Глава 3. Результаты исследований

3.1. Состояние исследуемого вопроса

Лес имеет огромное народнохозяйственное значение как источник многообразных восполняемых ресурсов. И если такой ресурс, как древесина, находит в некоторых отраслях частичную замену, то целый ряд ресурсов, таких, как средозащитных, санитарно-гигиенических и рекреационных, заменить никакими другими невозможно. Все лесные насаждения выполняют комплекс средозащитных функций, но в зависимости от их географического расположения одни функции в большей степени, другие в меньшей.

Средозащитные функции выполняют не только насаждения естественного происхождения, но и искусственного, и последние будут тем эффективнее, чем лучше будут учтены биологические свойства древесных и кустарниковых пород с конкретными лесорастительными условиями, чем яснее будут сформированы основные задачи, которые будут выполняться создаваемыми лесными культурами.

От своевременного восстановления вырубаемых площадей и гарей ценными в хозяйственном отношении древесными породами зависит не только соблюдение основного принципа в лесном хозяйстве - постоянство и непрерывность лесопользования, но и сохранения экологического равновесия в природе (Парамонов, Ишутин, 2000).

Для эффективного создания лесных культур, прежде всего, необходимо учесть положительные и отрицательные стороны их создания в предшествующие годы, т. е. созданию культур должен предшествовать анализ, и притом критический, работы предшественников. Лесные культуры результат работы поколений. Без соблюдения основных принципов создавать лесные культуры с заданными свойствами невозможно, а они следующие:

1. При лесовыращивании необходимо соблюдать принцип лесосеменного районирования, заготавливать семена с учетом типов лесорастительных условий и формового разнообразия. Для обеспечения предприятий семенами необходимо иметь достаточное число постоянных лесосеменных участков с проведением на них специальных мер по усилению семеношения. Вторым этапом является создание лесосеменной базы на элитной основе с использованием плюсовых деревьев и создание семенных плантаций семенным или вегетативным путем. Упор следует делать на местные породы, так как в процессе эволюции природа сформировала виды и формы древесных растений, которые отличаются самой высокой продуктивностью и устойчивостью против неблагоприятных факторов внешней среды. К примеру, в Тополинском лесхозе естественные сосновые насаждения имеют 3-4 классы бонитета, и поднять продуктивность насаждений путем создания культур сеянцами, выращенными в Боровлянском лесхозе (1-2 классы бонитета), не удается, так как очень разными оказываются наследственные особенности сосны, приспособленные к определенным лесорастительным условиям.

2. Принцип соответствия биологических свойств древесных пород лесорастительным условиям. Нарушение этого принципа ведет к выращиванию малоценных и низкопродуктивных или быстро усыхающих древостоев. И этому в лесокультурной практике Алтая имеется много примеров. Создание полезащитных лесных полос в Кулундинской степи самосевом березы пушистой из болотных местообитаний Новосибирской и Томской области привело к практически к полной гибели созданных полос, ибо береза пушистая более требовательна к влажности почвы, нежели береза повислая. Полезащитные лесные полосы из березы повислой растут и развиваются в данных сухих условиях вполне нормально. В степных условиях долговечность и биологическая устойчивость насаждений, выполняющих защитные функции, имеет первостепенное значение.

3. Принцип оптимального соотношения способов естественного и искусственного лесовосстановления. Игнорирование в данном конкретном лесорастительном районе того или иного способа лесовосстановления, приводит либо к нерациональному использованию земельных площадей, либо к ненужным затратам труда и средств. В таежных условиях со сплошной линией лесов и количеством годовых осадков свыше 500 мм в год основным способом является естественное зарастание вырубаемых площадей и гарей (Высоцкий, 1952). В малолесной зоне с интенсивным ведением лесного хозяйства уже преобладающим способом воспроизводства лесов стало искусственное лесовосстановление. Применительно к лесам Алтайского края в северной части ленточных боров, в свежих и травяных борах успех естественного возобновления возможен лишь при проведении несплошных рубок, а в южной части даже при проведении таких рубок оно растягивается на многие десятилетия. Поэтому принцип оптимального соотношения способов лесовосстановления, помимо учета климатических условий, должен в полной мере учитывать и типологическую структуру лесного фонда.

