Плантационные лесные культуры

План лекции:

1. Обоснование необходимости закладки плантаций

2. Плантационные культуры за рубежом

3. Закладка и режим выращивания.

Плантация лесных культур - участок земли, занятый специальными насаждениями быстрорастущих и технически ценных пород.

Постоянные лесные плантации предназначены для получения ценных сортиментов с целью дальнейшей их механической или химической переработки(пиловочник, фанерный кряж, балансы), древесной массы для химической переработки, древесины с красивой текстурой, прутьев для плетения, коры для производства танинов, пробки, гутты (из эвкомии), эфирных масел (из эвкалипта). Цель закладки таких культур - сокращение сроков выращивания продукции, повышения ее качества и выхода с единицы площади. Достигается это интенсификацией производства - химизация, механизация, мелиорация и специальная агротехника и подбор определенных видов, сортов и форм.

Основные элементы агротехники:

• Интенсивная обработка почвы до посадки

• Агротехнические уходы

• Борьба с болезнями и вредителями

• Рубки ухода

• Внесение удобрений

• Орошение и т.д.

В этом случае получают простые фитоценозы, т. е. переходим от лесоводства к древоводству. Различают плантации длительного пользования и циклические. Когда вслед за уборкой начинается новое выращивание.

В зависимости от целевого назначения плантации проводятся специализированные уходы, например, для производства пиловочника удаляют ветви и придаточные почки.

Посадка, как правило, проводится крупномером.

1. Обоснование необходимости закладки плантаций

Необходимость закладки плантационных культур связана с неравномерным обеспечением страны сырьем и трудовыми ресурсами. Для европейской части страны, к примеру, характерно более интенсивное ведение хозяйства.

Удовлетворение нужд промышленности в древесине не может базироваться на принципе "любой ценой". Эффективность той или иной системы производства древесины как сырья определяется затратами общественного труда не только на лесовыращивание, но и на заготовку древесины и на ее транспортировку к месту переработки. При этом возможны две ситуации, при которых затраты труда будут одинаковыми: а) минимальные затраты на лесовыращивание, максимальные на заготовку и транспорт ;б) максимальные затраты на лесовыращивание, минимальные на все остальное.

В областях с большими запасами спелой древесины на корню по мере изъятия этих запасов лесозаготовки приходится перемещать все дальше от потребляющих древесину индустриальных центров и от основных транспортных путей. Кроме того, приходится рубить не только древесину с высокими запасами, но и низкобонитетную. В итоге, чтобы избежать завоза дешевой древесины за тысячи километров, переходят на путь обеспечения по варианту "б", т. е. выращивать дорогую древесину на специально отведенных площадях.

Кроме того, имеется еще ряд соображений в пользу выращивания древесины в районах потребления:

• Низкие средние эксплуатационные запасы древесины в наших лесах естественного происхождения. Потребность хозяйства в древесине примерно равна 400 млн. М3/год. Для этого ежегодно приходится рубить примерно 2 млн. га леса в год.(Прирост 2 м3/гас среднем при возрасте рубки 100 лет Необходимость рубить такие большие площади имеет свои негативные социальные, экологические и экономические стороны. В плантационных культурах возможно добиться прироста 5-10м3/год, т. е. площадь рубки может уменьшиться в 2-5 раз.

• В составе лесопокрытой площади Европейской части России на долю древостоев высших классов бонитета приходится только 28,4% территории. Но по своей продуктивности они превосходят древостои высших классов бонитета в 2-3 раза.. Было бы логично вкладывать концентрировать вложения труда и денежных средств в регионы с наиболее плодородными почвами.

• Лесные культуры заданного целевого назначения могут быть получены раньше с помощью специальных приемов, т. е. происходит снижение возраста заготавливаемой древесины.

• Сокращение расходов на дальние перевозки, освобождение транспорта, а освободившиеся средства можно выделить на финансирование лесокультурных работ.

