Морозов_Технология и оборудование 2011

ЛЕКЦИЯ №4

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ДРЕВОСТОЯ

План лекции:

1.Происхождение, форма, состав, возраст, бонитет, полнота, сомкнутость, густота, товарность древостоя.

2.Определение понятий тип леса и тип лесорастительных условий.

1.Происхождение, форма, состав, возраст, бонитет, полнота, сомкнутость, густота, товарность древостоя.

Лес состоит из отдельных участков, которые отличаются друг от друга по ряду признаков. К основным, наиболее характерным признакам следует отнести: происхождение, форму, состав, возраст, бонитет, полноту, ссомкнутость, густоту, товарность, тип леса и тип лесорастительных условий.

Происхождение – признак, котрый характеризует способ размножения деревьев насаждения. По характеру восстановления насаждения делятся на искусственные (созданные посевом семян, посадкой сеянцев и саженцев) и естественные (семенные, вегетативные и смешанные).

Вегетативное восстановление, в свою очередь, может происходить пневыми побегами (береза, дуб, ясень, клён, липа, граб, ольха чёрная), корневыми отпрысками (осина, тополь белый, акация белая) и отводками (ель, пихта).

Семенные древостои вначале растут медленнее за вегетативные, но дальше догоняют их и даже достигают больших размеров как по высоте, так и по диаметру.

Форма – признак, который характеризует вид сомкнутости крон в древостое (горизонтальная или вертикальная).

По форме древастои бывают простые (одноярусные) и сложные (из двух и более ярусов). Верхний ярус обычно составляют светолюбивые породы, а второй и третий – теневыносливые, которые медленно растут в первые годы жизни.

Выделение ярусов в древостоях проводится при следующих условиях:

-полнота каждого яруса должна быть не менее 0,3;

-разница средних высот должна составлять не менее 20 %;

При высоте яруса от 4 да 8 м он выделяется, когда его средняя высота составляет не менее 1/4 выссоты верхнего яруса. Во всех остальных случаях нижний полог насаждения таксируется как подрост.

Состав – признак смешения пород в древостое. По составу древостои

31

делятся на чистые и смешанные. Когда древостой состоит из одной породы или примесь другой породы не превышает 5 % общего запаса, он называется чистым. При наличии в составе древостоя нескольких пород он называется

смешанным.

В практике чистым древостем условно считается и тот, в котором кроме одной породы, имеется еще примесь других, но не более 2/10 общего

устанавливается по процентным соотношениям запасов древесных пород и

записывается формулой. В формуле приводятся сокращенные обозначения древесных пород и доля участия каждой из них, которая показывается в виде коэффициента (целого числа), каждая единица которого соответствует 10 % доли участия ее в общем запасе. Древесные породы, запас которых составляет до 5 % от общего запаса насаждения (яруса), записывается в формулу состава со знаком “ +”. Например, формула состава 8С2Б +Е обозначает, что на долю сосны приходится 80 % от общего запаса, березы 20 % и ели – до 5 %.

Для основных лесообразующих древесных пород устанавливаются

Продолжительность класса возраста для хвойных и твёрдолиственных древостоев семенного происхождения составляет 20 лет, для мелколиственных и твердолиственных вегетативного происхождения – 10 лет и для быстрорастущих древесных пород (тополя, ольха серая, ива и др.) и кустов – 5 лет.

Если возраст деревьев, которые входят в древостой, колеблется в пределах одного класса возраста, то такой древостой называют одновозрастным, а если возраст деревьев выходит за пределы одного класа возраста – разновозрастным. Например, если в состав насаждения входят сосна и береза в возрасте соответственно 50 і 30 лет, оно называется одновозрастным, поскольку имеет одинаковый ІІІ класс возраста.

Абсолютно одновозрастные древостои образуются обычно в результате одновременно проведенной посадки или посева. Иногда они возникают и в естественном лесу – после пожара, в год обильного урожая семян.

Древостои І-ІІ классов возраста называют молодняками, ІІІ – средневозрастными, ІV – прыспевающими, V і VІ – спелыми, VІІ класа и старше

– перестойными.

Молодняк – поколение леса, включающее самосев, подрост, поросль, и при смыкании образующее чащу; жердняк – характеризуется быстрым ростом в высоту, наибольшей листовой и хворостяной массой, резкой

32

дифференциацией деревьев по размерам ствола и кроны, интенсивным отпадом деревьев.

