
- •Введение
- •Природные условия урала
- •2. Основные положения организации лесокультурного производства
- •2.1. Периодизация лесокультурного производства
- •2.2. Лесокультурное районирование
- •3. Путисовершенствованиялесокультурного производства
- •4. Методология исследований
- •5. Методические основылесокультурных исследований
- •5.1. Определение целей и задач исследований
- •5.2.Геоботанические и лесотипологические исследования
- •5.3. Лесокультурная терминология
- •5.4. Исследование лесокультурных площадей
- •5.5. Исследование лесных культур
- •5.5.1. Лесокультурные свойства хвойных древесных пород
- •5.5.1.1. Сосна обыкновенная
- •5.5.1.3. Лиственницы сибирская и Сукачева
- •5.5.1.4. Кедр сибирский
- •5.5.2. Планирование опыта
- •5.5.3. Методические основы лесоводственной оценки типов культур и агротехнологических параметров их создания и выращивания
- •5.5.3.1. Способы возобновления леса
- •5.5.3.2. Типы и виды лесных культур
- •5.5.3.3. Густота лесных культур
- •5.5.3.4. Обработка почвы
- •5.5.3.5. Методы создания культур
- •5.5.3.6. Плантационное выращивание леса
- •5.5.3.7. Изучение качественных показателей древесины лесных культур
- •5.5.3.8. Энергетическая оценка лесных культурценозов
- •5.5.3.9. Лесные культуры ландшафтообразующего назначения
- •5.5.4. Лесокультурные методы исследований
- •5.5.5. Лесоводственно-таксационные методы исследований
- •5.5.5.1. Общие требования к закладке пробных площадей и работе на них
- •5.5.5.2. Определение лесоводственно-таксационных показаелей деревьев, древостоев и насаждений Таксационные показатели отдельного дерева Определение объемов стволов
- •Определение приростов дерева
- •Таксационные показатели элементарного древостоя (элемента леса)
- •Таксационные показатели древостоев ярусов и насаждения в целом
- •5.5.5.3. Специальные методы изучения роста, дифференции деревьев, строения и формирования древостоев и насаждений
- •Изучение роста и дифференциации деревьев
- •5.5.6. Методы изучения корневых систем
- •5.5.7. Методы изучения биологической продуктивности культур
- •5.5.8. Методы оценки качества лесных культур
- •5.5.8.1. Проблемные вопросы прогнозирования качества лесных культур
- •5.5.8.2. Оценка качества лесных культур
- •5.5.8.3. Принципы построения оценочных шкал
- •5.5.8.4. Лесопатологический мониторинг
- •5.5.9. Статистические методы исследований
- •5.5.9.1. Вариационный анализ
- •Сравнение выборок и статистических параметров
- •Сравнение статистик распределения
- •5.5.9.2. Корреляционный анализ
- •Коэффициент корреляции для больших выборок
- •Совместное вычисление коэффициента корреляции и корреляционного отношения между взвешенными рядами
- •Прямое и обратное корреляционные отношения
- •Корреляция рангов
- •5.5.9.3. Регрессионный анализ
- •Линейная регрессия
- •Криволинейные корреляционные зависимости
- •5.5.9.4 Дисперсионный анализ
- •5.5.9.5. Временные ряды
- •6. Теоретические основы оптимизации густоты древостоев
- •6.1. Состояние вопроса оптимизации густоты древостоев.
- •6.2. Обоснование оптимальной структуры сосновых древостоев
- •6.2.1. Оценка методов определения площади питания деревьев
- •6.2.2. Закономерности распределения деревьев по величине их площадипитания
- •6.2.3. Взаимосвязь площадей питания с морфометрическими характеристиками деревьев.
- •6.2.4. Оптимальные параметры древостоев в эксплуатационных лесах
- •6.2.5. Параметры древостоев, обеспечивающие максимальное накопление фитомассы крон
- •Оптимальные значения площади питания деревьев, густоты и суммы площадей сечений древостоев по накоплению фитомассы крон
- •Использованная литература
- •Приложения
- •Морфологическая характеристика лесного биогеоценоза
- •Общая характеристика лесного биогеоценоза
- •Модельное дерево № _____
- •Термины и определения по защите леса
- •Насекомые вредители лесных культур
- •Болезни лесных культур
- •Методические основы лесокультурных исследований
5.5.3.6. Плантационное выращивание леса
Создание высокопродуктивных лесных культур способствует сохранению высокобонитетных лесов естественного происхождения, являющихся генофондом, отличающимся высокими показателями биологического разнообразия, продуктивности, биологической устойчивости к неблагоприятному влиянию условий среды. Такие леса при их сохранении в качестве семенных резерватов обеспечат в будующем возможность достижения лесоводами важнейших целевых установок лесовыращивания – экологической, социальной, сырьевой.Плантационное выращивание лесов позволяет решить указанные выше задачи в более короткие сроки, чем это может быть достигнуто при естественном возобновлении лесов и при создании обычных лесных культур.