• Концентрация работ по производству древесины в обжитых местах, на постоянно действующих предприятиях со сравнительно небольшими площадями позволит улучшить непроизводительные потери на переезды, улучшит социальные и материальные условия жизни персонала.

• Лучшие условия для автоматизации не только лесовыращивания, но и заготовки.

• При определенных условиях и режиме их создания и выращивания может быть получен запас относительно более крупной древесины.

Ведение плантационного хозяйства необходимо проводить не в лесах рекреационного назначения. Однако и в лесах промышленного пользования может быть только разная интенсивность ведения лесного хозяйства, в т. ч. и плантационного.

Плантационное лесовыращивание можно рассматривать как специализированное высокоинтенсивное лесохозяйственное производство, направленное на создание и выращивание высокопродуктивных культур- плантаций для получения заданного вида древесного сырья, обязательно в большем количестве и сокращенные сроки по сравнению с традиционным ведением лесного хозяйства.

Если местные древесные ресурсы древесины исчерпаны и по экономическим или политическим причинам невозможно получать ее со стороны и нужно производить ее быстрее и в большем количестве, плантационное лесовыращивание не имеет приемлемой альтернативы.

2. Плантационные культуры за рубежом

В подобной ситуации оказались многие страны, в том числе Новая Зеландия, Австралия, некоторые страны Латинской Америки. На подобных плантациях могут культивироваться разные древесные культуры. В ряде европейских стран давно приобрели коммерческое значение плантации тополя и ивы. В Болгарии и Венгрии перспективной породой считают белую акацию. В Австралии, в Восточной и Юго-Восточной Африки на плантациях выращивают ряд видов эвкалипта, в Таиланде - тик. Однако значительно большее значение в разных странах уделяют сейчас выращиванию хвойных пород. Площадь хвойных промышленных плантаций в Латинской Америке около 16 млн. га. В Великобритании площадь хвойных плантаций каждый год возрастает на 29 тыс. га в год. За счет плантаций здесь планируют увеличить объемы заготовки на 230%. Предполагаемый оборот рубки 45-65 лет при среднем приросте около 10 м3/год.

Важное значение для промышленности имеют сырьевые плантации хвойных пород. Американские лесоводы подчеркивают, что образовавшиеся на месте девственных лесов леса "вторые" имеют низкую производительность, и что в "третьих лесах", т. е. в плантационных культурах она может быть увеличена в 3-4 раза. В странах ЕЭС планируется сократить площадь лиственных и увеличить площадь хвойных лесов к 2000 года на 500 тыс. га. Часто на плантациях выращивают сосны: лучистую или замечательную (P. radiata D.Don), карибскую (P. caribaea, Morelet), реже - желую (P. ponderosa, Laws.), веймутову (P. strobus, L.), болотную (P. palustris, Mill), ладанную (P. taeda, L.). Выращивают также пихты, дугласии, ели и кипарисы.

Ноое специфическое направление в рассматриваемой области - призводство на специальных энергетических плантациях древесной массы в качестве топлива.. Такие работы ведутся в США, Швеции, Финляндии. По теплотворной способности древесная масса и нефть соотносятся как 2:1. Размер энергетических затрат по всему циклу работ, обеспечивающих получение готовой для использования сухой древесной массы, по мнению американских специалистов, может достигать 20% теплотворной способности урожая. Выращенную на энергетических плантациях древесную массу можно использовать не только как топливо, но и как сырье для биохимической переработки.

3. Закладка и режим выращивания.

Особый вид выращивания древесины предполагает и определенный облик плантационных лесов: размещение их на специально организованной территории (с сетью дорог и мелиоративных канав); меньшую, чем обычно, вариабельность деревьев по размерам; широкие междурядья для прохода техники со сближенными рядами деревьев; строгая параллельность прямолинейность рядов деревьев; однопородный состав; регулируемый состав и степень развития напочвенного покрова, при которых ослабляется отрицательное их влияние на рост молодых посадок и усиливается их положительная роль как биологических мелиорантов почвы; сравнительно высокую исходную густоту культур, позволяющую уже в фазе чащи (10-12 лет) при первом разреживании выбрать и оставить на доращивание наиболее быстрорастущие особи; относительно более поздние сроки смыкания крон и сравнительно свободное стояние деревьев за счет меньшей , чем обычно, густоты культур в фазе жердняка и старше, при которой внутривидовая конкуренция была бы сведена к минимуму( чтобы исключить существенное ухудшение качества древесины, не снизить общую производительность древостоев, но при этом не допускать отпада деревьев и сконцентрировать накапливаемый запас древесины на возможно меньшем числе стволов).