Средневозрастный – древостой с признаками некоторго снижения снижения прироста в высоту и увеличения его по диаметру, а также наступления возмужалости (семеношения, плодоношения).

Приспевающий – древостой с выраженной возмужалостью, с определившимися хозяйственно-техническими особенностями и признаками деревьев, продолжающий наращивание запаса древесины на единице площади.

Спелый – древостой с замедлением роста, особенно в высоту, дающий наибольший запас или выход древесины главных сортиментов, то есть древостой, приспевший к рубке.

Перестойный – древостой, характеризующийся высоким возрастом, притуплением прироста по диаметру и высоте, большим количеством дефектов (заболеваний и повреждений) и значительным отпадом деревьев. Прирастает меньше, чем отпадает.

Рост древостоев в значительной степени зависит от условий климата и почвы. Чем благоприятнее климатические и почвенные условия, тем больше прирост деревьв в высоту и толщину (а, значит, и по объему) или, как говорят лесные специалисты, тем выше бонитет древостоя.

Бонитет – показатель продуктивности древостоя, который характеризует скорость роста деревьев. Он определяется по таблице в зависимости от

средней высоты, возраста и происхождения (дополнение 1). Отличают пять основных классов бонитета – от І (высшей продуктивности) до V (низшей).

Изредка возникает необходимостьв выделении Іа (наивысший, наилучший) и Vа (самый низкий, наихудший) классов бонитета. Таким образом всего насчитывается 7 классов бонитета.

Насаждения ІІ и выше классов бонитета называют высокобонитетными, ІІІ

і ІV – среднебонитетными, V – низкобонитетными, Vа і Vб – непродуктивными.

При одном и том же возрасте древостои разных бонитетов имеют различную выссоту. Этим пользуются в практике при определении бонитета, применяя при этом таблицы проф. М.М. Орлова.

Класс бонитета не является неизменным, постоянным, раз и навсегда закрепленным за данным древостоем. Это следует хотя бы уже из того, что почва, характером которой в большей степени определяется бонитет, изменяется со временем (изменения, вызванные подзолообразовательными процессами, процессами заболачивания и др.) Таким образом, с изменением возраста древостоя претерпевает некоторые изменения и его бонитет, хотя эти изменения, протекающие в природе очень медленно, обычно и не подмечаются сущзествующими практическими таблицами и схемами. Заметные изменения бонитета могут произойти под воздействием человека. Так, осушкой заболоченного леса можно добиться перевода низкобонитетного древостоя в древостой высокого бонитета.

У молодняках до 10-летнего возраста класс бонитета устанавливается по условиям местонахождения (типу леса).

33

Полнота – признак, который характеризует степень плотности стояния деревьев и определяется отношением суммы площадей сечения древесных стволов на высоте 1,3 м к сумме площадей сечений нормального древостоя того же возраста и той же высоты (дополнения 2 и 3). Относительная полнота определяется отдельно для каждого яруса насаждения. Общую относительную полноту Роб. древостоя можно определить путем суммирования полнот составляющих его пород. Например, Роб. = РЕ + РБ

которые не вступили в стадию смыкания, - по количеству древесных растений в пересчете на 1 га?.

Полнота выражается в десятых долях единицы. Древостои с полнотой

0,8 и выше считаются высокополнотными, с полнотой 0,6-0,7 – среднеполнотными, 0,3-0,5 – низкополнотными, 0,2 и ниже – редколесье.

Сомкнутость – признак, который характеризует плотность смыкания крон деревьев. В границах одного и того же бонитета, при одном и том же составе и возрасте, древостои могут различаться по степени сомкнутости полога. Древостой может быть сомкнутым, если просветов в пологе мало, или же разреженным, редким, если просветов много. Сомкнутость полога, обычно, выражается в десятых долях и определяется

отношением суммы площадей проекций крон деревьев к общей площади, которую занимает древостой.

Высокая полнота древостоя не всегда означает высокую сомкнутость полога. В некоторых условиях (например, в Va и в V бонитетах) сомкнутости крон нет, древостой, тем не менее, для данных условий роста может считаться нормально полным.

В молодняках сомкнутость, обычно, выше за полноту, в средневозрастных и приспевающих – приблизительно одинаковые, в спелых и перестойных древостоях полнота выше за сомкнутость.

