2.5. Шляхи підвищення деревної продуктивності лісів

 

2.5.1. Стан вивчення проблеми підвищення продуктивності лісів та розробка шляхів її вирішення

 

Проблема підвищення продуктивності та якості лісів гостро стала в повоєнні роки. Уже в кінці 50-х та початку 60-х років з'явилися капітальні роботи з цього питання. Серед них 4-томне видання "Проблемы повышения продуктивности лесов" (1959 — 1961 рр.), монографії П. В. Воропанова, О. О. Молчанова (1971), В. В. Смирнова (1971), Д. Ф. Соколова, Є. Ф. Іваницької (1971), Н. А. Мойсеєва (1972), В. К. М'якушко (1978), В. Г. Атрохіна (1980), С. А. Генсирука (1980) та ін.., вийшли численні публікації в наукових журналах, наприклад, В. В. Протопопова (1970), А. І. Уткіна (1970,1975), А. І. Пітікіна (1974), В. П. Тимофеєва (1974), В. С. Шумакова (1975), В. П. Григор'єва, В. К. Гвоздева (1978), В. Г. Атрохіна, С. Ю. Афоніна (1984) та ін.

За даними С. А. Генсирука (1980), у Держлісфонді України питома вага насаджень з повнотою 0,6-0,5 становить 40%. Наші дослі­дження показали наявність малоцінних молодняків у Баранівському ДЛГ — 260 га, Малинському — 53 га, Народницькому — 264 га, Радомишль­ському — 159 га. Коефіцієнт використання потенціальної продуктивності лісових земель не перевищує 0,7. Тому підвищення продуктивності лісів є однією з головних задач лісоводів і в наш час. Але в багатоцільовому використанні лісу підвищення продуктивності може бути на другому міс­ці, а на перше виходять інші вимоги. Наприклад, у лісопарках та лісопаркових госпчастинах зелених зон головне не продуктив­ність лісостанів, а їх естетичний вид та стійкість до рекреаційного навантаження. В захисних насадженнях також на перше місце виходять інші якості.

З кінця 50-х і до 70-х рр. вченими — лісоводами розроблено кілька систем заходів, що направлені на підвищення продуктивності лісів експлуатаційного призначення. Умовно їх можна поділити на такі, що безпосередньо впливають на деревостан, і такі, що впливають через дію інших факторів.

2.5.2. Системи заходів щодо підвищення деревної продуктивності лісових насаджень

 

До першорядних систем заходів щодо підвищення продуктивності лісів слід віднести пропозиції, викладені у публікаціях Артеменка, Тюкова, Ярмольської (1960), Георгіївського (1960), Мелехова (1962), Логгінова (1965) та інших вчених. Вони не дублюють, а доповнюють одна одну. Так, у першій із названих публікацій, акцент зроблений на заліснення лі­сових та нелісових земель, реконструкцію малоцінних насаджень, осу­шення заболочених лісів. Усе це розроблялося для умов України. М. П. Георгіївський запропонував заходи в цілому для лісів СРСР, включивши в систему заліснення непокриті лісом землі, насінництво та селекцію, реконструкцію насаджень, лісоосушення, заміну порослевих насаджень насіннєвими, використання попереднього поновлення, введення підліску та створення другого ярусу, підвищення родючості ґрунту, своєчасне проведення рубок догляду, раціональне використання деревини тощо.

І. С. Мелехов пов'язав заходи щодо підвищення продуктивності з рубками лісу: збереження молодняка при лісозаготівлях та заходи стосовно поліпшення його росту; раціональна розробка деревини та повніша її утилізація; повніше використання приросту шляхом проведення не суцільних рубок; поліпшення ґрунтових умов шляхом дії, введенням певних порід тощо; поліпшення складу молодняків освітленнями та прочистками; осушувальні меліорації тощо.

Пропозиції Б. Й. Логгінова в цілому стосуються України, до них належать: докорінне поліпшення лісорослинних умов осушенням перезволожених земель; захист лісів від хвороб та шкідників; покращання охорони лісів від пожеж; подальше вдосконалення агротехніки штучного лісопоновлення, підвищення рівня ведення лісового господарства в колгоспних лісах; раціональне використання лісосічного фонду, поглиблене використання лісосічних відходів.

Пізніше надходили й інші пропозиції, часто обґрунтовані вже накопиченим досвідом. Так, академік А. Б. Жуков ще у 1956 р. поділив заходи щодо підвищення продуктивності лісів на такі групи (доповідь в інституті лісу СРСР 24 грудня 1956 р.):

1.   Ті, що підвищують продуктивність шляхом суттєвої зміни фак­торів середовища.

2.   Направлені на більш повне використання деревостаном потен­ціальної родючості ґрунту.

3.   Поліпшуючі якість існуючих лісостанів та прискорюючи процеси дозрівання лісу.

4.   Направлені на усунення причин, що призводять до зниження продуктивності лісу.

5.   Підвищують ступінь використання лісосічного фонду.

Пізніше А. Б. Жуков та А. С. Бузикін усю систему регулювання продук­тивності лісів розглядали як складний комплекс взаємозв'язаних абіо­тичних та біотичних факторів, що характеризуються чотирма рівнями: кліматичним, едафічним, біоценотичним та фізіолого-біохімічним.

Кліматичний рівень — розповсюдження лісів та накопичення фітомаси у них залежить від величини радіаційного балансу земної поверхні, кількості опадів.

Едафічний рівень — живлення, водний, тепловий та повітряний режими.

Біоценотичний — міжвидові та внутрівидові взаємини у лісостанах, трофічні зв'язки. Цей рівень піддається регулюванню лісогоспо­дарськими заходами — рубками, внесенням добрив тощо.

