных древостоев естественного и искусственного происхождения. Ель здесь формирует нижние ярусы древостоя, способствуя росту в высоту культур светлохвойных пород, формированию их ствола, накоплению дополнительного запаса древесины и обеспечению непрерывности возобновления леса. Доля участия ели в структуре древостоя может регулироваться в зависимости от лесорастительных условий и целевого назначения культур.

В условиях сураменей создают как чистые, так и смешанные с лиственницей культуры. Соотношение ели и лиственницы в составе культур может быть различным; оно определяется, главным образом, потребностью в древесине той или иной древесной породы и наличием посадочного материала. Примешивание сосны здесь может дать положительный результат лишь в случае применения интенсивных агротехнических уходов.

В раменях естественно формируются высокопродуктивные чистые одноярусные ельники с ограниченной лесовозобновительной способностью. Состав культур здесь можно разнообразить за счет примешивания лиственницы. Смешанные елово-лиственничные культуры наиболее высоких показателей продуктивности достигают в условиях свежих раменей; с повышением влажности почвы лиственница выпадает из древостоя.

Культуры ели часто приходится создавать на вырубках и гарях, возобновившихся лиственными породами. Здесь возможны различные способы создания культур ели посадкой: в технологические коридоры, площадки, под пологом лиственных молодняков с равномерным размещением посадочных мест и последующим постепенным осветлением культур, посадкой ели в окна подлеска. Наиболее технологичен коридорный способ, который обеспечивает максимальную механизацию лесокультурных работ. Хорошие результаты получаются при создании культур площадками.В условиях разрастания травянистой растительности для создания культур должны применяться интенсивная обработка почвы и крупномерный посадочный материал.

Как показывает лесокультурная практика А.Е. и Ф.А. Теплоуховых, создание высокопродуктивных и биологически устойчивых культурценозов ели на Урале является достаточно сложной задачей. Преимущества культивирования ели, которые проявляются в первые десятилетия роста культур (высокая приживаемость и устойчивость к разрастающейся травянистой растительности, теневыносливость, способность длительный период расти под пологом других древесных пород) нивелируются к возрасту приспевания и спелости отставанием еловых культур от культур сосны и лиственницы в росте и производительности древостоев, ухудшением состояния и распадом культур.

Пермские лесоводы провели подробное изучение особенностей роста и формирования чистых культур ели. Прирост их по сумме площадей сечений, запасу, высоте, диаметру ствола достигает максимума в 30 лет, бонитет с IV – III классов в 10 – 20 лет повышается до II класса в 30 – 70 лет. Отпад по числу стволов в возрасте 20 лет составляет 41,4, в возрасте 70 лет – 88,1%, по массе стволовой древесины в 30 лет – 21,7 и к 70 годам уменьшается до 8%. Наивысшей полноты культуры ели достигают в 20 лет – 1,12, к 70 годам она снижается до 0,84 (Попова, 1971).

Специальные исследования эффективности изменения густоты культур ели в условиях Предуральского южно-таежного лесокультурного района провели М.Н. Прокопьев, Г.С. Разин, М.В. Рогозин и В.П. Рогозина (1983, 1986, 1987, 1988, 1990). Были установлены особенности роста культур ели, которые необходимо учитывать при выборе их первоначальной густоты. В частности, установлено, что замедленный рост в высоту продолжается до 15 – 20 лет, после чего наступает период быстрого увеличения суммы площадей сечений до естественного максимума в возрасте 45 – 60 лет в 42 – 56 м²/га, значительно превышающего показатели естественных ельников. Еловые культуры к 80 годам формируют запасы древесины до 513 м³/га, превышающие запасы естественных ельников при одинаковой высоте древостоя. В возрасте 40 лет наблюдаются очень высокие годичные приросты запаса древесины (до 17,6 м³/га). Для культур ели характерны раннее наступление возраста спелости: количественной в 40 – 50 лет, естественной в 60 – 80 лет; значительные средние приросты запаса в возрасте количественной спелости (6,7 – 8,2 м³/га в год); исключительно малый отпад до возраста количественной спелости (3 – 6% запаса) и небольшой до возраста естественной спелости (30 – 35% запаса).

