- •2.6. Фізіологічні основи продукування деревної маси
- •2.7. Біологічний кругообіг речовин, його суть і роль у підвищенні продуктивності лісів
- •2.8. Взаємодія деревних порід у лісових насадженнях
- •Лісівництво
- •1. Лісова екологія та типологія
- •1.1. Лісова екологія і екологічні фактори
- •2. Ліс і сонячна радіація
- •3. Ліс і атмосфера
- •4. Ліс і волога
- •5. Ліс і ґрунт
- •6. Витоки лісової типології
- •7. Фітоценологічна типологія лісів
- •8. Лісівничо-екологічна типологія
- •9. Розвиток вітчизняної лісової типології у другій половині XX століття
- •10. Лісова типологія у зарубіжних країнах
- •2. Підвищення продуктивності лісів лісівничими методами
- •2.1. Суть продуктивності лісів
- •2.2. Біологічна стійкість і продуктивність лісових насаджень
- •2.3. Фактична і потенціальна продуктивність лісів
- •2.4. Відповідність біоекологічних властивостей деревних порід лісорослинним умовам як основа успішного росту насаджень
- •2.5. Шляхи підвищення деревної продуктивності лісів
- •2.6. Фізіологічні основи продукування деревної маси
- •2.7. Біологічний кругообіг речовин, його суть і роль у підвищенні продуктивності лісів
- •2.8. Взаємодія деревних порід у лісових насадженнях
- •9. Вплив рубок догляду на продуктивність і якість деревостанів
- •3. Біологічні основи рубок догляду
- •2. Зміна середовища у насадженнях внаслідок рубок догляду
- •3. Зміна фізіологічних процесів у деревних рослинах під впливом рубок догляду
- •4. Кореневе живлення деревних рослин та вплив рубок догляду на нього
- •5. Біологічні особливості основних лісотвірних порід та їх врахування при лісовирощуванні
- •4. Ведення господарства у лісах зелених зон
- •4.1. Функціональне призначення окремих частин лісів зелених зон
- •4.2. Негативний вплив рекреації на лісові насадження
2. Підвищення продуктивності лісів лісівничими методами
ВСТУП
Проблема підвищення продуктивності лісів існує з моменту, коли люди стали вести інтенсивне господарство у лісах. Адже, прикладаючи певні зусилля, витрачаючи кошти на поновлення і вирощування лісу, люди завжди очікували отримати певну віддачу у вигляді таких лісових насаджень, які б задовольняли у більш повній мірі їх потреби. Перш за все очікувалося отримання більш якісної деревини і в більшій її кількості, до того ж за менш тривалий термін існування лісового насадження. Усі питання, пов'язані з підвищенням продуктивності лісів, вирішуються різними шляхами. Одним з таких шляхів є лісівничий, який не потребує застосування певних речовин, що стимулюють ріст деревних рослин, а передбачає цілий ряд прийомів, які у конкретних лісорослинних умовах і забезпечують більш повне використання деревами і насадженнями потенціальних можливостей лісорослинних умов.
Питання підвищення продуктивності лісів на магістерському рівні вимагає більш глибокого вивчення процесів, які пов'язані з лісовирощуванням і забезпечують більшу його ефективність.
Потрібно мати на увазі, що не всякий ліс дає людині високоякісну деревину, а тільки високопродуктивний. Саме такий ліс буде у тому випадку, коли рослини у ньому нормально живляться, нормально відбуваються інші фізіологічні процеси. Чим краще живиться рослина, тим вона краще росте, розвивається, дає різноманітну продукцію.
З такої точки зору на раціональне лісовирощування і побудований даний цикл лекцій.
2.1. Суть продуктивності лісів
2.1.1. Біогеоценоз як екосистема, яка пристосовується до умов середовища та змінює його відповідно до своїх потреб
Ліс є складним природним угрупованням, яке включає в себе не тільки рослини, але і частину зовнішнього середовища: фунт та повітря.
Таке складне угруповання академік В. М. Сукачов назвав лісовим біогеоценозом, тобто єдиним, внутрішньо взаємообумовленим природним комплексом. У ньому відбуваються численні природні процеси (обмін речовин або біологічний кругообіг тощо). Живлення деревостану відбувається за законами біокругообігу, тому вплив людини на ліс при господарюванні у ньому може певним чином змінювати процеси біокругообігу і мати як позитивні, так і негативні наслідки. Впливаючи на процес живлення лісу, людина може поліпшити його існування і, навпаки, призвести до жалюгідного існування.
Якщо лісогосподарські заходи не узгоджуються з напрямом природних процесів, вони ніколи не приведуть до успіху через протидію механізму саморегуляції лісових екосистем. Особливої уваги заслуговує взаємодія деревних порід у мішаних деревостанах на різних стадіях їх розвитку. Отже, потрібне глибоке вивчення таких процесів на прикладі корінних лісостанів, які і повинні враховуватися при проведенні лісогосподарських заходів.
Займаючи певну площу протягом багатьох століть, ліс формує відповідне до складу деревних порід середовище. Це не тільки підпологова рослинність, у першу чергу надґрунтовий покрив, але і сам ґрунт. Якщо у процес зміни поколінь лісу не втручається людина, не відбуваються якісь катастрофічні явища, то ґрунтові умови у разі нормального існування лісу відповідним чином стабілізуються на рівні, який у найбільшій мірі відповідає характеру самих лісових насаджень. Як правило, високопродуктивні лісостани не впливають негативно на трофність ґрунту, а формують ґрунт, підвищуючи його родючість, що свого часу довів П. С. Погребняк.
