5.5.8.2. Оценка качества лесных культур

Обязательным требованием является проведение исследований с учетом фазы роста, в которой находятся культуры.

Фазы роста культур. Первые предложения по выделению фаз (этапов) роста и развитиялесных культур относятся к началуXXв.Основатель современного лесоводства Г.Ф. Морозов выделил молодняки – насаждения до начала их смыкания; чащу – с момента смыкания до началадифференциации; жердняки – от начала изреживания до условно принятого размера, выраженного средним диаметром 20 см, приспевающий, спелый, престарелый лес (Писаренко, Мерзленко, 1990).

Н.П. Кобрановым (1930) выделены восемь фаз искусственного возобновительного процесса;в том числе:

• фаза приживания 1 – 2 года;

• фаза индивидуального роста и развития – 9 лет и более;

• фаза дифференциации древостоя по степени господства (фаза формирования древостоя); длительность ее составляет 19 – 20лет;

• фаза формирования стволов (начинается с наступления «критического возраста» древостоя, когда масса хвороста и листовой поверхности и потребность во влаге и минеральных питательных веществах достигают максимума, а завершается ослаблением роста по диаметру и интенсивным очищением ствола от сучьев) – длится от 15 до 30 лет;

• фаза приспевания длится – от10 до 20 лет;

• фаза спелости леса.

П.В. Воропанов (1973) выделил четыре возрастных этапа формирования насаждений, предложив критерии их оценки (рис. 40):

1. этап рекапитуляции, когда отношение текущего прироста в высоту к среднему приросту превышает 1,0 (этап «большого роста»);

2. этап возмужалости, когда указанное отношение больше 2;

3. этап зрелости – отношение изменяется от 2 до 1;

4. этап старения – отношение меньше 1.

На основе анализа литературы и проведенных оригинальных исследований культур хвойных пород М.Д. Мерзленко (2001), М.Д. Мерзленко и Н.А. Бабич (2002) на примере культур ели выделили 8 основных фаз роста и развития. Временные границы фаз установлены наоснове характерных индикационных признаков, в том числе показателей прироста по высоте и объему ствола (рис. 40), разработанных П.В. Воропановым (1973).

Фаза приживания. После посадки наступает период послепосадочной депрессии и адаптации к новым условиям произрастания, что сопровождается изменением состояния и гибелью части растенийДлительность фазы приживания составляет 3 года. В этот период необходимо проводить агротехнические уходы и дополнение культур.

Фаза индивидуального роста(фаза, предшествующая смыканию).На протяжении этой фазы культивируемые растения растут обособленно друг от друга. Находясь в этой фазе роста и развития, древесные растения интенсивно наращивают темпы роста как надземной, так и подземной частей. При достижении жизненного потенциала, равного 1,0, можно считать фазу индивидуального роста завершенной. Окончание фазы

индивидуального роста происходит в возрасте, близком к 10 годам. Интенсивность роста культивируемых растений в последующих фазахнаходится в тесной корреляции со скоростью роста их в этой фазе. Дифференциация деревьев в росте в этой фазе идет как за счет различий в наследственности, так и за счет мозаичности условий произрастания. Длительность фазы в значительной мере предопределяется первоначальной густотой культур; густые культуры раньше начинают смыкаться кронами.

Фаза смыкания сопровождается перестройкой физиологии и интенсивности процессов роста в зависимости от особенностей дифференциации деревьев при формировании древостоя и насаждения в целом. Длительность фазы зависит от первоначальной густоты культур.

Смыкание культивируемых растений кронами происходит вначале в ряду, затем между рядами. Началом фазы является некоторое снижение текущего прироста по высоте и диаметру, а окончанием – наступление(после смыкания крон) увеличения текущего прироста как по высоте, так и по диаметру.

Фаза чащи характеризуется полным смыканием культивируемых растений и началом отмирания нижних сучьев. В молодняке создается напряженность роста, порождаемая внутривидовой конкуренцией. Окончанием этой фазы служит достижение максимума жизненного потенциала по высоте, что совпадает с 20-летним возрастом. В этот период большое значение должно уделяться применению рубок ухода для регулирования и оптимизации текущей густоты культур.

Фаза жердняка. Нижняя часть ствола очищается от ветвей, формируется поднятая крона. Наблюдается сильная дифференциация роста деревьев в высоту. Напряженность роста древостоя достигает кульминации, последствия чего выражаются в виде снеговала и снеголома, в возникновении и быстром распространении корневых гнилей, что ведет к частичному расстройству культур. Заключительной стадией фазы жердняка является интенсивный отпад части деревьев, сопровождающийся спадом напряжения роста искусственного древостоя. Окончание фазы жердняка соответствует жизненному потенциалу по объему ствола более 2,0.

Фаза формирования стволов.Начало этой фазы совпадает с завершением интенсивного отпада и характеризуется дальнейшим быстрым накоплением стволового запаса древесины. Завершение фазы совпадает с ослаблением роста в высоту, интенсивным очищением стволов от сучьев и окончанием этапа рекапитуляции согласно жизненному потенциалу по высоте.