Большой объем работ по изучению различных особенностей плантационного выращивания сосны и ели был выполнен коллективом института С.-ПбНИИЛХ в порядке научной разработки и внедрения целевой комплексной программы «Создание в европейско-уральской зоне СССР постоянной лесосырьевой базы на основе плантационного способа воспроизводства лесных ресурсов», утвержденной правительством страны в 1980 году. Результаты исследований, выполненных под руководством проф. И.В. Шутова, изложены в коллективной монографии «Плантационное лесоводство» (2007).
Авторами были испытаны различные способы обработки почвы, варианты первоначальной густоты лесных культур, применены гербициды и удобрения, изучены возможности применения лесной селекции, использованы различные виды посадочного материала и другие лесокультурные приемы. Выполненная в С.-ПбНИИЛХ научная работа имеет важное методическое значение, позволяющее избежать ошибок и недостатков в проведении дальнейших исследований по этой теме.
На лесоводственную эффективность лесовыращивания оказывают влияния многие природные и агротехнические факторы. Из природных факторов наиболее важным является плодородие почвы. Применительно к плантационному лесовыращиванию авторы выделяют реальное (фактическое), потенциальное (может быть достигнуто при воздействии различных мелиоративных, агротехнических и лесоводственных мероприятий) и заданное(при проектировании плантационных культур) плодородие почвы. Плодородие почвы в лесоводстве интегрально оценивается классом бонитета по шкале М.М. Орлова, типом леса и типом лесорастительных условий.
В практике современного лесного хозяйства наибольшее распространение получило плантационное выращивание ели для целей целюлозно-бумажного производства.
Плантационное выращивание ели. Плантационное выращивание применяется при создании культур сосны и ели. Плантационные культуры ели создаются для ускоренного выращивания балансовой древесины, в первую очередь, в районах размещения целлюлозно-бумажных комбинатов. Это районы европейско-уральской зоны. Плантационное выращивание ели предполагает снижение возраста рубки до 50 – 60 лет.
Выбор участка имеет важное значение, так как тип лесорастительных условий определяет продуктивность насаждений и сроки их выращивания. Для закладки плантаций следует подбирать равнинные или слабохолмистые хорошо дренированные участки с суглинистыми почвами, обеспеченные как гумусом, так и минеральными питательными веществами. Глубина залегания водоупорного горизонта должна быть 1 –2 м. При более высоком залегании грунтовых вод предусматривается предварительная осушительная мелиорация. Считаются пригодными низинные торфяники.
При отсутствии в достаточном количестве таких почв допускается закладка плантаций на менее плодородных почвах. В любом случае бонитет насаждений должен быть не ниже II класса, мощность гумусового горизонта и подстилки не менее 10 см. Почва должна содержать в перегнойном горизонте гумуса не менее 1,5%, рН почвенного раствора должен быть в пределах 4–6.
Подготовительные работы отличаются более высокой тщательностью в сравнении с созданием обычных лесных культур. При этом большое внимание уделяется максимальному сохранению гумусового горизонта. При освоении лесокультурной площади решаются также вопросы дорожного и мелиоративного строительства.
При создании плантаций ели предусматривается точная разбивка рядов культур в соответствии с проектом. Выкорчеванные пни укладывают в валы или удаляют за пределы лесокультурной площади. По центрам полос или борозд устанавливаются вешки. Способ обработки почвы должен строго соответствовать почвенно-гидрологическим условиям лесокультурной площади. На избыточно увлажненных почвах высота пластов и гряд увеличивается до 45 см.
Культуры создаются посадкой 4 – 5-летних саженцев с высотой надземной части не менее 30 см, выращенных из семян с улучшенными качественными показателями. Посадка саженцев производится только весной. Первоначальная густота посадки в таежной зоне составляет 2,5 – 3,0 тыс. шт./га, ширина междурядий 4 –6 м. Приживаемость к концу 2-го года роста культур должна быть не ниже 80%. Дополнение производится только одновозрастным посадочным материалом.
Агротехнические уходы отличаются повышенной интенсивностью, они выполняются как механическим, так и химическим способами. В еловых плантациях рекомендуется локальное внесение минеральных и известковых удобрений в зону корневых систем культивируемых растений или узкой полосой вдоль ряда, при этом внесение удобрений можно сочетать с внесением гербицидов. Лесоводственные уходы (осветление и изреживание) должны проводиться своевременно и с повышенной интенсивностью.
Рекомендуемая агротехника должна обеспечить возраст рубки не более 60 лет. Оставшиеся к этому возрасту 600 – 800 деревьев на 1 га обеспечивают формирование максимального запаса балансовой древесины ели.
