2.3. Фактична і потенціальна продуктивність лісів

 

2.3.1. Сутність потенціальної продуктивності лісів

 

Потенціальна продуктивність лісів означає максимально можливу продуктивність у конкретних лісорослинних умовах при найповнішому їх використанні. У будь-якому географічному районі при кліматичних умовах, які склалися, ґрунтовий покрив неоднорідний, на відносно невеликих територіях зустрічаються ґрунти з різною родючістю. Залеж­но від цього і знаходиться продуктивність лісостанів. Прикладів цього досить, навіть, навколо нас: сосна звичайна має в Боярській ЛДС переважно іа клас бонітету, а за кілька десятків кілометрів, наприклад, у Димері чи Іванкові, не вище І і т.д.

Яким же чином вибрати орієнтир при веденні лісового госпо­дарства, щоб досягти потенціальну можливу продуктивність? Який тип господарства вибрати та яку систему цілеспрямованих заходів визна­чити для того чи іншого регіону?

Якщо аналіз стану лісових насаджень свідчить про велику різницю в продуктивності лісів однієї й тієї ж породи, то не можна вести орієнтацію на якісь середні показники та "середній" зміст лісовирощування. Крім середніх величин запасів деревини для того чи іншого регіону (наприклад, Києво-Чернігівського Полісся), мають неабиякий інтерес і максимальні запаси деревини, яких досягають основні лісотвірні породи. Саме ці факти дозволяють зорієнтуватися при підборі так званих еталонних насаджень. У лісівницькій літературі є чимало прикладів, коли в стиглому віці сосна має запас до 800 м³*га^-1 (Жорнівка, Дзвінкове Київської області) дуб у Тростянці на Сумщині — понад 500 м³*га^-1 дуб скельний у Карпатах — 700 м³*га^-1 і т.д.

Для осмислення дії факторів життєздатності тієї чи іншої деревної породи потрібно знати її відношення до світла, тепла, вологи, елементів живлення тощо. Крім цього, необхідно враховувати, як воно змінюється з віком, знати діапазони екологічних умов, у яких забезпечується кращій ріст. При цьому слід не забувати, що біоекологія деревної породи відрізняється від біоекології насаджень, які утворює та чи інша деревна порода, або входить до їх складу. Якщо насадження буде мішаним, то його біоекологія не буде сумою біологічних властивостей порід, що його утворили. Потрібно враховувати дію окремих порід на ґрунт, взаємодію між собою тощо. Слід також знати (за В. С. Шумаковим, 1963) будову надземної та підземної частини порід, їх продуктивність. Для пошуку можливостей вирощування високопродуктивних лісових насаджень потрібно також вивчити фактори, які лімітують можливості одержання високої продуктивності (лімітуючі фактори).

К. Б. Лосицький аналізував вплив кліматичних факторів за такими показниками: середня річна температура повітря, абсолютний мінімум температури повітря, сума активних (понад 10°С) температур повітря, радіаційний баланс (кДж/см^-2*рік^-1), кількість атмосферних опадів за рік та за вегетаційний період, континентальність клімату при встанов­ленні оптимального режиму для дуба звичайного. Після детального дослідження був запропонований як комплексний показник — радіацій­ний індекс сухості Будико (або показник кліматичних умов зволо­ження). Цей показник у кДж показує співвідношення між радіаційним балансом та сумою опадів за рік чи за вегетаційний період. Опти­мальними для деревної рослинності будуть умови, де радіаційний індекс сухості наближається до 1,0 (коливання 0,8-1,2). Ці та інші дані використовуються при підборі еталонних лісів.

Поняття про еталонні та господарсько-доцільні ліси. Для вирішення задач підвищення продуктивності та якості лісів необхідно мати для кожного району диференційовані за природними й еконо­мічними умовами зразки (еталони) лісів, яких слід дотримуватись при створенні та формуванні лісових насаджень. За еталон береться на­садження, яке за своїм породним складом, продуктивністю та якістю найкраще відповідає цілям господарства, дає у віці стиглості деревину відповідних сортиментів, які вимагає народне господарство, ефективно виконує захисні функції, найповніше використовує природну родючість ґрунту, даючи найвищий річний приріст деревини в даних екологічних умовах, та найбільш стійке проти дії біотичних і абіотичних факторів.

Еталони ліси зустрічаються досить рідко. Щоб вони стали дійсно зразками кращих насаджень, необхідно проводити ряд заходів щодо доведення їх до еталонних. Частіше зустрічаються насадження, які різною мірою наближаються до еталонів. їх називають господарсько-доцільними.

2.3.2. Коефіцієнт екологічної відповідності лісів К. Б. Лосицького, його біологічна сутність

 

При обґрунтуванні продуктивності еталонних насаджень недо­цільно включати в аналіз численні прояви екологічних факторів — ґрун­тів, вологи і т. д., бо не завжди є кількісні співвідношення між, наприклад, родючістю ґрунту і продуктивністю. Тому, знаючи біоекологію основних порід, можливу продуктивність встановлюють з певним наближенням оптимальних параметрів клімату, ґрунтів до певних деревних порід, насаджень. При цьому орієнтація ведеться, як уже було сказано, не на середній клас бонітету, а на реально існуючі насадження вищих бонітетів.