Увеличение первоначальной густоты приводит к снижению запаса древостоя. В первые 20 – 25 лет более интенсивный рост наблюдается в густых культурах, но в более поздний период они уступают в росте редким. Кульминация среднего и текущего приростов ели по высоте имеет место в редких культурах в 40 лет, а в густых раньше. В редких культурах наблюдается более высокий прирост по объему ствола и запасу древостоя – запас 70-летних редких культур выше на 20%(Прокопьев, 1983)

Текущая густота культур ели снижается с возрастом крайне медленно даже в очень густых культурах. Интенсивное изреживание культур начинается при достижении полноты 1,0. В более редких культурах интенсивное изреживание начинается лишь спустя 20 лет после достижения высокой полноты, что объясняется высокой адаптивной способностью ели к условиям ограниченной освещенности. С увеличением первоначальной густоты культур с 3,6 до 8,5 тыс. шт./га полнота, запас и общая производительность до 20 лет возрастают прямо пропорционально в сравнении с древостоем низкой густоты. С 20 лет превышение постепенно снижается и к 40 – 50 годам сводится к нулю, а в дальнейшем оно проявляется у культур с низкой первоначальной густотой (до 20 – 30% и более по полноте и запасу). Древостои культур находятся в состоянии наивысшей полноты (0,95 и более) ограниченный период времени (20 – 30 лет), после чего более интенсивное абсолютное и относительное ее снижение происходит у культур с высокой первоначальной густотой, в итоге полнота культур с низкой первоначальной густотой оказывается выше. Авторы считают высокую густоту культур первичной причиной распада древостоев ели по достижении возраста 70 – 90 лет в том случае, если не проводится их своевременное изреживание.

Густоту культур в возрасте 10 лет М.В. Рогозин и Г.С. Разин (2011) назвали «начальной» (при этой густоте происходит смыкание культур и начинаетсядифференциация роста и развития культивируемых растений) в отличии от «первоначальной» густоты в момент создания культур.

Для культур ели М.В. Рогозин и Г.С. Разин предложили стандартнуютаблицу сумм площадей сечений, видовых высот и запасов древостоев, принимаемых за эталон полноты 1,0 применительно к лесорастительным условиям Западного Урала (табл. 13). Полнота культур 1.0 достигается в любом возрасте, но только при определённом сочетании достигнутой древостоем высоты, диаметра и густоты (показателей, которые формируются под влиянием условий произрастаниями) и начальной густоты культур. Приводимые выше выводы пермских ученых 4 лесоводов позволяют понять особенности формирования древостоев лесных культур, позволяющих сохранять наивысшую продуктивность до возраста спелости.

Графические зависимости показателей абсолютной полноты видовой высотыи запаса древесины в культурах ели от их средней высоты, полученные М.В. Рогозиным и Г.С. Разиным приведены на рис. 14.

В лесорастительныхусловиях Западного Урала (в типах условийместопроизрастания ТУМ Сз и Вз) культуры ели накапливают запас древесины до 513 м³/га в возрасте 80 лет, достигают производительности IIклассабонитета (выше на один класс бонитета естественных ельников). При увеличении начальной густотыкультуры ели (в возрасте 10 лет), начиная от 3550 шт/га, древостой в возрасте 50 – 60 лет формируются тонкомерными), в возрасте 60 – 80 летстановятся спелыми, готовыми к переходу в стадию распада при наступающих неблагоприятных лесорастительных факторов. Такие древостой приходится назначать в рубку до достижения ими экономической (наступающей при среднем диаметре 22см), что ведёт к потерепродуктивности в размере 31 – 37%. Первопричиной раннего наступления естественной спелости, ухудшения состояния и распада культур ели является высокая начальная и последующая (текущая) густота; остальные причины вторичны (Рогозин, Разин, 2011).