Фізіолого-біохімічний рівень включає у себе найважливіші життєві процеси: фотосинтез, транспірацію тощо. Кожен з вищих у даній ієрархії рівнів впливає на більш низький та служить для нього верхнім рівнем.

Проф. В. Г. Нєстєров вважав, що вирішення проблеми підвищення продуктивності лісів повинне базуватися на більш досконалих методах лісовирощування перш за все правильним просторовим розміщенням дерев залежно від лісорослинних умов та шляхом поліпшення цих умов відповідно до вимогливості деревних порід.

На підвищення деревної продукції, крім природних факторів, впливають організаційні, господарські та економічні умови ведення лісового господарства. З цієї точки зору склав систему заходів проф. М. М. Горшенін. Вона наведена у підручнику "Лісівництво" Свириденка, Швиденка (1995).

2.5.3. Заходи щодо підвищення продуктивності лісів, які впливають безпосередньо на деревостан

 

Уже підкреслювалось, що деревна продуктивність пов'язана з діяльністю камбію та залежить від лісорослинних умов: кліматичних, едафічних, інших факторів зовнішнього середовища, а особливо від діяльності людини, тобто антропогенного фактору.

Про позитивну роль рубок догляду в підвищенні продуктивності та поліпшенні якості деревостанів уже йшлося в курсі "Лісівництво". Доцільно ще раз підкреслити, що рубками догляду у чистих соснових деревостанах можна підвищити загальну продуктивність до 5%, у мішаних — набагато більше. Суттєво ж рубки догляду поліпшують сортиментну структуру, тобто цінність деревини, захисні функції, інші корисні прояви лісу.

Тут ми зупинимося на питанні: як за допомогою рубок догляду поліпшити склад та підвищити продуктивність лісостанів, що визнані малоцінними для конкретних лісорослинних умов.

2.5.4. Рубки догляду як захід щодо підвищення якості та продуктивності малоцінних насаджень

 

Перш за все встановлюється склад еталонного чи господарсько-доцільного лісостану для даного типу лісорослинних умов та інші його таксаційні показники у віці стиглості.

Найчастіше рубками виправляють лісові насадження з перевагою берези, осики в умовах суборів та граба в дібровах. Виправити неза­довільний склад порід за один — два прийоми рубки догляду неможливо. Цей процес повинен бути довгостроковим, цілеспрямованим та в міру інтенсивним, щоб не нашкодити лісостану.

Потрібно пам'ятати, що частка запасу, яка видалена з лісостану, поновлюється рештою дерев, які залишилися на корені, швидше в молодому віці, оскільки приріст деревини з віком зменшується. Тому починати такі рубки догляду краще в умовах Полісся — не пізніше 20- річного віку, а в Лісостепу, особливо в грабових дібровах — до 10-річного віку. Потрібно розрахувати таку схему рубок, котра за 3-4 приходи з рубкою приведе до поліпшення складу деревних порід і забезпечить бажану якість та продуктивність деревостану.

При виправленні березово-соснових, осиково-соснових молодняків, де головна порода має в складі 3-4 одиниці, у віці прочистки доцільно застосувати рубку з сильним ступенем зрідження, а іноді й з дуже сильним, тобто понад 35% за запасом або сумою площ поперечних перерізів (ППП). Орієнтацію для встановлення показників суми ППП краще взяти з таблиць ходу росту березових чи осикових деревостанів відповідного класу бонітету. Показники реального насадження обчислюються, виходячи з величини повноти (зімкнутості).

Порівнявши дані таблиць ходу росту березових та соснових насаджень у віці 15 років, бачимо, що середня висота берези перевищує на 1,5- 2,0 м. висоту сосни, а верхня висота дасть ще більшу різницю. Тому при проведенні прочистки потрібно вирубувати переважну більшість великих дерев берези. Зрозуміло, що така рубка буде інтенсивною і за сумою ППП дерев, що вирубуються, і за запасом.

Залежно від конкретних умов і характеру молодняка береться ступінь зрідження від 30 до 35%, обчислюються показники зниження суми ППП та визначається відносна повнота після проведення рубки. Якщо повнота не знизиться нижче за величину 0,5, то можна вважати, що така рубка не призведе до небажаних порушень природи молодняка, його стійкості проти несприятливих факторів зовнішнього середовища.

Після виконаних розрахунків встановлюється склад деревостану після рубки, який уточнюється за фактичними даними за ступенем зрідження. Така інтенсивна рубка у віці прочистки, як правило, знижує частку берези та збільшує частку сосни на 2 одиниці, що суттєво поліпшить ріст сосни в наступні кілька років.

Якщо склад молодняка був ЗС7Б, а після проведеної рубки став 5С5Б — це не повинно задовольняти господарство. Потрібна ще хоча б одна рубка з інтенсивністю 25-30%. Але поспішати з її проведенням не можна. Потрібно розрахувати термін, коли вирубаний запас поновиться за рахунок приросту залишеної на корені частини деревостану. Зрозуміло, що приростати запас буде практично однаково за рахунок дерев сосни і берези.

Для встановлення терміну чергової рубки можна скористатися даними про зміну запасу молодняків сосни та берези в 20-річному (у нашому випадку) віці, врахувавши реальну повноту після проведеної прочистки. Обчислюється середня величина зміни запасу (по сосні та березі) і з певним наближенням встановлюється термін, коли вирубаний запас відновиться. Це, як правило, відбувається через 4-5, іноді більше років залежно від сприятливості лісорослинних умов. Таким чином, чергова рубка вже буде проводитись у віці проріджування.