4. Принцип долговечности создаваемых искусственных насаждений напрямую связан с выбором главной породы, густотой посадки и про-израстания, обеспечением сохранности лесных культур и с устойчивостью насаждений к различным неблагоприятным почвенно-климатическим условиям и вредным насекомым (Габеев,1982). Г.Ф. Морозов(1970) считал, что загущение посадок позволяет раньше прекратить агротехнические уходы, способствует лучшему очищению стволов от сучьев, и стволы становятся более полнодревесными. Но в экстремальных почвенно-климатических условиях, которые имеют место на крайнем юго-востоке ареала сосны, в европейской части страны (Бузулукский бор), те же культуры сосны погибают при различной густоте их, в период после засушливого периода. Подобная картина в естественных насаждениях сосны имеет место и в южной части ленточных боров Алтая, когда наблюдается усыхание деревьев на пониженных местоположениях, при более близком залегании грунтовых вод, что связывается с особенностями развития корневой системы. При понижении уровня грунтовых вод корневые системы в пониженных местоположениях оказываются неспособными к обеспечению растений водой и пищей.

Нельзя сбрасывать со счетов и метод создания культур (посев или посадка), и способ обработки почвы (сплошная, бороздами, площадками). Метод создания культур и способ обработки почвы напрямую должны быть увязаны с конкретными лесорастительными условиями, а это, в качестве ответной реакции, позволит вырастить насаждение долговечное и высокопродуктивное.

Основой для создания искусственных насаждений является учение, о единстве организмов и среды обитания, В лесоведении оно находит отражение в единстве лесорастительных условий и типов леса, когда конкретным условиям соответствует определенный набор видов растений. Поэтому лесная типология является естественно-исторической основой для проектирования лесных культур и, в частности для смешения пород. (Парамонов, Ишутин, и др., 2000).

На территории Алтайского края большое разнообразие почвенно-климатических условий, что оказывает серьезное влияние не только на интенсивность ведения лесного хозяйства, но и на породный состав культур и технологию их создания. Поэтому важно определить, в каких типах леса необходимы лесные культуры. Где можно ожидать успешного возобновления основных древесных пород в результате проведения мер содействия естественному возобновлению, какое соотношение естественного и искусственного возобновления будет наиболее целесообразным с экологической и хозяйственной точки зрения. Эти сложные вопросы возможно решать лишь при учете многолетнего производственного опыта и постановки специальных исследований.

Создавая лесные культуры различного назначения, необходимо стремится к тому, чтобы из них формировались устойчивые в биологическом отношении экосистемы, характеризующиеся наличием лесной подстилки, специфического фитоклимата, плодоношения и способностью противостоять неблагоприятным погодно-климатическим условиям. Создание лесной среды (фитосреды) в сомкнутых культурах, превращение в саморегулирующиеся системы является залогом их долговечности и устойчивости.

Если в Европейской части России изыскание методов и способов искусственного лесовосстановления началось в конце XIX столетия, то в Сибири - в начале XX века. На территории Алтая первой попыткой создания культур сосны следует считать опыт, заложенный академиком К. Г. Лаксманом в 1768 году близ города Барнаула, который нашел отражение в литературе (Огиевский, 1966), но в натуре не сохранился. К настоящему времени самыми старыми лесными культурами на Алтае следует считать культуры сосны на территории Павловского лесничества Павловского лесхоза, созданные в 1902-1908 годах (Грибанов, 1960).

Они были созданы на сплошно-задерневшей поляне, бывшей под пашней, по бороздам шириной 30-40 см и нарезанных через 1,5 метра. Посадка велась 2-х летним посадочным материалом вручную под посадочный кол с расстоянием между растениями 0,7м (Месоед, 1934). Обследование проведенное в 1997 году, когда культурам было 90 лет, показало, что их средняя высота составила 24 метра, диаметр 26 см, при полноте 0,8 запас составил 300 м³ / га, Насаждения развиваются по первому классу бонитета (Парамонов и др., 1997).