Фаза приспевания.Для этой фазы в целях оптимизации роста искусственного насаждения особо важное значение приобретает текущая густота древостоя. Начало фазы приспевания совпадает с уменьшениемжизненного потенциала по высоте до 1,0, а завершение фазы – с

Рис. 40.Фазы роста и развития культур в разрезе их жизненного потенциала:1 – по высоте; 2 – по объему ствола (по Воропанову, 1973))

уменьшением жизненного потенциала по объему ствола до 2,0.

Фаза спелости наступает в возрасте 60 лет и характеризуется прогрессирующим падением жизненных потенциалов.

Фаза распада.В этой фазе отпад по своей интенсивности превышает прирост. Распад идёт куртинообразно с появлением окон и полян, где полностью выпадает главная древесная порода.

В природе искусственного леса границы фаз роста и развития насаждений, а также их длительность, считают авторы, очень динамичны и зависят от значительного числа внешних и внутренних факторов. Всю совокупность факторов, влияющих на прохождение культурами фаз роста и развития, можно разделить на биологические, природные, лесокультурные и лесоводственные.

Использование массовых материалов учета лесных культур. Важное значение в оценке качества лесных культур имеет использование материалов лесоустройства и лесохозяйственных предприятий. Материалы лесоустройства получены путем глазомерной оценки лесоводственных характеристик лесных культур. Материалы, сосредоточенные в книгах учета лесных культур, которые заполняют специалисты лесохозяйственных предприятий, получены с использованием перечислительной таксации (при проведении технической приемки, инвентаризации, обследования культур и при переводе их в хозяйственно ценные молодняки). Как материалы глазомерной таксации лесоустроителей, так и материалы, полученные при проведении учетных работ в лесохозяйственных предприятиях, дают возможность объективной оценки качества лесных культур и состояния лесокультурного производства. Получив такие результаты, исследователь будет иметь более точное представление об объектах и задачах, которые необходимо разрешить научным путем в процессе предстоящих исследований.

Проведение исследований лесных культур с использованием массовых материалов их учета имеет некоторые методические особенности:

1. перед началом исследований необходимо иметь обоснованную схему лесокультурного районирования территории;

2. исследования необходимо проводить в каждом лесокультурном районе в отдельности, распространяя полученные результаты и выводы на данный лесокультурный район;

3. при изучении вопроса в пределах лесокультурного района следует выбрать объекты исследования, которыми могут быть все искусственные леса района или его части (например, одного или нескольких участковых лесничеств), по возможности представляющие весь спектр лесорастительных и технологических условий создания и выращивания лесных культур;

4. получаемые результаты использования массовых материалов учета культур отражают итоги лесокультурной деятельности лесохозяйственного предприятия по состоянию на день учета. Но при этом не находят достаточного отражения первоначальные параметры закладки культур и причины снижения их качества, которые подлежат изучению при проведении более детального специального исследования;

5. изучение массовых материалов учета следует дифференцировать по типам леса и годам закладки культур, что позволит более точно учесть особенности их роста и формирования в зависимости от лесорастительных условий и возраста;

6. при использовании массовых материалов учета лесных культур необходимо учитывать требования статистической достоверности результатов исследований.

При сборе материалов используют таксационные описания, ведомости лесных культур старших возрастов и ревизионного периода, книги учета лесных культур. Составляют ведомость по форме табл. 41. (в качестве примера приведен фрагмент выписки из ведомости лесных культур Национального парка «Припышминские боры»; лесные культуры были созданы учащимися Талицкой лесной школы).

Используя данные табл. 41, делают обширный анализ изучаемых культур. В частности определяют:

1) площадь культур по лесничествам;

2) общую площадь культур, в том числе по породам (сосна, ель), по типам леса, по возрасту культур (по времени их закладки), по текущему породному составу, по производительности древостоя (по классу бонитета, запасу на 1 га); по относительной полноте и состоянию;

3) средние показатели: площадь выдела; состав древостоя; возраст; класс бонитета; относительную полноту; запас древостоя на 1 га; балл состояния.

4) средние показатели по типам леса и культивируемым породам:

• текущий состав древостоя

• относительную полноту древостоя;

• класс бонитета древостоя;

• запас древостоя на 1 га;

• балл состояния;

5) варьирование показателей:

• доли участия культивируемой породы в текущем составе древостоя;

• возраста культур;

• относительной полноты;

• запаса древостоя на 1 га;

6) корреляционную связь:

• доли участия культивируемой породы в текущем составе древостоя и возраста культур ;

• относительной полноты древостоя и возраста культур;

• запаса на 1 га и возраста культур;

• класса бонитета и возраста культур (средний возраст культур по классам бонитета);

• балла состояния и возраста культур (средний возраст по баллам состояния и средний балл по возрастным группам (классам возраста));

• доли участия культивируемой породы в составе древостоя культур и балла их состояния;

• доли участия культивируемой породы в составе древостоя и запаса древесины на 1га;

• класса бонитета и запаса древесины на 1га;

• относительной полноты древостоя и балла состояния культур;

7) регрессионную зависимость:

• запаса древесины (последовательно): от доли участия культивируемой породы в текущем составе древостоя, от возраста и относительной полноты;

• относительной полноты древостоя от доли участия культивируемой породы в текущем составе древостоя и его возраста;

• доли участия культивируемой породы от возраста.