Перше проріджування при складі порід 5С5Б потрібно проводити в основному за рахунок вибірки великих за розмірами дерев берези зі ступенем зрідження до 30%. Вік, в якому проводиться ця рубка — 22-23 роки. Таким же чином, як і для прочистки, встановлюються показники деревостану після проведення рубки. Бажано, щоб після проведення проріджування повнота деревостану не знизилася за межу 0,6.

Користуючись даними про зміну запасу по сосні та березі окремо, на основі таблиць ходу росту для цих порід, обчислюється запас кожної породи окремо. При цьому враховується, що вирубували березу, а сосну майже не зачіпали. На підставі обчислених величин запасів сосни та берези встановлюється їх співвідношення та склад деревостану. Найчастіше при такій рубці він буде 7СЗБ, що у віці проріджування може задовольнити господарство.

Друге проріджування повинно ще зменшити частку берези та збільшити частку сосни. Як і в попередніх заходах, розраховується термін проведення другого проріджування на основі зміни запасу з урахуванням реального складу та повноти деревостану після першого проріджування. Бажано друге проріджування провести в 30-35 років залежно від конкретних лісорослинних умов. Потрібно пам'ятати, що друге проріджування не повинно мати ступінь зрідження, вищий за середній (до 25%).

Аналогічно розробляється схема рубок для лісостепових умов, якщо молодняк має незадовільний склад порід. Найчастіше такі молодняки утворюються в умовах грабових дібров, де повинні вирощуватися складні за формою лісостани з дубом і ясенем у першому та грабом — у другому ярусі. В цих умовах рубки догляду бажано розпочинати не пізніше 15-річного віку, вирубуючи переважно дерева граба, які сильно переростають дуб, доводячи вибірку за сумою ППП до 35% і більше.

Інтенсивною прочисткою можна знизити частку граба на 2 одиниці (з 6 до 4), збільшивши долю дуба і ясена на таку ж величину. Після розрахунку терміну поновлення запасу та збільшення суми ППП при­близно до рівня повноти 0,8 призначається інтенсивне проріджування (25-30%) у віці 25-30 років.

При другому проріджуванні потрібно розпочати формування другого ярусу із граба, видаливши небажані дерева усіх порід. Цей і подальший догляд потрібно вести при середньому ступені зрідження.

2.5.5. Реконструктивні рубки в малоцінних молодниках

 

Війна та окупація території України призвели до розладнання ве­ликих площ лісів, а надмірні рубки, які проводилися з метою якнай­швидшої відбудови об'єктів народного господарства, житлового фонду тощо — до того, що поновлення їх відставало і велося з низькою

агротехнікою. З'явилися невдало створені культури, відбувалася зміна порід з перевагою малоцінних молодняків. У кінці 50-х років серйозно стало питання про виправлення невдалих, малоцінних лісостанів, які зростали та і продовжували з'являтись у лісорослинних умовах, здатних забезпечувати ріст якісних і продуктивних насаджень. Одним із поши­рених та дійових способів виправлення малоцінних насаджень стала їх реконструкція шляхом проведення реконструктивних рубок з вве­денням цінних порід.

Реконструкція лісових насаджень являє собою особливий вид господарської діяльності, що передбачає застосування ряду лісогос­подарських заходів на покритих лісовою рослинністю землях, часто в поєднанні з лісокультурними заходами. Все це направляє на докорінну зміну складу малоцінних насаджень, їх структури, що в майбутньому забезпечить підвищення якості та продуктивності лісостанів. Рекон­струкція здійснюється у тому випадку, коли склад та будову лісостанів неможливо поліпшити проведенням рубок догляду. В технологічному плані розрізняють суцільний, коридорний, куртинно-груповий та кулісний способи реконструкцій. В умовах України найчастіше практи­кується коридорний спосіб.

Професор П. П. Ізюмський (1978) все розмаїття малоцінних насад­жень об'єднав у 6 груп: 1) незадовільні за складом порід природні молодняки; 2) незадовільні за станом та складом лісові культури; 3) зріджені середньовікові лісостани; 4) всихаючи лісостани; 5) пошко­джені грибними та іншими хворобами; 6) пошкоджені дикими тваринами.

За однорідністю господарських заходів, які необхідні для про­ведення при реконструкції, лісівничими та іншими особливостями розрізняють відособлені групи. Так, до малоцінних насаджень першої категорії відносять чагарникові зарослі, насадження похідних типів — грабняки, березняки, осичники; молодняки дуба, ясеня, інших порід неодноразових порослевих генерацій з недостатньою гущиною. До другої категорії — низькоповнотні лісові культури; посадки порід, що не відповідають типу лісорослинних умов і мають притуплений ріст та малоцінні за складом порід культури; затравлені худобою культури тощо. До третьої категорії — природні та штучні насадження з низькими повнотами. До четвертої категорії - засихаючі з різних причин насадження. До п'ятої категорії — насадження з осередками кореневої губки, уражені поперечним раком дубові насадження. До шостої категорії відносять насадження з об'їденою корою, молодняки з об'їденими верхівками крон, пошкоджені навалом снігу чи вітром.

На доцільність проведення робіт по реконструкції вказував ще А. Т. Болотов; на необхідність заміни та поліпшення насаджень наго­лошували видатні лісоводи Г. М. Висоцький, Г. Ф. Морозов, М. С. Нєстєров, М. О. Ткаченко. Термін "Реконструкція насаджень" стали вживати з 1950 р.

Реконструкцію насаджень слід проводити з використанням тієї рослинності, що вже створила лісостан. Під реконструкцію слід пла­нувати молодняки віком до 20 років. Малоцінні за складом порід лісостани старіші за 20 років призначати під реконструкцію недоцільно.