По мере повышения интенсивности ведения лесного хозяйства на Урале будут складываться экономические условия для плантационного выращивания культур других, кроме сосны и ели, хвойных древесных пород.
При плантационном лесовыращивании важное значение придается качественным показателям посадочного материала, порядку размещения культивируемых растений на площади (рядовое, в виде сдвоенных рядов, с возможно более равномерным размещением посадочных мест) и прямизне рядов культур, способствующей качеству выполнения механизированных технологических операций по закладке культур и уходу за ними.
Методика исследований плантационных культуротличается от методики исследований лесных культур более высоким уровнем комплексности, детализации и точности, что связано с высокой стоимостью создания и выращивания плантационных культур.
При изучении плантационных культур следует уделять внимание особенностям обработки и влиянию их на рост культур. Здесь исследования должны быть проведены более тщательно, чем при исследовании обычных лесных культур. Повышенное внимание к обработке почвы объясняется двумя причинами. Во-первых, качество обработки почвы оказывает решающее влияние на формирование корневых систем культивируемых деревьев, и во-вторых, обработка почвы под плантационные культуры производятся с более высокой интенсивностью, следовательно, влияние ее на рост культур выражено сильнее, чем при создании обычных лесных культур.
Вид и качество обработки почвы оказывают влияние на первоначальную и текущую густоту культур; при исследовании ставят задачу выявить зависимость последних от вида и качественных показателей обработки почвы.При формировании древостоев культур плантационного типа большое внимание уделяют оптимизации текущей густоты на всех стадиях их роста. При необходимости должны быть внесены необходимые поправки в изложенные выше методические подходы к изучению лесоводственной эффективности текущей густоты обычных лесных культур с целью более тщательной проработки вопроса возможности перевода их в плантационные.
Для оценки роста и продуктивности плантационных культур и прогнозных расчетов необходимо составлять таблицы хода роста аналогично таблицам хода роста обычных лесных культур. Они могут быть составлены в виде математических уравнений. Они должны содержать данные по возрастной динамике средней высоты и среднего диаметра древостоя, сумм площадей сечений, показателей формы ствола (видового числа или видовой высоты), о запасе древесины и общей продуктивности, среднем и текущем периодическом приросте выбираемой части и отпада.
Таблицы хода роста должны быть дифференцированы по основным типам леса (типам лесорастительных условий, типам условий местопроизрастания). В таблицах хода роста используются средние величины; необходимо стремиться к достижению их статистической достоверности. При составлении хода роста плантационных культур должна быть учтена интенсивная технология их создания и выращивания.
Ученые С.-ПбНИИЛХ для условий северо-запада Европейской части России определили сроки проведения разреживаний плантационных культур сосны и ели для получения максимального выхода основных сортиментов (Прогнозные таблицы хода роста плантационных культур, 1988) (табл.22).
Таблица22
Сроки проведения разреживаний плантационных культур и их густота после разреживания, тыс. шт./га
Номер разреживания |
Культуры ели |
Культуры сосны |
||||
возраст, лет |
заданные сортименты |
возраст, лет |
заданные сортименты |
|||
балансы |
пиловочник |
балансы |
пиловочник |
|||
Подзона средней и южной тайги |
||||||
1 |
11 – 14 |
1,8 – 2,2 |
1,8 – 2,2 |
10 – 12 |
1,8 – 2,2 |
1,8 – 2,2 |
2 |
25 – 30 |
1,0 – 1,5 |
1,0 – 1,5 |
20 – 25 |
1,0 − 1,5 |
1,0 – 1,5 |
3 |
35 – 40 |
– |
0,7 – 1,0 |
35 – 40 |
– |
0,6 – 0,9 |
Подзона смешанных лесов |
||||||
1 |
10 – 13 |
2,0 – 2,5 |
2,0 – 2,5 |
10 – 12 |
2,5 – 3,0 |
2,5 – 3,0 |
2 |
25 – 30 |
1,0 – 1,5 |
1,0 – 1,5 |
20 – 25 |
1,0 – 1,5 |
1,0 – 1,5 |
3 |
35 – 40 |
– |
0,7 – 1,0 |
35 – 40 |
– |
0,6 – 0,9 |
Аналогичные таблицы следует разработать для каждого крупного региона, при этом необходимо:
– более полно учесть дифференциацию лесорастительных условий в соответствии со схемой лесорастительного районирования, с преобладающими типами леса и культивируемыми породами;
– обеспечить сокращение амплитуды колебаний показателей густоты культурпосле каждого приема разреживаний.
Составление таблиц хода роста плантационных культур позволит разработать прогнозную бонитировочную шкалу типов леса (групп типов леса, типов лесорастительных условий), сравнить ее с бонитировочными шкалами лесных культур и естественных насаждений и составить прогнозные таблицы хода роста по классам бонитета. Таблицы хода роста являются завершением исследований и внедрением их результатов в производство.