Встановлення залежності приросту деревної маси від гігротер­мічних показників цікавило багатьох дослідників як у нас, так і за рубежем. Були пропозиції, наприклад, Колоскова (1963), Шашко (1967), Черепніна (1968), Века, Парден, Патерсона (1961), але всі вони не відповідали реаліям, оскільки не розкривали фізичну суть зв'язків між теплом, вологою та річним приростом деревини. Простіший підхід знайшов К. Б. Лосицький, запропонувавши показник потенціальної продуктивності лісу на одиницю тепла (Рr) — на 1 кДж/см^-2.рік^-1 або 100°С активних (10°С) температур. Виявляється, що кількість тепла, яка потрібна для приросту одиниці маси насадження однієї й тієї ж породи в одному і тому ж віці - величина постійна і не залежить від географічного району. Співставляючи кількість тепла і величини се­реднього річного приросту в різних географічних пунктах, К. Б. Лосицький отримав такі фактичні величини приросту в м³ на 1 кДж/см^-2 *рік^-1 для ялини: Архангельськ-0,05; С.-Петербург — 0,05; Москва — 0,06; Мінськ — 0,06; Брянськ — 0,06. Залежність виявилася дуже тісною (коефіцієнт кореляції між приростом та сумою активних температур — 0,923; ра­діаційним балансом — 0,973).

Встановлені наступні величини показника потенціальної продуктив­ності для Європейської частини Росії та Білорусі.

Як бачимо, величина Рr узгоджується з швидкістю росту деревних порід, тобто зі здатністю накопичувати деревну масу за одиницю часу.

Оскільки на продуктивність деревостанів у межах того чи іншого регіону впливає ґрунт, К. Б. Лосицький також запропонував для виро­щування лісостанів певного складу в певних умовах коефіцієнт екологічної відповідності (К.е.в.). Він являє собою відношення величини запасу на корені в стиглому віці або середнього річного приросту

 

Таблиця

Величини показника потенціальної продуктивності насаджень (за К.Б.Лосицьким, 1980)

 

Порода	1 кДж/см-2*рік-1		На100°С активних температур
	по запасу на корені	по загальній продуктивності	по запасу на корені	по загальній продуктивності
Сосна звичайна	0,04	0,08	0,22	0,40
Ялина звичайна	0,06	0,10	0,31	0,52
Дуб звичайний	0,03	0,05	0,20	0,27
Береза повисла	0,04	0,05	0,20	0,27
Осика	0,05	0,07	0,26	0,38
Вільха чорна	0,04	0,05	0,21	0,28

 

насадження при даних ґрунтових умовах до запасу чи приросту насаджень на ґрунтах вищої родючості, що забезпечують вирощування в даному географічному районі насаджень найбільшої продуктивності. Найвищий запас береться за одиницю, а для інших умов К.е.в. буде становити якусь частку одиниці. Він може встановлюватись для типів і підтипів ґрунтів та їх відмін, а також для типів лісорослинних умов. Біологічна суть коефіцієнта екологічної відповідності полягає в тому, що ґрунт, на якому зростає насадження тієї чи іншої деревної породи, за своєю родючістю більшою або меншою мірою відповідає вимогам переважаючої породи до ґрунтових умов. Це співвідношення знаходять кількісне відображення у запасі деревини та в загальній продуктивності лісостану. Оцінка ґрунту через величину запасу (врожаю деревини) показує ступінь придатності його для даної деревної породи, вказуючи на певний вміст поживних речовин та наявність вологи, необхідних для росту і розвитку насаджень. Тобто, запас деревини на 1 га (стовбурна маса) є узагальнюючим показником, критерієм для оцінки якості ґрунту. Найпростіше дати оцінку якості ґрунту за механічним складом, ступенем опідзоленості та вологості в межах типу ґрунту.

К. Б. Лосицький встановив для умов Полісся (Білорусь) такі значення К.е.в: для сосни в А₁-0,37; А₂-0,48; А₃-0,63; А₄-0,48; А₅-0,25; В₂-0,80; В₃- 1,00; В₄-0,63; С₂-1,00.

Знаючи показник потенціальної продуктивності для конкретної породи даного району і користуючись коефіцієнтами екологічної відповідності, можна визначити продуктивність насаджень даної породи для цього району без закладки пробних площ. Потрібно лише взяти радіаційний баланс з метеодовідника. Але можна підшукувати потрібні якості лісостанів й за лісовпорядкувальними матеріалами. Брати за основу таблиці ходу росту не слід, оскільки вони являють собою не зовсім вдалу спробу оптимізації процесу лісовирощування. У таблицях ходу росту занадто високі суми площ перерізів та запаси в пристигаючи та стиглих насадженнях. У природі такого не буває. Продуктивність лісостанів з віком зменшується швидше, ніж це передбачено таблицями ходу росту.