Сумма площадей сечений древостоев с полнотой 1,0 имеет следующую параболическую зависимость от средней высоты древостоев (при Н = 2 – 2 м):

∑g_1,0 = 0,075 (Н – 1)² + 4,5 (Н – 1) + 1 (1)

Однако в отличие от приводимых в табл. 13 и на рис. 14показателей другие таксационные показатели варьируют и полнота 1,0 достигаются при разном их сочетании» от максимальных до минимальных (табл. 14).К ним относятся: средний диаметр, текущая густота и возраст, в котором достигается полнота 1,0 при указанной средней высоте. Во всех случаях вход в таблицу-эталон задан в обязательном порядке только через среднюю высоту (табл. 13).

Таблица 13

Сумма площадей сечений, видовая высота, запас в древостоях еловых культур Западного Урала, принимаемых за эталон полноты 1,0

Нср, м	∑g, м2/га	HF, м2/м2	М, м3/га	Нср, м	∑g, м2/га	HF, м2/м2	М, м3/га
2	5,4	2,01	1	18	55,8	9,17	512
3	9,7	2,45	24	19	57,7	9,62	555
4	13,8	2,9	40	20	59,4	10,07	598
5	17,8	3,35	60	21	61	10,52	642
6	21,6	3,8	82	22	62,4	10,97	685
7	25,3	4,25	108	23	63,7	11,41	727
8	28,8	4,7	136	24	64,8	11,86	769
9	32,2	5,14	166	25	65,8	12,31	810
10	35,4	5,59	198	26	66,6	12,76	850
11	38,5	6,04	232	27	67,3	13,21	889
12	41,4	6,49	269	28	67,8	13,65	926
13	44,2	6,93	306	29	68,2	14,1	962
14	46,8	7,38	346	30	68,4	14,55	995
15	49,3	7,83	386	31	68,5	15,0	1028
16	51,6	8,28	427	32	68,5	15,45	1058
17	53,8	8,73	470

Полнота 1,0 достигается в любом возрасте, но только при определенном сочетании достигнутой древостоем высоты, диаметра и густоты – показателей, которые формируются под влиянием условий произрастания и начальной густоты. Так, при высоте 20 м возраст достижения полноты 1,0 может быть как в 45, так и в 80 лет и это будет зависеть от ТУМа и от густоты: чем благоприятнее для роста условия и больше густота, тем раньше она будет достигнута (Разин, Рогозин, 2011).

Р ис. 14. Абсолютная полнота в м²/га, видовая высота (HF) в м³/м² и запас стволовой древесины (М) в м³/га в древостоях еловых культур Западного Урала, принятых за эталон полноты 1,0

Таблица 14

Варьирование текущей густоты, диаметра и возраста, при которых достигается полнота 1,0 в разных условиях (при зафиксированной средней высоте Нср)

Нср, м	Nтек., тыс. шт		Дср, см		А, лет
	min	max	min	max	min	max
2	21	31	1,5	1,8	12	20
5	7,6	14	4,0	5,5	17	30
10	3,7	7	8	11	25	40
15	1,9	3,4	14	18	35	60
20	0,9	1,6	22	30	45	80
25	0,52	0,93	30	40	60	110
30	0,34	0,57	39	51	80	140

Густые культуры имеют более низкие показатели роста по высоте (на 2 – 9%) и диаметру (на 19 – 27%). Увеличение густоты в возрасте 10 лет без рубок ухода до 3550 шт./га и более приводит к резко отрицательным результатам – к 50 – 60 годам формируются тонкомерные древостои, которые распадаются в первую очередь в засушливые периоды, при этом полнота снижается до минимума; с увеличением первоначальной густоты культур процесс деградации древостоя идет интенсивнее(рис.15)

Рис. 15. Динамика запаса древесины в древостоях еловых культур различной начальной густоты(Балков и др.,2009)

Распространению и усилению воздействия корневой губки на состояние искусственных ельников на Урале способствует ряд технологических факторов и биологических особенностей ели. К технологическим факторам относятся: применение сплошной обработки почвы, создание чистых культур ели, загиб корневых систем при посадке, нарушение глубины посадки, завышенная густота культур, к биологическим – ограниченная способность ели к самоизреживанию в условиях затенения и внутривидовой конкуренции. Медленное самоизреживание культур ели приводит к длительному и значительному ухудшению их состояния и способствует, в свою очередь, распространению еловой корневой губки и усилению ее воздействия на дальнейшее ухудшение состояния и распад древостоя.