Густота – признак, который определяется количеством деревьев на 1 га лесной площади. Имеются придержки разделения древостоев по густоте (табл. 2)

Табл. 2. Разделение древостоев по густоте (по Мелехову)

34

Товарность – экономическая категория качества древостоя, которая определяется выходом деловой древесины или количеством деловых стволов. Установлены 4 класса товарнасти па доле участия деревьев, которые дают деловую древесину (табл. 3). Класс товарнасти определяется в приспевающих, спелых и перестойных насаждения отдельно для каждого элемента леса.

Табл. 3. Нормативы для определения класов товарности

2. Определение понятий тип леса и тип лесорастительных условий.

Типология леса, как и классификация растительного покрова в целом, развивается в разных направлениях. Связано это с отличием задач и уровней познания такого сложного явления как лес, а также потому, что лес – дынамическая система и характеристики ранее однородного участка леса со временем изменяются до неузнаваемости.

Лесное хозяйство не способно развиваться без разделения лесов па однородные по лесохозяйственным мероприятиям участки - типы леса.

Идеи лесной типологии зародились в 18-19 столетиях и в начале 20 столетия. Г.Ф. Морозов обобщил и развил учение о “ типах насаждений” как совокупности насаждений, объединенных в одну большую группу общностью условий произрастания, или почвенно-грунтовых условий. Это учение явилось основой для развития двух огсновных лесотипологических направлений:

35

1.классификация типов лесорастительных условий.

2.биогеоценотическая классификация типов леса.

В настоящее время существуют разные региональные школы лесной типологии – генетическая классификация Б.П. Колесникова, динамическая классификация И.С. Мелехова, классификация искусственных лесов степной зоны А.Л. Бельгарда, эколого-математическая классификация Н.К. Буша, белорусская лесотипологическая школа и др. Все они имеют биогеоценотическую основу.

Современное лесоустройство немыслимо без применения лесной типологии, базирующейся на биогеоценологии. Лесная типология должна подходить к изучению типов леса комплексно, с учетом по возможности всех компонентов, входящих в биогеоценоз.

В настоящее время лесоустроительные работы в Беларуси проводятся на основе единой типологической классификации. Это дает возможность обобщать все данные не только в пределах лесхозов, областей и страны в целом, но и в пределах геоботанических подзон, лесорастительных районов, комплексов лесных массивов, комплексов типов леса, типов леса.

Тип леса – лесоводственная классификационная категория, характеризующаяся определенным типом лесорастительных условий, породным составом древостоя, другой растительностью и фауной. (ГОСТ 18486).

Однородность типа леса (типа лесного биогеоценоза) не следует понимать как его полную тождественность по всем взаимодействующим компонентам, поскольку лесному биогеоценозу присуща определенная степень изменчивости признаков и свойств.

Под типом леса (типом биогеоценоза) мы понимаем совокупность однородных лесных ассоциаций, компоненты которых варьируют, но не выходят за пределы типа леса. Лесные ассоциации (типы лесных фитоценозов) – это формы существования типов леса, его варианты (подтипы, разновидности).

Лесные ассоциации бывают различного происхождения. И.Д. Юркевич и В.С. Гельтман выделяют следующие ассоциации по происхождению:

А) возрастные ассоциации, отражающие возрастные стадии развития фитоценозов, и связанные с ними изменения других компонентов фитоценозов. Сосняк черничный. Мшисто-черничная ассоциация характерна для молодых одновозрастных насаждений, а можжевельниково- черничная – для приспевающих и спелых;

Б) эдафически сопряженные ассоциации, отражающие некоторые изменения в эдафических условий в пределах типа леса и обусловленные ими изменения фитоценозов Сосняк вересково-мшистый и орляково-мшистый иллюстрируют изменение плодородя почвы в пределах типа леса сосняк мшистый;

В) фитоценотически замещающие ассоциации, отражающие вариации фитоценотического состава в близких эдафических условиях. Например, древостой ельника кисличного может состоять из одной ели (ассоциация ельник кисличный), иметь примесь березы (ельник березово-кисличный)

36

или осины (ельник осиново-кисличный) и при этом условия экотопа будут практически одинаковыми. Примесь или отсутствие березы и осины могут быть вызваны самыми различными причинами (наличие или отсутствие семенных деревьев при формировании фитоценоза, уничтожении молодых деревцов дикими копытными);