Расчетная лесосека по лиственным породам используется на 35%, в то же время по сосне и ели - перерубается. Проблема утилизации лиственницы еще не решена до конца. Наиболее перспективными породами для плантационного лесовыращивания признаны со сна и ель

В отличие от обычных лесных культур, в плантационных лесных культурах осуществляется влияние человека на рост и формирование древостоев с целью ускоренного выращивания древесины заданных размеров. Вопрос заключается в том, чтобы определить:

• Диапазон почвенно-климатических условий, при которых плантационное лесовыращивание становится рентабельным;

• Какие мероприятия будут ускорять процесс выращивания и формирования эксплуатационного запаса.

• .Эффективность каждого мероприятия, объединенного в систему плантационного выращивания:

  • Закладка лесных культур в условиях богатых почв при ее соответствующей подготовке

  • Применение посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами

  • Равномерное распределение по площади с уменьшением густоты лесных культур

  • Устранение конкуренции с травянистой и древесной растительностью

  • Внесение удобрений и другие виды мелиорации

  • Защита от болезней и вредителей

Последние исследования показали, что условия местообитания больше влияют на рост в высоту, чем густота, а сучковатость в большей степени зависит от наследственных свойств дерева. Однако нельзя отрицать, что густые насаждения лучше противостоят таким вредителям, как майски хрущ и сорнякам. Редкие насаждения сильнее повреждаются коревой губкой, навалом снега и ветроломом

Большое значение приобретает в связи с этим равномерность распределения деревьев по площади,. Идеальным считается равномерное распределение, однако с точки зрения механизации и автоматизации удобнее будет рядовое размещение деревьев.

1. Подготовка площади для плантации заключается в расчистке площади от пней, минерализации, разрыхление уплотненных мест, выравнивание микровпадин. При расчистке площади бульдозерами часто образуются корытообразные углубления, создания которых необходимо избегать. Кроме того, при этом сдвигается гумусный слой. С 1 га примерно убирается 2,7-2,9 т гумуса, при этом удаляется примерно 60-84 кг азота. Наносимый вред трудно восполнять. С позиции сохранения плодородия почв корчевка пней - акт экологического вандализма. Существует другой путь - фрезерования верхней части пней в межполосных промежутках, на большей части площади, с корчевкой пней по осям дренирующих каналов и лесокультурных борозд.

2. Создание оптимального водного режима, приближающегося к оптимальному. Важнейшим элементом работ является проектирование и строительство водоотводящей сети. При этом обязательно учитывать тип лесорастительных условий. Сброс избытка воды должны обеспечиваться сочлененными каналами разных рангов. В черничном, таволговом и долгомошном типе условий глубина дренирующих борозд должна быть 35-40 см., их делать лучше плугами. В кисличном и черничном типе условий глубина борозды примерно 25-30 см. В первом случае используются плуги ПЛО-400, во втором - ПЛ-2-50, ПШ-1

