Студенту

Павлов И.Н., Барабанова О.А.

Культуры сосны обыкновенной свободного произрастания экологического назначения

Основополагающими свойствами лесных культур являются их исходная густота и размещение. До сих пор вопрос о густоте лесных культур один из центральных, и нет единого мнения в этой области, что связано с переплетением биологической основы и целевой значимости лесокультурного производства (Мерзленко, 1992).
Лесные насаждения с высоким приростом и высокой продуктивностью должны слагаться из деревьев преимущественно высших классов, которые дольше растут и в течение своего вегетационного периода быстрее накапливают большую массу, чем деревья низших классов. Для этого они не должны находиться в густом стоянии, ибо в таких случаях фотосинтетические возможности ассимиляционного аппарата понижается. Между массой, весом и длиной хвои с одной стороны и густотой произрастания с другой наблюдается прямая зависимость (Тимофеев,1961).
Одна из основных причин создания лесных культур с густотой более трех тысяч шт/га  - гонка за высокими техническими качествами древесины. В литературе отмечается, что рубки ухода не повышают общую продуктивность чистых культур сосны, но улучшают их качество (Успенский, 1994). Ранее смыкание крон как средство борьбы с травянистой растительностью достаточно спорно. Безусловная целесообразность  загущенных культур  в качестве препятствия для поселения и жизнедеятельности личинок хрущей исключается в таежной зоне Сибири на тяжелых почвах.
При естественном возобновлении даже пионерных пород  (сосна, лиственница) наблюдается значительная изменчивость подроста по высоте. Изменчивость определяется различиями в возрасте, эдафическими условиями. Лидеры выделяются с момента прорастания семян. Угнетенные и отстающие в росте деревья выполняют функцию подгона и очищения от сучьев, позволяя сформировать устойчивое насаждение, в дальнейшем безболезненно выпадая из насаждения.
Более острые конкурентные отношения складываются в сплошных лесных культурах (в сравнении с естественным возобновлением и частичными лесными культурами). Острота конкуренции определяется равными характеристиками посадочного материала (возраст, биометрические характеристики) и среды произрастания (площадь питания, режим освещения, выровненный агрофон, особенно при посадке в дно борозды). В равноценных условиях произрастания одновозрастный посадочный материал растет с одинаковой скоростью. Свободное размещение на площади до 20-30 лет исключает очищение от сучьев, что приводит к интенсивному нарастанию массы хвои. Это время достаточно критического состояния всего насаждения в целом. Единовременно войдя в верхний полог большинство деревьев также оказываются в равных условиях освещения и питания, но теперь в условиях их дефицита. Конкуренция среди равных, безусловно, сопровождается удлиненным периодом угнетенного роста для всех деревьев. В случае наступления в этот период многолетней засухи возможно общее значительное ослабление насаждения и через дальнейшее развитие болезней и вредителей его гибель. И здесь важно своевременное проведение рубок ухода.
При соответствующих лесорастительных условиях свободное произрастание деревьев первого яруса способствует появлению и развитию яруса темнохвойных видов. Сформированное таким образом многоярусное насаждение отличается большей продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды, болезням, вредителям, пожарам. Оно отличается интенсивным накоплением компонентов фитомассы и более лучшей «работоспособностью» хвои. Более редкие насаждения, в отличие от густых, имеют больший по массе фотосинтетический аппарат, а как следствие этого постоянный сток углерода.
К настоящему времени возрастает роль культур экологического назначения (в частности, как средство для увеличения стока углерода). Это определяет другую технологию создания и в частности первоначальную густоту.
Экологические культуры свободного произрастания целесообразно создавать в удаленных районах на площадях с отсутствием или недостаточным количеством естественного возобновления.
Преимущества редких ( 0,5-1,5  тыс. шт/га) лесных культур:

• Отсутствие неблагоприятных последствий напряженных конкурентных отношений
• Снижение затрат (экономия на посадочном материале, обработке почвы, исключаются агротехнические  и лесоводственные уходы)
• Устойчивый сток углерода (за счет значительного снижения отпада деревьев, отсутствия очищения от сучьев)
• Долголетие
• Большая устойчивость к вредителям, болезням, неблагоприятным климатическим факторам, пожарам.

Хорошо развитая и низко опущенная крона, формируемая в редких культурах, способствует активизации жизнедеятельности растений, у них не происходит ослабления корне-листовой связи в ходе онтогенеза. Такой древостой физиологически будет более молодым, чем загущенный (Мерзленко, 1992)
Технология создания культур свободного произрастания предполагает посадку укрупненных сеянцев около пней, между корневых лап. Используется естественное микроповышение вокруг пня, не зарастающий пень и корневые лапы, что исключает заглушение травяным покровом (трава сваливается в сторону от посадочного места)  При этом корневая система развивается по старым ходам, вдоль полуразложившихся корней. Это особенно важно в связи с тем, что корни   саженцев древесных   пород   обладают   не безграничной способностью   осваивать   плотные  почвенные  слои.  Критическая плотность суглинистого  иллювиального  горизонта  составляет  для лиственницы - 1,84,  для березы - 1,80, для сосны - 1,72, для ели - 1,61 г/см (Коротаев, 1992).
В литературе практически отсутствуют результаты исследования очень редких (при создании) культур сосны. Для подтверждения ранее высказанного положения о более значимой экологической роли лесных культур свободного произрастания нами по таблицам хода роста (Кожевников и др., 1984) рассчитан баланс углерода в лесных культурах сосны обыкновенной различной  густоты, произрастающих в равных лесорастительных условиях (Белоруссия, сосняк кисличник, бонитет – Iб). Нам не удалось найти сравнимых данных по более редким (< 1 тыс. шт/га) культурам.
Для расчета стока углерода (Cst) использована формула:

Cst=0,5(0,45) Mst,

где Mst фитомасса древостоя.
Коэффициент 0,5 использовался при расчете для стволовой древесины, а 0,45-для ветвей и хвои.
Эмиссия углерода устанавливалась через определение массы отпада (таблица). Выделение СО2  в процессе дыхания игнорировалось (принято положение о равном выделении в сравниваемых вариантах). Начиная с 60 летнего возраста в изучаемых культурах выделение углерода преобладает над его ассимиляцией. В возрасте 100 лет наибольший дисбаланс отмечен в культурах с густотой в 15 летнем возрасте 4830 шт/га (-78,84). Эмиссия  углерода преобладает над его стоком и в культурах с густотой в 15 летнем возрасте  2950 шт/га (-35,5). Следовательно, при отсутствии сбыта древесины от рубок ухода и экологического назначения лесных культур целесообразно создание культур свободного произрастания с минимальным отпадом в старших возрастах (0.5 – 1.5 тыс. шт/га). Густота должна определяться лесорастительными условиями и видом посадочного материала.    

Список использованных источников

• Кожевников
• Коротаев
• Мерзленко М.Д. Целевая оптимизация густоты лесных культур //Лесное хозяйство. 1976. -№6. -19с.
• Тимофеев В.П. Влияние густоты и классов роста деревьев на формирование продуктивных насаждений //Лесное хозяйство.1961. -№10. -16с.