Лесокультурное производство идет следом за освоением территории рубками леса. Вслед за ленточными борами, культуры стали создавать в Приобье, а позднее в Салаире и Предгорном Алтае. Но интенсивность развития этих работ оказалась различной и была напрямую связана с хозяйственной деятельностью. Практические работы по посадке леса на Алтае начались с 1930 года, и их объемы по краю не превышали 1,5 тыс. га в год. В эти объемы не входили выполненные работы по шелюгованию песков, которые росли быстрыми темпами, особенно в южных районах ленточных боров. Были закреплены пески шелюгой на площади 10 тыс. га (Парамонов и др., 1997).

В начале лесокультурные работы сопровождались крупными неудачами, сказалось отсутствие для местных условий надежных способов производства культур. Биологические основы агротехники создания культур сосны в средней части ленточных боров были разработаны Лебяжинской ЛОС в 1930-1933годах (Смирнов, 1966).

Планомерные же работы по искусственному возобновлению сосны в ленточных борах начались с 1937 года. Обследование этих культур сотрудниками Лебяженской ЛОС позволило разработать рекомендации по повышению эффективности лесокультурного производства. Главное состояло в том, что обработку почвы следует вести по системе двухлетнего черного пара и создание культур осуществлять 2-х летними сеянцами сосны ранней весной при оттаивании почвы на 25-30 см .

Ленточные боры Алтая имеют большее защитное значение для сельского хозяйства прилегающих районов, что было признано в 1936 году. К этому периоду, по данным лесоустройства 1929 года, в них было 159,7 тыс.га гарей, 76,3 тыс. га прогалин, 67,4 тыс. га низкополнотных насаждений.

За 1937-1941 годы в ленточных борах было закультивировано 5922 га пустырей и гарей, при обследовании их в 50-х годах до 30 % оказались погибшими, основная причина их гибели - несоблюдение агротехники выращивания. В то же время ряд лесхозов добились высоких показателей: так, приживаемость культур в Лебяжинском лесхозе составила 73%, а в Тополинском лесхозе за 1934 - 1950гг создано 1623 га культур со средней приживаемостью 79,5% (Грибанов, 1960). С образованием Министерства лесного хозяйства СССР работы по лесовосстановлению в ленточных борах резко активизировались по объему, но не по качеству. За 1947-1951 годы было закультивировано 36843 га, а средняя приживаемость составила 57%.

Создание лесных культур в ленточных борах Алтайского края с 1952г. и Казахстана с 1955 года проводится по техническим проектам, составленным Саратовской агролесомелиоративной экспедицией Всесоюзного объединения «Агролеспроект» с использованием ею материалов Лебяжинской ЛОС и производственного опыта (Смирнов, 1966). Рекомендованы основные схемы лесных культур, которые были разработаны применительно к особенностям лесорастительной среды на основе механизации работ (начиная с подготовки почвы, кончая уходом за культурами в междурядьях).

В 60-х годах в среднем в год лесовосстановительные мероприятия проводились на площади 18,0 тыс. га то уже в следующее десятилетие они возросли в два раза и составили 36,8 тыс. га. Объемы сохранились и в 70-е годы. В эти же 20 лет было создано 80 тыс. га защитных насаждений , в том числе и государственные защитные лесные полосы.

В дальнейшем объемы работ сокращаются, и не только в защитном лесоразведении, но и в гослесфонде, и составили к 1997 году всего 3,2 тыс. га. Снижение объемов лесокультурного производства обусловлено несколькими причинами, но основными являются следующие:

- использование площадей лесокультурного фонда, особенно по Ленточно-боровому району;

- резкое сокращение площадей гарей, отсутствие сплошно-лесосечных рубок в хвойном хозяйстве не приводит к накоплению не возобновившихся лесосек.

Для обеспечения лесовосстановительных работ в гослесфонде и создания защитных насаждений ежегодно в крае заготавливается до 4 тонн сосновых семян (Бугаев и др., 1988).