3. По пластам, валам, дискретным микроповышениям высаживаются саженцы

4. Оптимизация условий минерального питания сеянцев. Водно-воздушный и тепловой режим почвы связан с ее плотностью. Оптимальные ее значения на минеральных почвах 1,1-1,3 г/см3. Известкование почв увеличивает насыщенность их основаниями, активизирует деятельность микрофлоры, придает коллоидным частицам гумуса и глины хлопьевидное состояние, тем самым содействует оструктуриванию почвы, увеличивает ее порозность, водо- и воздухоппроницаемость, улучшает тепловые свойства почвы. При закладке плантации ели целесообразно стремиться к формированию кислотно-основных свойств почвы, характеризуемых значениями рН 4-4,5. Известкование, сочетаемое с применением удобрений, всегда дает больший эффект, чем внесение одной извести. Стартовое внесение удобрений лучше проводить фосфорными удобрениями, а на второй- пятый годы проводить удобрение можно азотными и калийными удобрениями В молодых несомкнувшихся культурах удобрение вносят не на всю площадь, а только в рядах культур, на полосах чуть более широких, чем проекции крон. Эта зона и есть зона распространения их корней. Только в культурах старше 10-15 лет, когда корни освоят все промежутки между рядами, их можно равномерно подкармливать. В 5-летних культурах 20г/м2, в 10-летнем возрасте 100 г/м2, 15-летних- 150 г/м2. Масса растений напочвенного покрова резко увеличивается после внесения удобрений, особенно азотных, что может ухудшить состояние культур. Поэтому применение удобрений лучше сочетать с применением гербицидов или механическим удалением травы.

5. Густота лесных культур Плантации в перспективе должны закладываться неоднородным по генотипу посадочным материалом, даже при условии, что он будет выращиваться из селекционных семян. В таких культурах должна будет происходить дифференциация деревьев по размерам. Чем выше будет исходная густота культур, тем раньше и энергичнее начнется дифференциация деревьев по размерам и тем обоснованнее можно будет выбрать для доращивания до главной рубки наиболее продуктивные деревья- лидеры.

При использовании неселекционного посадочного материала лучше закладывать плантации более густыми, их количество должно быть в 3-3,5 раза больше, чем количество деревьев, сохраняемых до главной рубки. Если же предприятие заинтересовано в заготовке мелкой древесины и древесной зелени, то исходное количество растений на 1 га может быть до 10 тыс. шт. Первое разреживание проводят до того, как процесс внутривидовой конкуренции начнет оказывать влияние на рост и состояние деревьев, но после того, как определятся деревья-лидеры, то есть в возрасте примерно 10 лет. Уже при первом разреживании целесообразно снижать густоту существенно, чтобы коренным образом и надолго уменьшить внутривидовую конкуренции и увеличить устойчивость деревьев к снеголому и ветровалу и повысить рентабельность рубок ухода. При ориентации на получение крупной древесины перспективный режим густоты : в 7 лет -1 тыс. шт., в 50 лет - 0,43 тыс. шт./га, а при ориентации на максимальное выращивание средней древесины или суммы средней и крупной древесины: в 7 лет - 2 тыс. шт./га, в 50 лет - 0,65 тыс. шт./га. При очень высокой интенсивности первого разреживания интенсивность всех последующих последовательно уменьшают. Общее количество приемов разреживания можно считать целесообразным 2-3. ЛенНИИЛХом разработаны режимы густоты для выращивания сырьевых плантаций сосны и ели, они приведены в таблице 1

 

Таблица 1

Режимы густоты и сроки проведения разреживаний по России

Порода	Исходная густота, тыс.шт./га	№ разреживания	Возраст, лет	Густота после разреживания, тыс.шт./га
Получение пиловочных бревен
Ель	2,8-3,3	1	12-14	1,7-2,0
		2	25-30	1,0-1,4
		3	35-40	0,7-0,9
Сосна	3,5-4,0	1	10-12	1,8-2,2
		2	20-25	1,0-1,4
		3	35-40	0,6-0,8
Получение балансов
Ель	2,8-3,3	1	12-14	1,7-2,0
		2	25-30	1,0-1,4
Сосна	3,5-4,0	1	10-12	1,8-2,2
		2	20-25	1,0-1,4

Дополнительная литература: Шутов И. В., Маслаков Е. Л., Маркова И. А. и др., Лесные плантации (ускоренное выращивание ели и сосны), М.: Лесн. пром-ть, 1984.-248 с.