4.2.2. Воздействие на условия произрастания лесов

Улучшение условий местопроизрастания весьма эффективно тем, что повышает долю стволовой древесины в общей структуре фитомассы. Оно решается в первую очередь с помощью лесоосушительной мелиорации, которая включает:

• осушение заболоченных лесов;

• осушение болот;

• улучшение гидрографической сети.

В нашей стране еще в прошлом столетии начали осушаться заболоченные леса. Так в Лисинском лесхозе Ленинградской области осушение сосняков Суланды резко улучшило аэрацию высокозольных торфяников, древостои стали быстро расти, переходя из Vкласса бонитета воIIиI. Теперь считается достаточным привести уровень грунтовых вод к началу вегетационного периода ниже поверхности почвы на 15-20 см. Исследования показывают, что дополнительный ежегодный прирост в первые 10-15 лет составляет 1,25 м³на 1 га. В следующий период он удваивается (Сабо, 1985). Только в Европейской части страны имеется около 35 млн. га избыточно увлажненных лесов. Общая площадь гидролесомелиоративного фонда составляет более 200 млн. га, а осушено 5 млн. га, почти столько же сколько в Финляндии (Вомперский и др., 1988).

Осушение низинных болот с высокой зольностью торфа (>3%) позволяет сократить площадь неудобных земель и увеличить площадь ценных лесов. При этом, если травяно-сфагновые болота следует назначать к лесокультурному освоению, то на бедных переходных болотах сосна возобновляется успешно естественным путем (Пятин, 1980). При осушении черноольшаников обильно появляется самосев ясеня (при наличии источников семян).

Улучшение гидрографической сети заключается в углублении и спрямлении русел ручьев. Это приводит к улучшению внутрипочвенного стока, ослаблению застойного увлажнения, к увеличению вегетационного периода, что положительно сказывается на росте древостоев. Однако это вызывает интенсивный сброс паводковых вод и усиливает наводнения, что в южных лесах может привести к падению меженного стока в реках в летний период (Ипатьев, 1990). Недопустимо такое мероприятие при заболачивании напорными водами, так как понижение их уровня привело бы к нарушению гидрологического режима почв на большой территории. Опасно также спрямление русел речек, т.е. водотоков шириной более 2-4 м, особенно в холмистой местности. Недопустимо также осушение пойменных болот вне избыточно увлажненной зоны, вследствие падения уровня грунтовых вод, иссушения почв и распада насаждений.

Таким образом, в результате лесоосушительной мелиорации можно улучшить водно-воздушный режим почв и увеличить прирост стволовой древесины. Но при этом надо учитывать необходимость сохранения болот в отдельных местах, чтобы не исчезали ценные ягодники и вообще болотная флора и фауна. При полном лесоосушении возможно нарушение гидрологического режима рек особенно в истоках и переосушение в отдельных участках леса, как это произошло в Латвии. Поэтому для регулирования уровня грунтовых вод надо добиваться оптимального сочетания в пространстве заболоченных и осушенных территорий.

Е.Д.Сабо (1985) считает разумным отказываться от осушения при заболоченности лесного фонда менее 10%, осушать в среднем от 20 до 40% заболоченных лесов европейской части России и не выходить за пределы осушения 60-70% всего гидролесомелиоративного фонда области или бассейна, осуществляя выборочное осушение. Выборочное осушение сильно заболоченных территорий рационально производить в такой последовательности: средневозрастные хвойные древостои, другие заболоченные хвойные леса, смешанные заболоченные леса, отдельные части болот с достаточным хвойным самосевом, лиственные заболоченные леса. Все это ускоряет возврат затраченных на мелиорацию средств и отвечает принципам охраны природы.

В разновозрастном древостое желательно до осушения убрать при выборочной рубке перестойные деревья и освободить от угнетения тонкомерную молодую часть древостоя. Предлагается перед прокладкой осушителей, согласно правилам через 80 м на минеральных гидроморфных и через 100-120 м на торфяных почвах, провести сплошные рубки лесосеками, шириной 30-40 м, посреди которых намечены осушители. Это создает простор для машин при прокладке осушителей, условия для развития будущего молодняка рядом с канавами и лучшую адаптацию деревьев в оставленных куртинах, благодаря слабому снижению уровня грунтовых вод вследствие кривой депрессии и полному попаданию осадков на почву вблизи стены леса. На вырубку будет выпадать достаточное количество хвойных семян от стен леса и культуры не потребуются. Полосы леса назначаются в сплошную рубку через 8-10 лет при создании на его месте культур или через 40-50 лет для естественного возобновления хвойных пород от стен нового средневозрастного древостоя (Красильников, 1993).

Осушение современных сосняков и ельников приводит к повышению бонитета до IIIкласса включительно, в южной тайге – доI. В северной тайге эффективно осушение сосняков и ельников не старше 160-летнего возраста. Количественная спелость наступает как в осушенных молодняках, так и в 100-летних сосняках через 50-70 лет после осушения.

Эффективность осушения должна рассчитываться с учетом возможного снижения прироста на прилегающих суходолах на расстоянии до 1,5 км ( Ипатьев, 1990).

Как установлено В.А.Ипатьевым (1985) внесенные вместе с удобрениями микроэлементы (бор, марганец, цинк) существенно повышают прирост осушенных олиготрофно-мезотрофных и мезотрофных насаждений с запасом более 100 м³. При внесении удобрений не снижается плотность древесины сосны вследствие увеличения толщины клеточной оболочки. Продолжительность достоверного влияния удобрений составляет 7-10 лет. Удобрения способствуют лесовозобновлению. Внесением кальция ослабляется и даже прекращается поступление радионуклидаCz-137 (Ипатьев, Булко, 1995).