В качестве мер борьбы с распространением еловой корневой губки рекомендуются следующие лесокультурные мероприятия.

1. Сокращение срока выращивания культур. Создание культур ели оправдано на относительно плодородных дренированных почвах лесной зоны по интенсивным технологиям, когда срок выращивания крупномерной древесины не превышает 70 – 80 лет, а для целюлозно-бумажной промышленности 60 лет. За указанный период древостой культур ели достигает количественной и технической спелости и не подвергается заметному распаду. Сокращение оборота рубки, таким образом, является непременным условием при планировании еловых культур.

Приемы ускоренного плантационного выращивания ели (Маркова, 1989; Шутов и др., 1991, 2007) включают тщательный подбор лесокультурных площадей, их подготовку, интенсивную обработку почвы, применение крупномерного посадочного материала и достаточных объемов агротехнического и лесоводственного уходов. Для повышения ветроустойчивости искусственных ельников могут оставляться кулисы из березы и других пород естественного происхождения шириной 5 – 6 мна расстоянии 20 – 30 м одна от другой. К наступлению возраста спелости в этом случае сформируется смешанный древостой с составом 7 – 8Е 2 – 3Б. Предлагаемая технология обеспечивает быстрый рост и высокую сохранность культур. Вместе с тем плантационное выращивание ели дороже выращивания обычных лесных культур, что ставит под сомнение экономическую эффективность плантационного лесовыращивания. Для удешевления лесокультурных работ необходимо вводить такие элементы технологии плантационного лесовыращивания, которые не влекут за собой резкого удорожания лесокультурных работ.

2. Оптимизация густоты культур ели на всех стадиях их роста иформирования древостоя. Она позволяет избежать ослабления древостоя ели, повысить его производительность и предупредить распад. На своевременное изреживание культур ели необходимо обратить самое пристальное внимание, так как в производственных условиях рубки ухода в культурах ели часто не проводятся – специалисты лесничеств не считают изреживание культур ели первоочередной задачей, обрекая их на длительный период депрессивного состояния со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

Рубки ухода в искусственных ельниках путём изреживания древостоев с 25 – 35 лет позволяют, по даннымМ.В. Рогозина и Г.С. Разина (2011), повысить:

– среднюю высоту на 17 – 27%;

– потенциальную продуктивность до одного класса бонитета;

– средний диаметр до 44 – 79%;

– средний объём ствола до 255%;

– общую производительность до 15 – 22см;

– эффективную продуктивность по ликвидной древесине:

а) главного пользования на64 – 164%;

б) общего пользования на 54 – 83%;

– среднегодовую массовую стоимость древесины до 50 – 98%.

Систематические рубки ухода путём изреживания культур ели улучшают их состояние, повышают возраст естественной спелости, увеличивают продолжительность искусственных ельников на 26 – 30 лет и более.

3. Создание смешанных культур. В разделе, посвященном созданию культур сосны, показано, что при лесосырьевом назначении культур смешение ели и сосны нецелесообразно, так как ведет к снижению производительности искусственных древостоев.В культурах сырьевого назначения формирование смешанных сосново-еловых древостоев за счет естественного возобновления ели под пологом культур сосны может быть лесоводственно оправданно, когда оно способствует очищению стволов сосны от сучьев и позволяет повысить производительность древостоев и организовать непрерывное лесовосстановление.

Создание смешанных лиственнично-еловых культур, как будет показано ниже, предупреждает основной недостаток сосново-еловых культур  снижение их производительности. Создании смешанных культур ели с другими древесными породами, включая естественное возобновление березы, при условии своевременного формирования густоты и состава, способствует снижению ветровальности ели и предупреждению распада насаждений. Исходя из сказанного, создание смешанных культур является одним из способов, направленных на повышение биологической устойчивости культурценозов ели.