Оскільки більшість деревних порід живиться за допомогою мікоризи, то вони потребують ґрунтів з певним рівнем кислотності ґрунтового розчину. Тільки у цьому випадку будуть нормально розвиватись мікоризні гриби і процес живлення деревних порід також буде нормальним. Як деревна порода змінює ґрунт відповідно до своєї біології, можна бачити, наприклад, коли висадити дуб на землях, що не були під лісом.
За нашими даними, під 65-річними широкими лісосмугами, що були створені на глибоких чорноземах у Кіровоградській області, актуальна кислотність верхнього горизонту ґрунту становила: рН водне — 6,5, сольове — 5,4-5,5, тоді як на площі без лісу величини відповідно дорівнювали 7,5 і 6,7. На полях, розташованих між лісосмугами, актуальна кислотність орного горизонту була у межах 7,1 - 7,4 (водна витяжка) і 6,1 - 6,7 (сольова витяжка). Порівняно з площею, де ніколи не росла деревна рослинність і ґрунт не орався, під лісосмугами значно понизилась лінія скипання від дії 10% соляної кислоти: з 22 - 25 см до 65 - 70 см. Це свідчить про значну підкислюючу дію насаджень на ґрунт. У цілому за 65 років насадження забезпечили таку кислотність ґрунтового розчину, яка є оптимальною для росту мікоризних грибів. За цей же період поліпшилася і структура верхнього горизонту, збільшився запас гумусу, поліпшилися водно-фізичні властивості ґрунту, тобто він наблизився до типового лісового ґрунту дібров.
Такі ж приклади можна навести і для сосняків. Навіть чисті сосняки Г. Ф. Морозов не вважав за монокультури, бо вони є природними лісостанами у певних лісорослинних умовах. Надмірне підкислення ґрунту під сосняками відбувається в умовах перезволоження, коли недостача кисню не дозволяє швидко розкладатися опаду і тому утворюється оторфований шар підстилки. Отже, лісові насадження формують ґрунти, узгоджуючи їх властивості зі своїми потребами.
2.1.2. Поняття про деревну продуктивність лісів, наявний запас деревини
Поняття продуктивності лісу серед багатьох працівників лісового господарства і науковців поки що залишається на рівні не зовсім точних уяв. Тому ми його ще раз розглянемо стосовно деревної продуктивності деревостанів.
При постановці питання: "Що являє собою бонітет деревостану?" відповідь отримують наступну: "Це — показник його продуктивності". Така відповідь цілком правильна, але не всі у неї вкладають потрібний смисл, оскільки продуктивність деревостану залежить і від його повноти, тобто не зовсім чітко вирізняється роль бонітету.
Бонітет деревостану, як показник його продуктивності, потрібно розуміти так. Якщо у 100 років середня висота деревостану насіннєвого походження лежить у межах від 23,0 до 26,7, то його відносять (за М. М. Орловим) до II класу бонітету. Якщо ж у цьому віці вона становить від 26,8 до 30,6, то до І класу. Оскільки існує пряма залежність між висотою і запасом деревостану (при однаковій повноті), то деревостан, який має І клас бонітету, більш високопродуктивний. У цьому випадку деревна маса накопичується швидше. Отже маємо висновок, що поняття деревної продуктивності враховує не тільки запас деревини, а й швидкість її накопичення деревостаном. Професор К. К. Буш (1984) особливо наголошує на розумінні двох понять, які розглядаються при оцінці продуктивності: перше — запас наявного деревостану і друге — його продуктивність, тобто швидкість утворення деревини. Так, стиглі корінні деревостани помірної зони на Землі відрізняються великими запасами деревини, але низькою продуктивністю. Вивчення природи корінних лісостанів потрібне для опрацювання головних напрямів лісогосподарських заходів, які б дали можливість підвищити продуктивність штучно створених лісів.
2.1.3. Корінні природні лісові насадження як еталони для спрямування лісівничих заходів при лісовирощуванні
На початку III тисячоліття в Україні половина лісів мають штучне походження. Частка штучного поновлення лісів у рівнинній частині ще більша. Процес штучного лісовирощування при поновленні лісів України буде тривати і надалі, особливо у рівнинній частині території. Не завжди ліси штучного походження відповідають лісівничим вимогам щодо складу та форми у відповідних лісорослинних умовах. Це пов'язано з недостатньо глибоким вивченням процесів росту і формування лісів природного походження, які потрібно підбирати для еталонів. Еталонні лісові насадження повинні бути непорушеними стихійними процесами та непродуманими діями людини. Іноді при штучному лісопоновленні лісівники "копіюють" природні насадження, тобто формують їх породний склад із самого початку їх створення. Такий підхід часто призводить до невдач, бо не враховуються екологічні особливості, які утворюються при формуванні молодняка, що не відповідає біологічним рисам окремих деревних порід. У цьому випадку намагання отримати певний склад і форму деревостанів у майбутньому не здійснюються, втрачається продуктивність та знижується якість насадження. Потрібне глибоке вивчення природних насаджень у конкретних лісорослинних умовах. Це дасть можливість прогнозувати ріст штучно створених лісів, уточнити заходи щодо їх вирощування.