Г) дигрессивно-демутационные ассоциации, отражающие изменения фитоценотической и экологической структуры биогеоценозов без смены основных эдификаторов и субэдификаторов, обусловленные антропогенными и стихийными природными воздействиями. Разреживание верхнего полога древостоя рубкам, вытаптывание напочвенного покров, беглый низовой пожар и т.п. ведут к изменению нижних ярусов фитоценоза в такой степени, что его следует отнести к иной ассоциации, отличной от исходной. Мы здесь сталкиваемся с начальной стадией образования производного типа леса. Эта стадия может и не подвергаться дальнейшей дигрессии в течение жизни всего поколения эдификаторного яруса и даже демутировать затем к исходной структуре. Например, разреженный сосняк брусничный часто характеризуется вейниково-брусничной или овсянницево- брусничной ассоциациями, которые могут представлять как дигрессивную, так и демутационную его стадии;

Д) радиационно-экологические ассоциации, отражающие вариации теплообеспеченности и освещенности, а в связи с этим и особенности фитоценозов. Радиационно-экологические ассоциации кране редки в болотных лесах.

Классификацию условий местопроизрастания разработали А.А. Крюденер, Е.В. Алексеев, П.С. Погребняк, Д.В. Воробьев и др.

Тип лесорастительных условий для покрытых и непокрытых лесом земель они определяли с учетом плодородия и степени увлажнения почвы.

П.С. Погребняк все разнообразие типов леса разместил в эдафической сетке, основу которой составляют трофогенный (трофический) ряд и гигрогенный ряд.

Члены трафогенного ряда – трофотопы (А, В, С, Д) характеризуют изменение плодородия почвы. Они представляют участки, лесорастительные условия которых имеют в своих границах одинаковое почвенное богатство и отличаются от соседних на одну градацию.

Иначе говоря, это бедные (А), относительно бедные (В), относительно богатые (С) и багатые (Д) почвы. По механическому составу эти почвы соответственно песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. В пределах трофотопов выделяют гигротопы – участки гигрогенного ряда (0,1,2,3,4,5), которые показывают изменение влажности почвы. Цифры обозначают: 0 – очень сухие условия, 1 – сухие, 2- свежие, 3- влажные, 4 – сырые, 5 – мокрые (болота).

Согласно со схемой, каждый тип леса характеризуется трофотопом и гигротопом (эдафотоп), например, А5 – бор мокрый, С2 – свежая сложная суборь, Д3 – влажная дубрава и т.д..

37

Таким образом, каждый участок леса одновременно является трофотопом и и гигротопом и называется эдафотопом. Пересечение гигротопа с трофотопом показывает на сетке место соответствующего эдафотопа, который и дает представление о типе лесорастительных условий.

Под типом лесорастительных условий П.С. Погребняк имел в виду «участки территории которые имеют однородный лесорастительный эффект, т. е. однородный комплекс природных факторов (климатических, гидрологических), которые влияют на растительность.

Тип лесорастительных условий – лесоводственная

классификационная категория, характеризующаяся однородными лесорастительными условиями покрытых и непокрытых лесом земель. (ГОСТ

18486).

Лесорастительные условия: комплекс климатических, гидрологических и почвенных факторов, определяющих условия роста и развития леса. (ГОСТ

18486).

Контрольные вопросы

1.Что понимается под происхождением древостоя? Какие они бывают по происхождению?

2.Что такое форма древостоя? Условия выделения другого яруса?

3.Что такое состав древостоя и какие по составу они бывают?

4.Условия для выделения главной и преобладающей породы в древостое?

5.Что такое возраст, класс возраста древостоя и какие они бывают по

возрасту?

6.Какова продолжительность класса возраста для разных пород?

7.Какие возрастные категории выделяют в древостоях разного класса

возраста?

8.Что такое бонитет древостоя и как он определяется?

9.Что такое полнота, сомкнутосьь и густота древостоя и как эти показатели находятся?

10.Что такое товарность древостоя и как она определяется?

38

ЛЕКЦИЯ №5

ЛЕСНЫЕ ФОРМАЦИИ И РАЙОНИРОВАНИЕ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

План лекции:

1.Сосновая формация.

2.Еловая формация.

3.Дубовая формация.

4.Районирование лесной растительности в Беларуси.