Тому еталонні насадження слід підшукувати на підставі наведеного принципу розрахунків. Наприклад, потрібно встановити потенціальну продуктивність штучно створених сосняків на Житомирщині у віці їх стиглості (80 років). Для цього можна використати дані "Краткого справочника по лесному фонду Украинской ССР" (1989), з нього визначають середній клас бонітету. Він буде рівним II,5. Звернувшись до таблиць ходу росту, які складені за типами лісорослинних умов, маємо в В₂-Іа клас бонітету і запас у 80 років 637 м-³та^-1, в С₂-Іс клас бонітету і у 80 років запас 899 м-³ та^-1, а в С₂В₂-Іа клас бонітету і у 80 років - 754 м^-3*га¹.

Співставивши середній клас бонітету (II,5) з вищими класами за типами лісорослинних умов, обчислимо коефіцієнт екологічної відповідності, який для Іа бонітету (В₂) - рівний 0,8. Звідси для В₂ при середній величині Рr в 0,045 маємо: 0,045:0,8=0,056. При величині радіаційного балансу 129,7 (130) кДж/см^-2 * рік^-1 величина середнього річного приросту буде рівною 0,056x130=7,3 м^-3 *га^-1. У 80 років запас становитиме 7,3x80=584 м ^-3 *га^-1 або дещо менший порівняно з таб­лицями ходу росту для свіжого субору (637м ^-3 *га^-1).

2.3.3. Стан лісів України та резерви для підвищення їх продуктивності

 

На підставі даних обліку лісового фонду України (1989) можна обчислити ті показники, які характеризують можливі резерви для підвищення продуктивності лісів. Так, 19,7% лісів зростають з III і нижчими класами бонітету; 58,7% — мають повноту нижче 0,7. А ліси такої області, як Житомирська мають повноту 0,7 менше на площі 66%.

Запаси стиглих лісових насаджень у середньому по Україні станов­лять 287 м^-3*га^-1, і, зокрема, по областях: Житомирська — 253, Вінницька — 218, Волинська — 222, Рівненська — 203, Київська — 257, що далеко від потенційно можливих у віці головної рубки.

Стан наших лісів не дозволяє належним чином використати можли­вості лісорослинних умов. Фактичні запаси в лісах України в 2-3 рази менші можливих. Як свідчать дані П. Г. Вакулюка (1993), у державних лісах запас середньовікових деревостанів сосни становить 257, присти­гаючих — 275 і стиглих — 269 м^-3 та'¹ у більшості держлісгоспів України.

Аналіз матеріалів обліку лісового фонду показує, що в багатьох випадках деревостани мають низьку повноту, далеку від оптимальної для свого віку. Понад 600 тис. га земель держлісфонду зайняті похід­ними насадженнями, які також не мають оптимальної повноти. Запаси стиглих насаджень становлять у Чернігівській області — 147, у Полтав­ській — 118 м^-3 *га^-1.

У 90-х рр. середній запас деревини в стиглих деревостанах хвойних порід становив 381, а в м'яко-листяних - 205 м^-3 та^-1, тобто на 46% менше. Дубові низькостовбурні лісостани дають 130-150 м^-3 *га^-1. До того ж площа м'яко-листяних насаджень не зменшується, а зростає. Якщо на 1.01.1961 р. вона становила 598 тис. га, то на 1.01.1988 — 624 тис. га.

В останні десятиліття у лісовому господарстві України (70-80 рр.) спостерігалася тенденція до проведення інтенсивних проріджувань та прохідних рубок. Це призводило до різкого зменшення приросту після 50-60-річного віку. Тоді як при проріджуванні та прохідній рубці запаси сягали за 400 м³/га, після їх проведення вони знижувалися до 300 і менше м³/га, не нарощуючи масу до віку головної рубки.

В умовах Литви (К. К. Буш) доведено і підтверджено регресивним аналізом, що в сосняках чорничному та зеленомошному приріст площі поперечних перерізів (ППП) на 1 га складає за 10 років після рубки в 30-40-річному віці — 7,7-8,6 м², 50 — 60-річному — 4,5-4,8 м², а в 70-80- річному лише 1,0-1,4 м². Це свідчить, що надто зріджувати сосняки, старші 60 років, недоцільно. Господарство в лісі потрібно вести з позиції "врожаю" у вік головної рубки.

Висока продуктивність лісів може бути забезпечена відповідною кількістю дерев на 1 га в певному віці. Якщо взяти соснові насадження, то е 30-35-річному віці сосна дає найбільший приріст у висоту, за діаметром та запасом деревини. Догляд повинен вестися так, щоб створити умови для оптимального просторового розміщення дерев, щоб вони не притупляли ріст у висоту і одночасно розвивали необхідних розмірів крону. Після 40 років інтенсивність вибірки деревної маси в сосняках повинна поступово знижуватись, а після 60 років догляд краще не проводити.