В умовах України і Білорусі накопичений багатий досвід та відпрацьовані ефективні способи реконструкції насаджень, такі як введення дуба та інших порід у коридори в малоцінних молодняках, підвищення повноти заліснення галявин; виправлення незадовільних культур введенням у них порід, які їх ущільнюють та поліпшують склад; розпушування міжрядь; садіння на пеньок незадовільних за якістю рослин. Якщо такі заходи позитивних результатів не дають, то прово­дять суцільну рубку. Над розробкою технічних прийомів по реконструкції насаджень плідно працювали Д. І. Дерябін, К. Ф. Кулаков, А. І. Новосельцева, А. В. Атрохін, П. П. Ізюмський та ін.

При реконструкції малоцінних молодняків коридорним способом важливе значення мають ширина коридорів та їх напрям відносно сторін світу. Дослідженнями в різних регіонах встановлено, що для умов України більш відповідає широтний напрям коридорів, який забезпечує кращий режим освітлення рослин.

Відносно ширини коридорів єдиної думки немає. Професор Б. Й. Логгінов вважав, що ширина коридорів повинна бути рівною від 1/2 до 3/4 висоти молодняка. Але оптимальна ширина коридора встановлюється залежно від породи, яка буде вводитися в насадження. Так, при введенні дуба коридори краще робити шириною 2-3 м, щоб забезпечити йому підгін, тобто затінення з боків. У більш широких коридорах дуб "сидить" і не росте у висоту.

Ялина добре себе почуває в коридорах шириною 2-3 м. Така ж ширина коридорів задовольняє ясен, модрину.

Досвід Ярмолинецького держлісгоспу показав, що при висоті грабового молодняка до 1,5 м доцільно прорубувати коридори шириною 2 м, а при висоті 3 м — 3-метрові.

При встановленні ширини коридорів враховуються габарити технічних засобів для їх утворення та тих, що будуть використовуватися при підготовці ґрунту та догляду за висадженими рослинами. У сучасних умовах для прорубки коридорів використовують мотокущорізи типу "Секор" та РКР-1,5 (на тракторопрохідних площах); для підготовки ґрунту-корчувач-збирач, який вичісує коріння напівопущеними іклами. Плуг ПЛД-1,2; культиватор КЛБ-1,7-для підготовки ґрунту та догляду за рослинами.

При реконструкції сосново-листяних молодняків коридори слід прорубувати на відстані 4-5 м між їх вісями. У коридори в умовах свіжого субору слід вводити сосну, а в більш багатих умовах - ялину або модрину. Ялина краще почуває себе, коли не проводиться догляд розпушуванням ґрунту. Висаджувати її потрібно 2-річними сіянцями або 3-4-річними саджанцями. Модрину — 2-річними сіянцями або сад­жанцями.

При реконструкції грабняків коридори розміщують через 6-8 м між їх осями. А вводять дуб 3-4-річними сіянцями, ялину або модрину — саджанцями.

Потрібно стежити, щоб висаджені рослини не затінювалися з вер­хівки. Тому потрібен своєчасний лісівничий догляд за молодняком у ку­лісах. Активний лісівничий догляд протягом 15 років після робіт по рекон­струкції забезпечує запрограмований склад деревних порід та їх ріст.

2.5.6. Підвищення продуктивності лісів на селекційно-генетичній основі

 

Не заглиблюючись у зміст наукових дисциплін "Генетика" та "Лісова селекція", варто зазначити в загальних рисах, що лісова селекція розробляє способи впливу на деревні рослини з метою зміни їх спадково обумовлених властивостей та якостей у бажаний бік. При цьому використовуються положення генетики.

Розробляються такі основні проблеми: дослідження формової структури природних популяцій основних лісотвірних порід; виявлення природи внутрівидової мінливості; розробка методів виведення та розмноження цінних сортів і форм деревних порід на основі лісової генетики, які б забезпечували підвищення продуктивності лісів і скорочували термін лісовирощування.

Дослідження з лісової селекції та генетики широко розповсюджені в зарубіжних країнах: Швеції, Норвегії, Фінляндії, Італії, Чехії, Угорщині, Польщі, Німеччині, Болгарії, Японії, США, Канаді та ін. У Франкфурті-на-Майні видається журнал з лісової генетики "Silvae genetica". Координація досліджень здійснюється IUFRO (International Union Forestry Research Organisation).

Питання лісової селекції виносяться на розгляд Міжнародних лісових конгресів та на щорічні міжнародні Конференції по лінії IUFRO.

В України напрацьований досить великий досвід в області лісової селекції, в першу чергу школою проф. С. С. Пятницького та інших вчених. Вивчалися географічні культури деревних порід (Сумщина), створю­валися насіннєві плантації хвойних порід, дуба, але за межі експери­менту вийшли лише праці стосовно підшукування плюсових дерев та деревостанів.

Насадження деревних порід являють собою популяції різнома­нітних форм, що якоюсь мірою різняться між собою зовнішніми (морфо­логічними) або внутрішніми (анатомо-фізіологічними) ознаками. Знаючи морфологічні ознаки, можна виявляти форми, які мають господарсько-цінні властивості, а саме: швидкість росту, смолопродуктивність, міцність деревини тощо. При умові, що ці ознаки передаються спадково, можна створювати лісонасіннєві господарства і таким чином шляхом сортового насінництва підвищувати продук­тивність лісів.

Сосна звичайна в межах природного ареалу має безліч форм, які відрізняються за енергією росту, якістю деревини, іншими зовнішніми ознаками: будовою кори, кольором та розміром шишок, насіння тощо. Так, дерева сосни мають різні форми крони: вузькокронні (d=1,5-2,0 м) та ширококронні (d=6-8 м). Ширококронна форма має значно більший приріст по діаметру. В одних дерев шершава кора піднімається по стовбуру досить високо, в інших кора лускоподібна, смугаста, пластин­часта, комірцеві тощо. В усіх типах лісорослинних умов дерева вищих класів росту мають більш високо підняту грубу кору.