При систематическом древопользовании на минеральных почвах среднего и низкого плодородия и оптимальном увлажнении также необходимо удобрение. Наиболее перспективно удобрение в питомниках и в древостоях старше 70-90 лет за 5-10 лет до сплошной рубки в южной части Европейской лесной зоны.

Рекомендуется вносить азотные удобрения в количестве 150-200 кг (по действующему веществу) на 1 га, в начале лета, в период интенсивного роста деревьев в древостоях с запасом не менее 100 м³на минерализованных грунтах (Лесоводство на практике, 1979).

При необходимости утилизации сучьев нельзя считать равноценным внесение того же количества зольных элементов и азотистых соединений, которое содержится в них (при сплошной рубке это соответсвует 1-3-разовому удобрению). С одной стороны, при внесении удобрений вначале наблюдается их избыток и это может отрицательно влиять на рост. Они могут выноситься в водотоки, грунтовые воды и загрязнять их. С другой стороны, при разложении сучьев усиливаются микробиологические процессы и микроорганизмы осуществляют синтез новых веществ, ослабляя переход необходимых для роста деревьев соединений из биологического круговорота в геологический.

Введение почвоулучшающих древесных, кустарниковых и травянистых растений осуществляют или одновременно с производством лесных культур главной породы или под полог взрослого древостоя.

Крупные исследования подпологовых культур провел на Украине Н.И.Ониськив (1979), который пришел к выводу, что в типе лесорастительных условий А₂и А₃можно рекомендовать рябину обыкновенную, акацию белую, аморфу обыкновенную, спирею калинолистную и др., в свежих, влажных суборях (В₂и В₃) – дуб черешчатый, бореальный, липу мелколистную, каштан конский, черемуху обыкновенную и позднюю, клен татарский, лещину обыкновенную, жимолость обыкновенную, скумпию и др. Более устойчива под пологом леса оказалась форма ранораспускающегося дуба. Дуб имеен свойство переносить кальций через биологический круговорот веществ из глубоких слоев почвы. Положительная роль дуба в сосновых культурах на бывших пашнях, так как корни дуба способны проникать через уплотненные подпахотные горизонты вглубь.

Использование смены пород для повышения продуктивности лесов основывается на том, что произрастание чистых насаждений какой-либо породы в течение ряда поколений на одном и том же месте может снизить продуктивность леса вследствие одностороннего почвообразовательного процесса. Например, выращивание чистых еловых культур в холодной избыточно увлажненной зоне усиливает подзолообразовательный процесс. Вот почему после сплошных рубок девственных ельников Севера даже непродолжительное зарастание березой улучшает богатство почвы, вовлекает почти инертный слой грубого гумуса в круговорот веществ и возникшее после этого новое поколение ели имеет обычно более высокий класс бонитета. Кратковременная смена достигается формированием двухъярусных мелколиственно-еловых древостоев с последующих проведением в 40-50 лет комплексной рубки переформирования.

Но лучше всего смену пород осуществлять на парцеллах при выращивании смешанных насаждений, не прибегая к замене ценных насаждений второстепенными древесными породами. Ведь так обычно и бывает в природе. Например, в древостое из ели, березы и осины елового подроста больше под кронами мелколиственных пород.

Известно, что процесс фотосинтеза связан с температурой воздуха и оптимальной для этого процесса является температура 20-25⁰С. При добровольно-выборочных рубках формируется разновозрастный древостой со ступенчатым пологом. Повышенная шероховатость поверхности разновозрастного леса уменьшает количество отраженной солнечной энергии (альбедо) и ослабляет излучение тепла. Все это приводит к тому, что дневная температура воздуха в древесном пологе повышается, в сравнении с сомкнутым одновозрастным древостоем.

Добровольно-выборочные рубки, а также рубки ухода способствуют проникновению солнечных лучей под полог леса, что благоприятно влияет на жизнедеятельность микроорганизмов в почве, которые быстрее разлагают подстилку, обогащая почву легкоусваевыми питательными веществами.

На песчаных почвах можно перемешивать грубогумусную подстилку с минеральной частью почвы, а на других сжигать ее. Хотя при сжигании азот в основном улетучивается, но эта мера повышает активность микробоценоза. Образующаяся при сгорании зола изменяет реакцию кислых почв в оптимальную сторону, и размножающиеся при этом бактерии возмещают потери азота. Так, например, в ризосфере иван-чая, расселяющегося на огневищах, появляются в значительном количестве нитрофицирующие бактерии и даже азотобактер, отсутствующий в лесу. В сухих же борах сжигание не увеличивает количества почвенных бактерий, так как по отношению к влаге они близки к лесным растениям.

Почвоулучшению соответствуют высокие возрасты рубок, рассчитанные на выращивание крупных деревьев, выносящих своей корневой системой вещества из глубоких горизонтов почвы. Учитывая, что наибольшее количество зольных элементов содержится в хвое, листьях, сучьях, рекомендуется при рубках измельчать и разбрасывать порубочные остатки. На сухих почвах они понижают испарение из почвы, что благотворно сказывается на жизни микроорганизмов и на лесовозобновлении. На суглинках уменьшается опасность выжимания всходов.