Все приведенные выше показатели имеют лесоводственный смысл; при проведении детальных исследований они должны быть определены в полном объёме или частично, что решает исследователь при разработке

Таблица 41

Лесоводственно-таксационная характеристика лесных культур, созданных учащимися Талицкой лесной школы (по данным лесоустройства 1997 г.)

№ кв	№выдела	Площадь, га	Тип леса	Год создания	Главная порода	Состав древостоя	Возраст, лет	Класс бонитета	Полнота	Запас на 1га, м³	Балл состояния
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Мохиревское лесничество
34	5	3,4	С. яг-зм	1903	Е	6Е 2С 2Б	94	2	0,9	423	Хорошее
34	24	2,1	С. яг-зм	1903	Е	6Е 3С 1Б	94	2	0,9	423	Хорошее
34	26	0,5	С. яг-зм	1903	Е	5Е 4С 1Б	94	2	0,9	328	Хорошее
34	30	2,2	С. яг-зм	1903	Е	7Е 2С 1Б	94	2	0,9	450	Хорошее
48	2	1,2	С. яг-зм	1913	Е	6Е 2С 2Б	84	2	0,9	396	Хорошее
48	4	0,8	С. яг-зм	1917	Е	6Е 4С	80	2	0,9	324	Хорошее
48	23	1,8	С. яг-зм	1913	Е	6Е 2С 2Б	84	2	0,9	396	Хорошее
48	25	1,9	С. яг-зм	1913	Е	6Е 2С 2Б	84	2	0,9	396	Хорошее
Талицкое лесничество
7	10	7,4	С. яг	1917	С	6С 4Б	80	1	0,8	432	Хорошее
7	32	4,9	С. яг	1900	С	6С 4Б	97	1	0,9	513	Хорошее
7	50	0,6	С. орл	1900	С	8С 2Б	97	1	0,7	399	Удовлет.
Ургинское лесничество
24	8		С. яг-зм	1903	С	6С 4Л+Е+Б	94	1	1,0	590	Хорошее
	9		С. яг-зм	1900	С	7С 2П 1Б	97	1	1,0	570	Хорошее

Окончание табл. 41

1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11		12
25	14			С. яг-зм	1905	С	10С	92	1	0,7	348		Удовлет.
	15			С. яг-зм	1905	С	8С 2Б	92	1	1,0	520		Хорошее
	17			С. орл	1915	С	9С 1Б	82	1	1,0	470	Хорошее
35	3			С. яг-зм	1919	С	6С 4Б	78	1	0,8	400	Хорошее
	8			С. яг-зм	1921	С	7С 2Б 1Ос	76	1а	0,8	432	Хорошее
37	3			С. яг-зм	1905	С	9С 1Б	92	1	1,0	570	Хорошее
47	4			С. яг-зм	1910	С	10С+Б	87	1	1,0	520	Хорошее
	5			С. яг-зм	1910	С	6С 4Б	87	1	0,9	450	Хорошее
48	2			С. яг-зм	1915	С	6С 4Б	82	1а	0,9	486	Хорошее
	4			С. яг-зм	1915	С	6С 4Б+Ос	82	1	0,8	416	Хорошее
	9			С. яг-зм	1915	С	7С 3Б	82	1	1,0	540	Хорошее
	11			С. яг-зм	1920	С	10С+Б	77	1а	0,9	485	Хорошее
	12			С. орл	1920	С	9С 1Б	77	1	1,0	540	Хорошее
	22			С. яг-зм	1918	С	8С 2Б	79	1а	1,0	540	Хорошее
	16			С. тр	1900	С	7С 1П 2Б+Е	97	1	1,0	540	Хорошее
	20			С. тр	1900	С	7С 1П 2Б	97	1	0,9	513	Хорошее
	33			С. тр	1892	С	6С 2П 2Б	105	1	0,4	228	Неудовл.
	35			С. тр	1897	С	4С 1П 4Б 1Ос	100	1	0,7	329	Удовлет.

программы исследований. Результаты исследований необходимо выразить в виде таблиц, графиков, диаграмм, корреляционных решеток, уравнений регрессии и др. В процессе исследований могут возникнуть, кроме приведенных выше, другие вопросы; исследователь определяет целесообразность научного решения этих вопросов и при необходимости разрабатывает дополнительную методику их исследований.

Особенностью лесокультурных объектов является одновременное действие и взаимодействие на рост культур большого числа факторов, а показатели их качества являются случайными величинами, что предопределяет широкое применение при исследовании большого числа наблюдений и методов вариационной статистики, позволяющих оценивать статистическую достоверность явлений и величин, прослеживать между ними взаимосвязи и взаимозависимости. Эти приемы изложены в разделе «Статистические методы исследований».