Важливою діагностичною ознакою, яка визначає вид чи форму, є будова, забарвлення та розміри шишок. Чітка ознака — це форма апофізу покривної луски шишки: з гладкою поверхнею, з бугорчатою та крючкуватою.

С. З. Курдіані розділів сосну на чотири раси за кольором насіння: чорнонасінну, буронасінну, світлонасінну та строкатонасінну. Забарвлення насіння, зібраного з одного дерева, завжди однакове.

Важливе діагностичне значення має довжина крилатки, її забарв­лення, ширина. Розміри крилатки впливають на відстань, на яку насіння розлітається. Насіння з довшими крилатками розповсюджується на більшу відстань від дерева.

Дерева з широкою кроною дають більший вихід живиці порівняно з вузькокронними. Тому вже у молодому віці орієнтацію потрібно вести на деревця з широкою кроною як більш смолопродуктивні.

Дослідження білоруських вчених показали, що формова різнома­нітність дерев сосни впливає не тільки на величину шишок та якість насіння, але й на ріст сіянців. Крючкувата та бугристошипова форми мають кращу спадкову основу порівняно з гладкошишковою, а по­томство вузькокронної форми має кращі показники росту. Нащадки високомолопродуктивної форми відзначаються також кращим ростом у перші роки життя. Ці якості потрібно враховувати при веденні господарства в соснових лісах.

Ялина європейська має також багато форм. Так, за термінами початку вегетації є дві фенологічні форми: рановегетуюча та пізновегетуюча. Бруньки у першої розпускаються при середній сумі ефектив­них температур -151 °С, у другої -234°С. Повне освоєння наступає у першої при 301 °С, у другої при 383°С. Це має значення при створенні насаджень у понижених місцях, де перша форма не гарантована від пошкодження заморозками.

Є форми ялини з червоним кольором шишок та зеленим. Зелено шишкова форма пізніше починає ріст, тому не пошкоджується замо­розками. Але найбільш доступним для діагностики є тип гілкування. Виділяють щітковидну, гребінчасту та пластинчасту форми. Перша має підняті вгору у верхній частині крони гілки, що не згинаються. Ця форма найбільш швидкоросла. Гребінчаста форма відрізняється значним приростом у висоту. Пластинчаста має дугоподібні гілки в одній площині. Гребінчаста форма плодоносить рясно, а пластинчаста — рідко і погано. Для плюсових дерев відбирають гребінчасту форму.

За будовою кори виділяють гладкокору та лускокору форми ялини. При сумісному зростанні обох форм перша виявляється значно продуктивнішою за другу. З метою селекції слід використовувати форми щітковидну та гребінчасту з гладкою бурою корою. Ці морфологічні ознаки допомагають у відборі плюсових дерев.

Дуб звичайний утворює багато природних форм, що відрізняються швидкістю росту, початком розпускання листя, будовою кори, формою листя тощо. Понад 100 років тому описані дві форми за терміном розпускання листя, що рано та пізно розпускаються. В. М. Сукачов зважав, що пізня форма більш розповсюджена в підвищеній частині ареалу. П. С. Погребняк вказував, що пізня форма виникла в умовах суборів, тобто це — суборевий екотип. С. С. Пятницький вважав ці дві форми ґрунтовими екотипами. Встановлено, що в умовах централь­ного Лісостепу пізній дуб має більшу енергію росту порівняно з раннім. Дві форми дуба відрізняються не тільки фенологічними ознаками, але й лісівницькими властивостями та фізіологією. Жолуді ранньої форми більші за розміром, сидять на коротких плодоніжках (0,6-1,0 см) по 1-2, або 3 штуки разом. У пізньої форми жолуді дрібні, округлі, плодоніжка довжиною 4-5 см з 3-4 жолудями. Встановлено також, що фенологічні форми мають відособлені едафічні ареали. Рання форма більш розповсюджена в грабово-яглицевий діброві, а з підвищенням рельєфу її частка в деревостані різко зменшується. У самих понижених місцях росте виключно рання форма, а пізня відсутня. Вона більш широко розповсюджена в грабово-орляковій та грабово-квасеничній діброві, а з пониженням рельєфу швидко зникає, уступаючи місце ранній формі. Отже, едафічний ареал пізньої форми починається в соснових дерево — станах, переходить у діброви і закінчується в грабово-яглицевому типу лісу. Едафічний ареал ранньої форми починається в грабово-квасеничній діброві та закінчується у вільшаниках.

Рання форма, виростаючи в кращих ґрунтових умовах, утворює мішані складні деревостани з участю багатьох деревних порід. Пізня форма утворює як чисті, так і мішані деревостани, але майже завжди прості за будовою.

Морфологічні форми природних насаджень передають у спадко­вість багато цінних ознак: схожість насіння, енергію їх проростання, вихід сортового матеріалу, швидкість росту в культурі та інші показники. Це важливо при штучному лісорозведенні з метою підвищення продук­тивності лісів.

2.5.7. Підвищення продуктивності лісів інтродукцією деревних порід

 

Використання деревних порід — екзотів на території України має досить давню історію. Ще в період Київської Русі у монастирські сади інтродукували горіх волоський, виноград, деякі плодові породи. Але масова інтродукція почалася у XVII ст., коли польські магнати почали створювати декоративні сади і парки.

При створені штучних насаджень ми тепер використовуємо понад 50 видів деревних порід іншорайонного походження. В першу чергу екзотичні рослини використовують у приміських лісах, які призначені для відпочинку населення.