Типы леса являются классификационными единицами таких категорий, как серия типов леса, формация и др. Рассмотрим понятие лесной формации.

Лесная формация – это объединение типов леса по признаку доминирования одной или нескольких древесных пород.

Таким образом, лесные формации являются сложными по объему и разными по содержанию, поскольку доминантами и субдоминантами древесного яруса типов леса являются виды разной фитоценотической и экологической значимости. Формацию называют по по основной доминанте,

например, формация сосновых лесов – Pineta.

Отличают формации монодоминантные (из одной породы) и кондоминантные (из нескольких пород). В кондоминантных фитоценозах одна из древесных пород является основным эдификатором, с помощью которого определяется принадлежность фитоценоза к той или иной формации, а остальные служат индикатором более мелких таксонов, например субформаций. В частности в северной части Беларуси выделяют

субформацию елово-сосновых лесов или суборей (Piceeta - Pineta), а в южной дубово-сосновых (Querceta – Pineta).

Название субформации должно отражать и другие основные особенности охватываемой ей группы фитоценозов. Например, субформация собственно сосновых лесов (сосновых боров) – Pineta monodominants, субформация болотных сосновых лесов - Pineta palustris

По признаку доминирования тех или иных лесообразующих пород все формации делятся на коренные (сосновые, еловые, дубовые, ясеневые, черноольховые пушистоберезовые) и производные (повислоберезовые, осиновые, сероольховые и др.).

Коренными считают типы леса, устойчиво и продолжительно существующие в данных лесорастительных условиях, внутренняя структура которых исключает прогрессирующее развитие сукцессионных явлений.

Производными – называют типы леса, в которых протекают (или потенциально возможны) восстановительно-сукцессионные процессы, ведущие к смене эдификаторов.

3. Сосновая формация.

Формация сосновых лесов наиболее распространенная в Беларуси. Она

39

занимает более половины (55%) лесопокрытай площади. Сосняки характеризуются почти равномерным размещением по трем подзонам, в связи с чем сосну относят к интразональным породам. Низкая требовательность к богатству и влажности почвы обеспечивают ей преимущество в экстремальных для Беларуси условиях.

Максимальная продуктивность сосняков отмечается в смешаных сложных сосняках на относительно продуктивных свежих почвах (сосняки кисличные). Например, в Брицаловском лесничестве Осиповичского лесхоза 120-летний сосняк кисличный имел запас более 770 м3/га, при средней высоте сосны 37 м.

Высокая ступень светолюбия и связанный с этим быстрый рост в первой половине жизни позволяет сосне выдерживать конкуренцию с березой, осиной и другими породами в освоении открытых пространств, особенно горельников. Мощная стержневая корневая система, толстая кора помогают сосне выстоять при ветроломах, буреломах, лесных пожарах. В связи с этим необходимо отметить пирогенную стратегию этой породы.

Бесспорно, что все эти особенности обеспечили сосне широкое распространение, а ее высокое эксплуатационное качество делает сосновые леса главным объектом вырубок. В результате средний возраст сосняков не достигает 40 лет, полнота – 0,71, средний запас древесины в спелых сосновых древостоях не превышает более чем 190 м3/га.

В результате комплексных геоботанических исследований сосновых лесов Беларуси выделено 13 типов леса и более 60 ассоциаций (табл. 1):

сосняки лишайниковый (А1, IV(V), 1,5 %),

вересковый (A2, III(II), 12,5 %), брусничный (A2, II (III), 1,4 %), мшистый (A2, II(I), 46,5 %), орляковый (B2, I(Ia), 8,5 %), кисличный (C2, Ia(I), 3,0 %), черничный (B3 (A3), I(II), 14,6 %),

приручейно-травяной (B4(5), II(III),

долгомошный (A4, III(II), 4,8 %),

багульниковый (A5, IV(V), 2,7 %), осоковый (A5, IV(V), 1,5 %),

осоково-сфагновый (A5, Va(Vб), сфагновый (А5, ниже Vб), 2,9 %).

Наиболее распространены сосняки мшистые, вересковые и черничные, на долю которых приходится около 70 % площади сосновой формации. Почти

18 % сосняков занимают излишне увлажненные почвы. Они являются мощными аккумуляторами влаги.

Определение типов сосновых лесов (как, впрочем, и других типов) делается с учетом ассоциаций, зональных особенностей, эдафических, (богатство,

40