Рекомендациями по выращиванию лесных культур предлагается так размещать деревья, чтобы обеспечивалось прохождение тракторных агрегатов вдоль рядов. В этом случае 3 - 4,5 метровые междурядья можно использовать как технологические коридоры. В отдельных случаях допускается закладывать культуры с междурядьями равной ширины с последующим созданием технологических коридоров путем вырубки целых рядов. Шаг посадки можно изменять (в зависимости от ширины междурядий и заданной густоты культур) в пределах 0.5 - 1.5 м, но он должен быть постоянным в пределах древостоя. Количество высаживаемого посадочного материала на 1 га в условиях ленточных боров составляет от 6 до 12 тыс. штук (Парамонов и др., 1997).

Анализ изданных в последние годы материалов рекомендательного характера показывает, что для их авторов предпочтительны культуры сосны с 1.5 - 4.5 метровыми междурядьями и различным шагом посадки: реже - 0.5 и 1.5 м (преимущественно в опытных насаждениях), чаще – 0,75м.

Несомненно, формирование культур сосны требует и других лесово-дственных и агротехнических мероприятий, увязанных с конкретными условиями произрастания, возможностями и задачами хозяйствования: глубокой обработки почвы между рядами культур; защиты от повреждений лосями; борьбы с подкорным клопом и майским хрущем, посева почвоулучшающих трав, посадки кустарника и др.

Отведённые под лесные культуры площади это в основном не раскорчёванные вырубки и гари, что препятствует применению механизации при лесовосстановлении. Существующие способы корчёвки пней не совершенны: с одной стороны, шум, вибрация, пыль влияют на условия труда тракториста, с другой - нарушается экология, снижается плодородие песчаных и супесчаных почв, увеличивается стоимость лесовосстановительных работ.

Современные способы раскорчёвок, с помощью мощных корчевателей приводят к большим физическим нагрузкам тракториста и изменяют естественное сложение почвы, (она уплотняется, утрачивается её поверхностная и глубинная ризосфера). А также в верхних горизонтах после корчёвки снижается содержание гумуса, азота, фосфора и калия, что отрицательно сказывается на состоянии саженцев. Поэтому лучше всего создавать культуры на не раскорчёванных вырубках, а подготовку почвы к посадке осуществлять бульдозерами или плугами, бороздами или полосами.

Но существует и биологический способ разрушения пней, с помощью активных грибов разрушителей древесины. Необходимо только инфецировать пни на лесокультурной (лесосеки, пожарища) площади субстратом, зараженным спорами гриба-разрушителя. Предположительно, в течение 2-3 лет пни и крупные корни должны разрушиться, следом провести подготовку почвы. Такой опыт был заложен в южной части ленточных боров, но оказался без перспективным, предположительно по причине сухости климата (Маленко, 2000).

Сплошную же обработку почвы на свежих не раскорчёванных гарях и вырубках лучше всего осуществлять тяжёлыми боронами (БДТ-2.5; БДТ-2.0) с дисковыми рабочими органами и с использованием трактора "Беларусь". Тщательная сплошная обработка почвы с содержанием её до посадки в состоянии чёрного пара обеспечивает качественную, механизированную посадку культур и сокращению числа последующих агротехнических уходов. Обработку лучше всего проводить сразу после лесозаготовительных работ (весной или летом), что в дальнейшем создаст благоприятные условия для приживаемости и роста саженцев, избавит от агротехнических уходов в ряду культур. Механизированную посадку лучше всего проводить лесопосадочной машиной МЛУ-1, имеющую сошник с тупым углом вхождения в почву. Благодаря этому машины легко преодолевают корни и низкие пни.

При восстановлении обширных гарей перспективно использовать на посадке леса усовершенствованную по рационализаторскому предложению КазНИИЛХА лесопосадочную машину МЛУ-1. С ее помощью производится посадка леса одновременно с подготовкой почвы, что экономит средства на этой операции. При этом происходит более глубокое рыхление почвы, что способствует лучшей приживаемости и росту посадок (Маленко, 2004).

Чем раньше проведено в культурах первое разреживание, тем быстрее восстанавливается в них прирост и по объему уравнивается с приростом контрольного древостоя. В разреженных насаждениях основная доля прироста аккумулируется на самых крупных деревьях и практически исключается отпад.

Рост и устойчивость лесных насаждений в засушливых условиях, во многом зависит от наличия влаги в почве. Именно этот фактор, по мнению Л. Н. Грибанова (1960), является лимитирующим, оказывающим влияние в первую очередь на приживаемость сеянцев.