У ліси експлуатаційного призначення екзоти доцільно вводити, якщо вони мають суттєві переваги над аборигенними породами у підвищенні продуктивності, чи дають деревину вищої якості. Породи — екзоти можуть бути як головними, так і супутніми породами, чи породами — домішками у лісостані.

При введені екзотів у культури, їх потрібно розміщувати на площі так, щоб вони залишалися до віку стиглості в умовах, які сприяють росту, цвітінню та плодоношенню. Цвітіння та плодоношення — це показники стійкості даного виду в лісостані. Якщо ж цвітіння та плодоношення не відбувається — введення даної породи не досягло поставленої мети.

В Україні є достатньо лісорослинних умов для використання у хвойних і листяних насадженнях модрини сибірської, польської, Сукачова, японської, дугласії, горіха чорного, деяких інших порід. Перелічені породи у відповідних їх біології лісорослинних умовах дають значно вищі запаси деревини порівняно з аборигенними породами. Типами, що найбільше відповідають вищевказаним породам, є С₂, С₃, Д₂. У Тростянецьких лісах на Сумщині є штучні насадження модрини, які у 80-100 років мають запаси деревини 800-900м-²га¹.

Введення модрини понад 5% посадкових місць в умовах Д₂ призводить до її домінування. У 85 років (Сумщина) вона витіснила дуб. Приблизно така ж картина в Андрусівському лісництві Житомирської області, де нами в 1960 році у незадовільного стану дубові культури була введена модрина сибірська площадками (100 1 — метрових площадок на 1 га) в умовах С₃. Уже в 25 років модрина домінувала в насадженні.

При введенні в культуру модрини та ялини (до 100 посадкових місць на 1 га) доцільно використовувати крупномірний посадковий матеріал, саджанці 3-4-річного віку.

Горіх чорний доцільно вводити в культури у свіжих та вологих судібровах та дібровах (С₂-С₃; Д₂-Д₃). Він має надзвичайно цінну деревину і дає значно вищі запаси порівняно з дубом. На Правобережжі України в Поліссі та Лісостепу в типі Д₂ чудові результати дають культури бука європейського. Широке використання порід-екзотів значно підвищить продуктивність та якість наших лісів.

2.5.8. Вплив водно-фізичних та фізико — хімічних властивостей ґрунтів на продуктивність лісів

 

В останні півстоліття ґрунтознавців лісового профілю цікавили такі питання:

1)   генезис, властивості та процеси, які відбуваються в ґрунтах;

2)   вивчення біологічного кругообігу речовин у різноманітних насадженнях;

3)   вивчення впливу різних практичних заходів на поліпшення екологічно важливих властивостей ґрунтів;

4)   географія та картування ґрунтів для практичного використання в лісовому господарстві.

Усе це дало можливість відтворити природну картину ґрунтотворних процесів та зв'язків, які відображають взаємодію лісостанів і ґрунтів у різноманітних фізико-географічних умовах.

При розробці заходів щодо підвищення продуктивності лісів най­частіше виникає питання про вибір оптимального складу лісових насаджень. Тобто, потрібно визначити найбільш продуктивну деревну породу для конкретних ґрунтових умов, з біологічною відповідністю даним екологічним умовам. Саме таким підбором деревних порід формуються перспективні плани лісових насаджень лісгоспів, областей, регіонів, що спрямовані на створення лісів майбутнього, передбачаються напрями лісогосподарських заходів стосовно виро­щування найбільш продуктивних деревних порід, які відповідають конкретним ґрунтовим умовам.

Ці питання намагаються іноді вирішувати спрощено — на основі типів лісорослинних умов або типів лісу. Однак типологічні одиниці скоріше носять якісний, а не кількісний характер, тому не завжди підходять для такого роду прогнозувань. Потрібні дані, які дають кількісні показники продуктивності лісових насаджень у першу чергу головних порід у певних ґрунтових умовах. Тобто, потрібно мати зв'язок між ґрунтами та продуктивністю лісових насаджень з конкретних деревних порід. Цей зв'язок за пропозицією М. М. Сибірцева називають бонітуванням ґрунтів, а кінцеві результати його викладають у вигляді таблиць, графіків або формул. За їх допомогою встановлюють, який ґрунт гірший або кращий для вирощування певної деревної породи, вирощування якої породи найбільш вигідне з економічної точки зору.

Оскільки змінити ґрунтові умови в більш сприятливий для лісу бік не завжди можливо, то потрібно більш раціонально використовувати природну родючість ґрунтів. Для отримання максимальної віддачі від кожного гектара лісової землі знову ж таки потрібно не тільки його якісна, але й кількісна оцінка. В цьому випадку таку оцінку можна використати в будь якому лісництві, держлісгоспі.

Визначення добротності лісорослинних умов у нашій країні вва­жалось одним з найважливіших лісівницьких питань. Ще у XVIII ст. російський вчений А. А. Нартов, а на початку XIX ст. Ю. Ф. Зябловський підкреслювали, що в різних лісорослинних умовах одна і та ж деревна порода утворює різні за продуктивністю насадження. Мірилом доб­ротності лісорослинних умов Г.Ф.Морозов вважав запас, середній приріст або висоту лісостану. В 1903 році А. А. Крюденер опублікував статтю, в якій зробив першу спробу дати екологічну класифікацію типів лісу. Далі взаємозв'язок типів з бонітетами відтворюється в публікаціях Г. Ф. Морозова (1913), Є. В. Алєксєєва (1915), А. А. Крюденера (1916). Але подальші дослідження відповідності певних ґрунтових ознак і класів бонітету припинені не без зусиль М.М.Орлова (1923). До необхідності бонітування лісових ґрунтів закликав Г. М. Висоцький, який запропонував як основу бонітування — глибину залягання карбонатів, М. С. Нєстєров запропонував комплекс, де лісорослинні умови покладені за основу бонітування лісових ґрунтів.

