Учебное занятие №№ 69-71

Тема 2.4. Рост, развитие и строение леса. План изучения темы

1. Понятие о росте и развитии леса.

2. Этапы развития древесных растений. Возрастные периоды жизни леса.

3. Лесоводственная характеристика и значение чистых и смешанных, простых и сложных, одновозрастных и разновозрастных насаждений.

4. Лесоводственная роль и значение подлеска и подгона.

5. Классификация деревьев в лесу по росту и развитию.

ПОНЯТИЕ О РОСТЕ И РАЗВИТИИ ЛЕСА

Общие положения. Возобновление леса как сложный биоло­гический этап в его становлении заканчивается смыканием крон молодых деревьев, а согласно новому ОСТу—переводом молод­няков в хозяйственно ценные насаждения. После этого в жизни леса начинается очередной этап формирования. С этого момен­та к индивидуальной изменчивости признаков растений, наслед­ственности и микросреде прибавляется взаимовлияние и взаи­модействие молодых растений между собой, а также между воз­никшим лесным сообществом растений и условиями среды. Последствия этих взаимоотношений разнообразны. В одних слу­чаях вырастают чистые, простые насаждения, в других — сме­шанные и сложные, а в третьих происходит смена возобновле­ния другими древесными породами или кустарниками. Может также произойти вытеснение молодых деревьев злаками или мхами, что повлечет другие, более неблагоприятные последст­вия, например заболачивание. Такая смена леса каким-либо не­лесным сообществом тем вероятнее, чем дольше затягивается процесс возобновления.

Рост — необратимое увеличение размеров и массы растений.

Развитие — закономерное качественное изменение, происхо­дящее в процессе роста в растении. Имея одинаковый рост, ра­стения по развитию могут отличаться друг от друга. Степень развития устанавливают по внешним морфологическим, такса­ционным и физиологическим признакам, из которых наиболее наглядный — плодоношение. У деревьев одинакового роста и воз­раста плодоношение может наступить в разное время их жизни.

Д

Рис. 51. Этапы роста леса: 1 — становление; 2 — интенсив­ный рост; 3 — замедленный рост (плодоношение)

ревесные породы растут и развиваются независимо от внеш­них условий, однако только при определенных условиях их рост и развитие протекают нормально. Появившиеся из самосева мо­лодые деревца имеют малоразвитую корневую систему и неболь­шую листовую поверхность. По мере разрастания корней и уве­личения числа листьев ассимилирующая способность крон воз­растает, увеличивается прирост древесины. Так продолжается до появления в кроне плодов или шишек. С наступлением пло­доношения рост в высоту замедляется и по мере старения почти прекращается. Если принять за единицу рост по высоте спелого леса, произрастающего в оптимальных условиях, то интенсив­ность роста за период времени от самосева до возраста спелости может быть выражена кривой (рис. 51). Участки кривой, соот­ветствующие определенным этапам жизни и формирования леса, неодинаковы. Возникший на вырубке или под пологом леса са­мосев затрачивает энергию на одревеснение стебля, формирование листьев и развитие корней. Как _t бы проходя этап становления организ­ма, он подготавливает себя к актив­ному росту до периода смыкания крон. Период молодняка характеризуется высоким темпом прироста ствола по высоте, который продолжается в воз­расте жердняка и замедляется после начала плодоношения. В средневоз­растном и приспевающем насажде­ниях усиливается плодоношение и рез­ко снижается рост в высоту. Наступает спелость, а затем старение и распад. Однако еще в возрасте приспевания отдельные наиболее развитые деревья обильно плодоносят, образуя под по­логом спелого леса молодое поколе­ние, заменяющее старые деревья.

Темп роста в высоту древесных по­род неодинаков. Так, светолюбивые хвойные породы (лиственница, сосна и др.) в молодом возрасте прирастают более энергично, чем теневыносливые (ель, пихта и др.), хотя в благоприят­ных условиях и те, и другие достигают к возрасту спелости вы­соты 30—35 м. Темп роста деревьев в сомкнутом лесном пологе зависит от условий местопроизрастания. На свежих супесчаных почвах, подстилаемых материнской горной породой, легкой по механическому составу, сосна достигает I класса бонитета, а на сухих песках или на заболоченных почвах-—IV класса. Аналогичные явления наблюдаются при формировании твер­до- и мягколиственных древостоев. Более светолюбивые породы (береза, осина, орех грецкий, белая акация, берест) растут бы­стро — 1—1,5 м в год. Особенно быстрорастущи тополя и эв­калипты. В благоприятных условиях тополя дают прирост 2,5— 3 м в год. Крупных размеров деревья этих пород достигают уже к 15—25 годам своей жизни.

Каждый период жизни растений характеризуется своими особенностями развития. Так, порослевая способность возни­кает с первых лет жизни, достигает максимума в среднем воз­расте и к периоду спелости угасает. Способность активно пло­доносить возникает в возрасте жердняка, достигает максимума к возрасту спелости и далее со временем угасает. Периоды раз­вития могут быть смещены во времени различными факторами среды: сильными морозами или засухами, недостатком тепла или его избытком, ветровалом или пожарами, вспышками болез­ ней или распространением вредителей, а также чрезмерно воз­росшей численностью животных.

Выделяют также и другие периоды в развитии леса (М. Е. Ткаченко, М. Д. Данилов, Л. А. Кайрюкштис, И. С. Меле­хов и др.).