Темпы лесовосстановления в лесном фонде Озеро-Кузнецовского лесничества (лесхоз) за последние годы приведены в таблице 15.

Таблица 15.

Темпы лесовосстановления в Озеро-Кузнецовском лесхозе Алтайского края

Объемы лесовосстановления по годам, га
Годы	1959	1960	1961	1962	1963	1964	1965	1966	1967	1968	1969
Объем	1072	1043	1250	1360	613	372	1044	813	723	790	747
Годы	1970	1971	1972	1973	1974	1975	1976	1977	1978	1979	1980
Объем	415	620	700	600	622	560	600	600	600	490	510
Годы	1981	1982	1983	1984	1985	1986	1987	1988	1989	1990	1991
Объем	510	510	550	560	410	430	230	220	100	100	100
Годы	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002
Объем	100	100	70	62	62	62	155	100	500	303	450
Годы	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Итого
Объем	450	505	485	450	66	60	60	60	23964 га

В различные периоды создания лесных культур в Озеро-Кузнецовском лесничестве практиковалось смешение сосны с шелюгой, которое проводилось укорененными черенками в соотношении 3:1.

Эффективность способов посадки сосны в ленточных борах Алтайского края приведена в таблице 16.

Таблица 16.

Эффективность способов посадки сосны в ленточных борах Алтайского края

Годы	Создано лесных культур	С предварите- льным шелюго ванием	По сплошной об- работке почвы	По бороздам	Полосная обработка почвы	Без обработкипочвы	Переве- дены в лесные насажд.	Поги- бли
1959	5682	3750	5682				5011	284
1960	5911	3132	5911				4670	414
1961	6434	3566	6434				4928	1231
1962	6397	3902	6397				5329	767
1963	5226	2509	5226				4236	626
1964	2893	1676	2893				2110	347
1965	5778	3341	5778				4624	519
1966	5531	3595	5531				4037	608
1967	3964	2339	3964				2814	515
1968	3708	2596	3683	25			3345	298
1969	3837	1843	2829	8			3107	355
1970	2232	1384	2205	27			1674	335
1971	3370	1651	2865	505			2561	265
1972	3657	1721	2965	692			2670	987
1973	4281	2654	3724	557			3082
1974	4206	1848	3326	880			2524	277
1975	4140	2318	3064	1076			2691	348
1976	4510	1939	3157	1353			2932	947
1977	4528	2655	2938	1590			2853	906
1978	4200	2142	2604	1596			2520	1358
1979	3790	1668	2274	1516			2246	943
1980	3961	1662	2060	1901			1969	1787
1981	4215	1939	2318	1897			1652	2248
1982	4460	2899	2587	1873			1253	2347
1983	4510	3261	2706	1804			2965	1005
1984	4370	2596	2272	2098			3309	758
1985	3840	1456	2277	1563			3039	281
1986	3600	1938	2189	1411			2572	259
1987	3380	1841	2235	1145			1944	674
1988	3570	2142	2395	1175			1661	1160
1989	2090	1164	1226	864			532	1054
1990	1920	968	1012	908			245	1354
1991	1652	921	981	671			866	377
1992	1436	690	986	450			1089	190
1993	1214	714	554	660			613	193
1994	1008	683	1008	-			509	469
1995	483	226	463	20			1002	377
1996	463	198	316	147			1092	279
1997	691	293	387	304			841	397
1998	1113	635	463	386		264	1498	175
1999	486	421	211	275			1012	92
2000	5167	2054	-	4395	767		5125	42
2001	5076	3448	680	3480	790		4998	55
2002	5281	2731	1634	1643	2004		4546	13
2003	5124	2458	821	4303	-		565	-
2004	5844	2609	883	5011	-		313	120
2005	6145	1915	990	5155	-	5	115	26
2006	6334	-	900	5434	-	126	-	-
2007	5857	-	1037	4808	-	-	-	-
2008	1446	-	-	4446	-	-	-	-
2009	4260	-	-	4260	-	-	-	-
2010	3641	-	-	3641	-	-	-	-
итого	196912	94091	119041	75953	3561	395	115289	44427