Незважаючи на те, що не було розроблене вчення про взаємозв'я­зок ґрунтів з продуктивністю лісу, в багаточисленних публікаціях на це звертали увагу. Так, на зв'язок між видами ґрунтів, типами лісу та бонітетами вказували Г. Ф. Морозов, А. А. Крюденер, Є. А. Алексєєв; на зв'язок між рельєфом, ґрунтом та насадженням — В. В. Гуман, а пізніше В. П. Крайнєв, С. О. Золотарьов, А. Г. Солдатов, С. В. Зонн, І. І. Смольянінов та багато ін. На тісний зв'язок між видами ґрунтів та бонітетами є поси­лання у Г.Ф.Морозова, А. А. Крюденера, Г. М. Висоцького, П. С. Погребняка, Б. Д. Зайцева та багатьох інших. Багато досліджень проведено щодо встановлення зв'язку продуктивності лісостанів і наявності гумусу в ґрунті, між режимом вологості ґрунту та продуктивністю лісу, між вмістом поживних речовин у лісі і бонітетом деревостану і т.п.

Але лісоводи завжди вели пошук якихось універсальних показників родючості ґрунтів, які б імовірно відтворювали ступінь родючості. Необ­хідність у таких показниках потрібна і при прогнозуванні лісів майбут­нього за певними программами (праці В. Г. Нєстєрова, В. Г. Атрохіна,

В. С. Шумакова, В. І. Рубцова, К. Б. Лосицького та ін.). Особливо гостро піднімав це питання І. І. Смольянінов (1966). Він доводить, що родючість не можна охарактеризувати якою-небудь однією ознакою. Потрібно мати систему ознак, щоб розкрити причини формування насаджень певної продуктивності.

З наведеного матеріалу стає ясно, що ознак ґрунтової родючості може бути багато і вони в різних ґрунтово-кліматичних умовах будуть мати різний вплив. Крім цього, потрібні ознаки, які б корелювали з продуктивністю деревостанів різних порід.

Ґрунти формуються протягом довготривалого відрізку часу під дією кліматичних та інших факторів і в кінцевому разі ґрунт є комплексним показником, що визначає ріст лісу.

Які ж ознаки ґрунтів потрібно брати до уваги при виявленні впливу ґрунту на продуктивність лісу?

У лісівничій літературі відображені залежності росту лісу від кислот­ності ґрунтового розчину, кількості гумусу, рівня ґрунтових вод тощо. Але деякі з цих показників не постійні, наприклад рівень ґрунтових вод. Одночасно збільшення вмісту фізичної глини, в свою чергу, збільшує ємність поглинання, кількість гумусу, вміст води, тобто серед ряду ознак — ведучим фактором буде механічний склад.

Якщо ж серед багатьох ознак вибрати головні, то навіть коли їх буде всього чотири, можливі 256 варіантів, а при 5 — 3125 варіантів, при наявності між ними зворотного зв'язку (mⁿ). Вибрати потрібно ті умови, які знижують продуктивність лісу, бо до них дерева найменш пристосовані. Саме такі умови знаходяться в мінімумі і будуть впливати негативно на ріст насаджень. Якщо вдається ліквідувати такий фактор, то можуть виникати інші, які виявляться в мінімумі.

У природі часто діють не один, а два або кілька факторів, які стримують ріст насаджень. При детальному ґрунтовному картуванні (у Німеччині воно давно вже проведене) можна співставити ріст наявних насаджень однієї й тієї ж деревної породи на різних за ознаками ґрунтах. У даному випадку можливо не тільки виявити вплив окремих ґрунтових факторів, а й зміну в рості, тобто дати біологічну оцінку відношенню деревних порід до тих чи інших умов.

Отже, для гарантованого успіху у створенні високопродуктивних лісових насаджень при проектуванні лісових культур обов'язково повинні проводитися дослідження ґрунтів.



2.5.9. Вплив механічного складу ґрунту на ріст сосняків, ялинників, дібров

 

Механічний склад ґрунту — найбільш впливовий чинник, що визна­чає водний, повітряний режим ґрунту та режим живлення.

Дерново-підзолисті ґрунти Полісся представлені різним механічним складом, тому цікаво знати, який зв'язок існує між ростом деревостанів сосни, ялини залежно від вмісту глиняних часточок, або так званої фізичної глини.

Соснові деревостани зростають на піщаних ґрунтах, глинистих пісках, супісках, а іноді і на легких суглинках. Ґрунти часто на тій чи іншій глибині мають прошарки глини або суглинку, а в ряді випадків піщані ґрунти підсилаються мореною. Ріст сосняків на піщаних ґрунтах рідко буває кращим за III бонітет, а якщо ґрунти глинясто-піщані та ще й мають прошарки із глини, то вони забезпечують ріст за ІІ-І класами бонітету, а іноді і Іа. Якщо глинясто-піщані ґрунти підстилаються мореною на глибині 1,5-2,0 м, то можна очікувати росту сосни за Іа-Іб класами бонітету. Супіщані ґрунти, як правило, забезпечують ріст сосни за Іа-Іб класами бонітету.

Оскільки на східноєвропейській рівнині сосняки розповсюджені в кліматичних умовах дуже широкого діапазону, то тут утворилися ґрунти різного генезису - від підзолів до сірих лісових. На продуктивність соснових насаджень при підзолистому процесі впливає малий вміст поживних речовин, а в умовах сірих лісових ґрунтів значну роль відіграє нестача вологи.