4. Совершенствование технологии создания культур ели.Применение способов частичной обработки почвы. Оптимальными для ели следует считать способы дискретной обработки, в наибольшей мере отвечающей задаче предупреждения распространения корневой губки и преждевременного распада культур. В производственных условиях наиболее приемлемыми являются полосный и бороздной способы обработки как наиболее технологичные и высокопроизводительные; они наряду с дискретной обработкой могут быть рекомендованы для обработки плодородных почв. Повышение качества посадочного материала, формирование его корневой системы, повышение качества посадки относятся к числу мероприятий, способных дать реальный лесоводственный эффект.

Ель способна формировать смешанные естественные и искусственные насаждения с участием любых эдификаторов лесной зоны как хвойных, так и лиственных, в связи с чем велико потенциальное разнообразие типов культур с участием ели. При выборе типов еловых культур необходимо учитывать возможность решения задачи повышения их биологической устойчивости – без удовлетворительного решения этой задачи становятся труднодостижимыми основные цели лесокультурного производства.

Выше отмечена нецелесообразность создания смешанных сосново-еловых культур сырьевого назначения, так как смешение ели с сосной ведет к понижению производительности культур в период, предшествующий наступлению возраста спелости. Вместе с тем создание культур несырьевого назначения, где не ставится задача получения высокой производительности древостоев, могут создаваться смешением сосны с елью в разных сочетаниях в зависимости от целевого назначения культур аллелопатическое несоответствие здесь не играет решающей роли и не может служить препятствием в выборе типа лесных культур. Однако при этом необходимо учитывать, что такие культуры призваны создаваться чаще всего в особо ценных лесах с использованием несплошных способов рубки, с высокими рекреационными и техногенными нагрузками на среду − факторами, способствующими распаду культур. В связи со сказанным, объемы создания сосново-еловых культур природоохранного и социального назначения должны быть ограниченными; они должны создаваться в оптимальных для произрастания ели лесорастительных условиях с учетом возможностей повышения ее биологической устойчивости.

Более перспективно создание елово-лиственничных культур. Лиственница и ель при оптимальном их соотношении в составе не являются антагонистами и могут формировать древостои очень высокой производительности. Внедрение ели и лиственницы в культуры целесообразно производить одновременно. В этом случае смешанные елово-лиственничные культуры способны достигать наивысшей продуктивности. Долевое соотношение ели и лиственницы определяется их целевым назначением.

Необходимым условием создания елово-лиственничных культур сырьевогоназначения должно быть полное соответствие лесорастительных условий лесокультурной площади лесоводственно-биологическим свойствам этих древесных пород. Несоблюдение этого условия приведет к нарушению аллелопатических взаимоотношений ели и лиственницы и не позволит достичь повышения производительности культурценозов.

Елово-лиственничныекультуры сырьевого назначенияцелесообразно создавать в лесорастительных условиях дренированных местоположений ельников и некоторых типов сосняковзеленомошниковых и разнотравного. Обязательным условием выбора лесокультурной площади должно быть наличие хорошо дренированных плодородных почв, в наибольшей мере отвечающих лесоводственно-биологическим условиям ели и лиственницы. В таких лесорастительных условиях елово-лиственничные культуры призваны стать одним из основных типов культур, так как совмещают высокую производительность и биологическую устойчивость.

При создании культур несырьевого назначения требования к подбору лесокультурных площадей могут быть несколько снижены, при необходимости регулирование взаимоотношений ели с лиственницей может быть проведено применением мер лесоводственного ухода. Елово-лиственничные культуры природоохранного и социального назначения рекомендуются для таежной и лесостепной зон; в благоприятных лесорастительных условиях уральской лесостепи культуры ели и лиственницы достигают высоких продуктивных показателей и могут произрастать совместно. Ель и лиственница в условиях сосняка разнотравного островных боров северной лесостепи Урала не уступают в росте коренной древесной породе сосне и достигают высоких продуктивных показателей уже к 50-летнему возрасту (Чернов, 2002).