Возрастные периоды развития и формирования леса. В лесо­устроительной и лесохозяйственной практике выделяют возраст­ные периоды жизни леса, приведенные в табл. 26.

Возрастные периоды в жизни леса, лет

молодняк	жердняк	средневозрастный	приспевающий	спелый	перестойный
Хвойные и твердолиственные ( семенные)
До 20	21-40	41-60	61-80	81-120 (140)	121-140 и более
Мягколиственные и твердолиственные ( порослевые)
До 10	11-20	21-30	31-40	41-60	61 и более

Молодняк — поколение леса, включающее самосев, под­рост, поросль и при смыкании образующее чащу. Он обладает большой пластичностью, приспособляемостью к условиям среды. Признаки и свойства молодняка как леса еще окончательно не оформились. В этот период путем изменений условий среды мож­но воздействовать на свойства деревьев и насаждений в целом. Поэтому направленный уход за молодняком с учетом взаимо­отношений пород, их численности, состава является ответствен­ным лесохозяйственным мероприятием. Молодняки относят к I классу возраста.

Жердняк — возрастной период древостоя, который харак­теризуется быстрым ростом деревьев в высоту, наибольшими, размерами листовой поверхности, количеством хвои и хворостя­ной массы, резкой дифференциацией деревьев по размерам ство­ла и кроны, очищением стволов от сучьев, интенсивным отпадом: деревьев. Жердняк относят ко II классу возраста. Вследствие интенсивного развития процессов дифференциации деревьев по росту и развитию, формирования стволов и очищения их от сучь­ев жердняки являются важнейшими объектами рубок ухода, благодаря которым улучшаются условия роста и форма стволов деревьев главной лесообразующей породы.

Средневозрастный — древостой с замедленной диффе­ренциацией деревьев, снижающимся приростом в высоту свето­любивых пород и достигшим кульминации у теневыносливых; увеличивающимся приростом по диаметру и началом этапа плодоношения. Средневозрастный древостой чаще относят к III классу возраста

Приспевающий — древостой IV—V классов возраста, ког­да затухают процессы естественного изреживания и дифферен­циации деревьев, резко уменьшается рост в высоту, снижается прирост по диаметру. Сомкнутость полога уменьшается, в дре­востой проникает больше света и, как следствие, увеличивается плодоношение.

Спелый — древостой, где прекращается дифференциация деревьев, значительно замедляется их рост в высоту, ослабляет­ся прирост по диаметру, наблюдаются наибольшие урожаи се­мян, накапливаются высокие запасы древесины наиболее цен­ных сортиментов. К спелым относят древостой V и VI классов возраста.

Перестойный — древостой со слабым ростом деревьев верхнего яруса, небольшим приростом массы древесины, хотя прирост по диаметру может быть довольно значительным. Пе­рестойные древостой более подвержены ветровалу, бурелому, снеговалу, в них чаще распространяются различные заболева­ния, вызывающие гибель деревьев и приводящие к изреживанию насаждений. Возраст, в котором древостой относят к перестой­ным, зависит от древесной породы и условий произрастания. Пе­рестойные деревья иногда оставляют на корню для выращива­ния особо крупных сортиментов — фанерного шпона и толсто­мерного пиловочника.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕРЕВЬЕВ В ЛЕСУ

В любом лесу деревья по-разному растут и развиваются. Осо­бенно это заметно в чистых одновозрастных насаждениях, где очень крупные деревья соседствуют со средними и относительно мелкими. Лесоводы, выращивая высокопродуктивный лес, не только различают деревья по крупности, но и классифицируют их по основным признакам — росту и развитию.

Большое значение классификации деревьев в лесу придавал Г. Ф. Морозов. Он воспользовался классификацией, предложен­ной в прошлом столетии лесничим Крафтом, и применил ее для общего анализа процессов развития леса (рис. 52). По класси­фикации Крафта все деревья в лесу были разделены на пять классов по степени господства и угнетения (табл. 27).

Отнесение деревьев к одному или другому классу роста не является постоянным. Под влиянием изменений лесорастительных условий меняется и класс роста.

Большое применение в лесном хозяйстве, особенно при про­ведении рубок ухода методами омолаживания и освобождения, нашла классификация профессора В. Г. Нестерова, согласно ко­торой все деревья в лесу подразделяют на три класса роста, а каждый класс на два подкласса. К I классу относят деревья с интенсивным ростом (1а — медленно развивающиеся, 16 — быстро развивающиеся); ко II классу— деревья с замедленным рос­том (IIа —медленно развивающиеся, II6 —быстро развивающие­ся); к III классу —деревья, отставшие в росте (IIIа — неразвившиеся, IIIб —отмирающие без потомства) (рис. 53). Встречае­мость деревьев всех классов в насаждениях разных возрастных периодов показана в табл. 28.

II IV а 11 111 VS I 1V5 II Va III II

Рис. 52. Классификация деревьев по росту

Различая два типа развития, В. Г. Нестеров рассматривал деревья в лесу с точки зрения их непрерывной изменчивости. К подклассу «а» он относил деревья с усиленным ростом в высоту, островершинные, с пирамидальной кроной, острым углом ветвле­ния, хорошо очищенным стволом, светло-серой корой, значитель­ной' полнодревесностью ствола, но менее обильным плодоношением.