Високопродуктивні сосняки лісостепової зони зростають на ґрунтах з більшим вмістом фізичної глини та з більшим накопиченням гумусу в перегнойно-акумулятивному горизонті ґрунту. В даних лісорослинних умовах у сосняках формується другий ярус із дуба звичайного.

Таким чином, особливістю соснових лісів є те, що вони поселяються на ґрунтах легкого механічного складу з малими запасами поживних речовин, невисоким вмістом обмінних основ та гумусу. Але сосна, хоча і невибаглива до багатства ґрунту, позитивно реагує на його збільшення.

Ялинники рідко поселяються на піщаних ґрунтах. Вони приурочені до ґрунтів із значним вмістом поживних речовин, особливо зольних елементів живлення, значною кількістю обмінних основ. На дерново-підзолистих ґрунтах найкращі умови для ялини створюються при наяв­ності в ґрунті 25-35% фізичної глини (Зеліков, 1971). Успішний ріст ялинників також залежить від морени. Запаси деревини в ялинниках, що зростають на ґрунтах, які підстилаються мореною, вдвічі вищі, ніж на ґрунтах, що утворились на алювіальних відкладах.

Як більш вибаглива до ґрунту, ялина може поселятися на торф'я­никах, які мають сприятливий хімічний склад. Сосна може зростати на торфах з гіршим хімічним складом.

Найбільшу продуктивність ялинники мають на підзолистих ґрунтах з добре вираженим підзолисто-перегнійними горизонтами (Іа-Іб бонітет). Ялина позитивно реагує на вміст азоту в ґрунті.

Діброви характерні для зони лісостепу. Дуб — порода, насадження якої типові на ґрунтах, що сформувалися на глиняних або суглинкових наносах, тобто на сірих лісових ґрунтах та чорноземах. Але в умовах Лісостепу гідротермічна ситуація часто не забезпечує діброви достат­ньою кількістю вологи для формування високопродуктивних насаджень. У силу цього на характер дібров впливає рельєф, що визначає поверх­невий та внутрішньо-ґрунтовий стік. Цим самим на невеликих терито­ріях створюються різні умови за ступенем зволоження (наприклад, Голосієво).

Дуб росте і в зоні мішаних лісів, займаючи підзолисті ґрунти з м'яким гумусом, при достатній кількості зольних елементів та обмінних основ у ґрунтотворній породі.

Високопродуктивні діброви в Лісостепу приурочені сірим лісовим ґрунтам (темно-сірим), що утворилися на наносах глинястого та суглинкового механічного складу із значними запасами поживних речовин, горіхуватозернистою структурою, високим вмістом обмінних кальцію та магнію в профілі ґрунту. Такі ґрунти мають добре виражений гумусово-елювіальний горизонт. Саме накопичення перегною у верхніх горизонтах та слабо виражений у них елювіальний процес і забез­печують значні запаси поживних речовин та вміст обмінних основ.

З переміщенням дібров на південь, у зону Степу, в область бай­рачних дібров, їх продуктивність визначається перш за все водним режимом. Найбільш продуктивні насадження зростають по дну балок, а на схилах балок та на виході та на плато продуктивність знижується, незважаючи на те, що властивості ґрунтів тут поліпшуються. Дуб різко знижує продуктивність на засолених ґрунтах. На бурих лісових ґрунтах продуктивність дібров залежить від глибини ґрунтів. Тут дуб часто змінюється буком.

Вплив оглеєння на ріст сосняків та ялинників. Оглеєння ґрунтів свідчить про несприятливий водно-повітряний режим ґрунту. Часто оглеєння відбувається в якомусь одному генетичному горизонті, утворюючи щільний прошарок сизого кольору. Коріння рослин цей прошарок подолати не можуть, вони в нього не проникають. Глеєвий горизонт буває різним за товщиною і по-різному впливає на ріст деревостанів, але завжди погіршує його.

Слід підкреслити, що вплив оглеєння на ріст сосняків та ялинників більш суттєвий, ніж вплив механічного складу ґрунту.

Глеєві горизонти можуть утворюватись на різній глибині залежно від рівня ґрунтових вод, ступеня поверхневого перезволоження. Утворюються або дерново-підзолисто-глеєві, або дерново-глеєві ґрунти, де зверху лежить шар суглинку у 40-80 см. Це типові для ялинників ґрунти.

Вплив рівня ґрунтових вод на ріст сосняків та ялинників. Рівень ґрунтових вод не буває постійним, він протягом року коливається. Але лісові насадження відображають певний середній рівень за багато років, тобто багаторічний. Рівень ґрунтових вод також залежить від абсолютної відмітки ділянки та її положення у рельєфі. Вплив рівня ґрунтових вод на ріст сосняків та ялинників вагоміший, ніж вплив механічного складу ґрунту та ступеня його оглеєння. Потрібно відрізняти ґрунтові води від верховодки, яка з'являється у певний період веге­таційного сезону. її вплив на лісостани помітний у меншій мірі порівняно з впливом ґрунтових вод. У цілому ж на території лісництва, в межах лісостанів сосни, ялини, ґрунтові води можуть регулювати продуктив­ність від І до III класу бонітету. Таким чином, при проектуванні лісів по­трібно враховувати не тільки типи ґрунтів, що утворилися, але й окремі їх ознаки, які суттєво впливають на ріст і продуктивність лісостанів. В умовах виробництва при лісорозведенні і поновленні лісу рідко практикують дослідження ґрунтів. Без проведення таких досліджень не завжди вдало створюються лісові насадження, і вони у перспективі часто не досягають очікуваних продуктивності та якості.