Техногенное загрязнение лесов и изменение климата

Основная задача уходов – сохранить благоприятные экологические условия для роста и развития лесных культур, сократить период завершенного лесокультурного производства.
Выделяют следующие виды уходов - агротехнический (комплекс приемов, направленных на улучшение условий для приживаемости и роста культивируемых деревьев и кустарников путем рыхления почвы, уничтожения сорняков, оправки растений после механизированной посадки, а также от засыпания листвой, внесение удобрений), химический и лесоводственный (уход за составом насаждения).
Целесообразность проведения того или иного ухода, количество уходов за период выращивания, кратность по годам, время проведения определяются почвенно-климатическими условиями, способом и качеством обработки почвы, состоянием, возрастом и составом культур, биологическими особенностями культивируемых древесных пород, составом и степенью развития сорной растительности.
Интенсивность зарастания площадей возрастает с увеличением влажности и плодородия почвы, возраста вырубки или гари. Большое влияние на скорость зарастания оказывает сомкнутость крон вырубленного древостоя.
В лесной зоне запас почвенной влаги большинства лесокультурных площадей достаточен для успешного роста древесных растений. Поэтому рыхление почвы, имеющее цель уменьшить испарение влаги из почвы, чаще всего бывает необязательно. Кроме всего прочего несвоевременное (позднелетнее) рыхление почв тяжелого механического состава может привести к увеличению отпада растений в культурах в результате выжимания.
Из-за поверхностного расположения корневых систем растений на дерново-подзолистых почвах рыхление нередко вместо пользы причиняет вред лесным культурам, снижая их приживаемость, сохранность и рост.
На песках при посадке культур сосны на уровне поверхности почвы последующие агротехнические уходы (КЛБ-1,7) приводят к значительному обрезанию корней (из-за глубокого проваливания дисков культиватора), что существенно снижает рост и состояние саженцев. В лесной зоне основная опасность для лесных культур заключается в заглушении их развитым травяным покровом, в летний период и завал отпадом трав осенью.
Дно плужных борозд, прерывистых полос-площадок, приготовленных корчевателями-собирателями или бульдозерами, в течение первых трех лет, даже в богатых условиях произрастания (кисличники, свежие черничники) незначительно зарастают травяной растительностью. При удалении корневищ травяной растительности с полос и площадок шириной более 2 м лесные культуры не заваливаются растительностью с необработанных промежутков.
Необходимость прополок в бороздах может возникнуть только при наличии в них хорошо развитого травяного покрова, что чаще всего бывает при недоброкачественной обработке почвы (недостаточная глубина борозд). Рыхление почвы в бороздах может быть целесообразным только в сосняках лишайниковых лесостепных районов.
Несмотря на то, что дно плужных борозд (ПКЛ-70) в зоне тайги медленно зарастает сорной травяной растительностью, культуры страдают от заваливания с необработанных промежутков и пластов. И возникает необходимость не только в проведении окашивания травы в межбороздных промежутках в летнее время, но и освобождение культур от заваливания травой и листвой малоценных пород. Заваленные культуры погибают либо от повреждения мышами, либо от выпревания. Особенно неблагоприятна посадка в дно культур кедра, более требовательного к плодородию почвы, чем сосна обыкновенная. На серых лесных почвах при таком способе посадки средние годовые приросты в первые 6-9 лет не превышают 3-4 см. Активный рост наступает только после развития корневой системы за пределы обработанной борозды. Из-под влияния травянистой растительности культуры кедра выходят только в 10-15 летнем возрасте. До этого времени саженцы нуждаются в агротехнических уходах.
В условиях избыточного увлажнения, созданные по пластам культуры интенсивно зарастают травяной растительностью. В этом случае необходимо проводить 4-7 уходов, состоящих в удалении травы вокруг посадочных мест, в течение 4-5 лет.
В конце августа - начале сентября необходимо проверить состояние культур перед уходом на перезимовку и, в случае опасности заваливания опадом трав, сделать дополнительный уход.
В таежной зоне уходы следует проводить до тех пор, пока культуры не достигнут высоты травянистой растительности.
При планировании уходов следует учитывать, что отношение различных пород к заглушению травяной растительностью различно. В порядке увеличения устойчивости к затенению древесные виды образуют следующий ряд: лиственница, сосна, кедр, пихта, ель. При сильном развитии травяного покрова, заглушающего культуры, лиственница теряет все преимущества быстрорастущей породы и растет медленнее сосны.
На площадях с суглинистыми почвами, пылеватых супесях, осушенных болотах, выработанных торфяниках при замерзании воды происходит интенсивное поднятие почвы и, как следствие, выжимание культур. В большей степени страдают от выжимания культуры созданные посевом. Увеличение степени минерализации, позднелетнее рыхление почвы способствуют выжиманию сеянцев. К увеличению интенсивности выжимания ведут более поздние сроки создания культур. Не успев закрепиться в почве, особенно при вертикальной посадке под меч Колесова, корневые системы легко выдавливаются. При планировании уходов не следует считать, что на лесокультурной площади кроме культивируемой породы не должно быть ни каких других растений.
Небольшое проективное покрытие такими видами как, например кипрей узколистый, выполняет защитную роль (увеличивается влажность воздуха, уменьшается частота и сила заморозков, ослабляется вероятность выжимания сеянцев). Особенно важна защитная роль кипрея для ели, пихты, сильно страдающих на вырубках от повреждений морозом, сухости воздуха, избытка солнечной радиации.
В отличие от зоны хвойных лесов, где уходы в виде окашивания или обминания травы в рядах культур начинаются нередко со второго года (при правильном выборе способа обработки почвы) и максимальное количество (2-3 ухода) приходится на 3-4 год, в лесостепных районах уходы в виде прополок и рыхления почвы начинаются с первого года, а количество их убывает от 4-6 в первый год до 1 на 4-5 год.
В степных районах основная задача - это сохранение влаги, поэтому основной вид ухода заключается в рыхлении почвы и попутном уничтожении сорной растительности, так как она является основным конкурентом за влагу. Рыхление почвы необходимо для сокращения расхода влаги на испарение поверхностью почвы и для улучшения поглощения атмосферных осадков.
Наиболее важны уходы в первую половину вегетационного периода, когда наиболее интенсивно растут не только культуры, но и травянистая растительность. В этот период уходы следует проводить чаще, с таким расчетом, чтобы не допустить появления сорняков и уплотнения поверхностного слоя почвы. Первый агротехнический уход следует проводить ранней весной, до появления сорняков, а в первый год - после посадки культур или появления всходов. Последующие уходы должны проводиться при отрастании сорняков после предыдущего ухода. Ранний уход разрушает почвенную корку, образовывающуюся после таяния снега, снижает испарение, в результате чего повышается влажность верхних горизонтов почвы.
В зонах с недостаточным увлажнением в первый год необходимо 4-6 уходов (лесостепь - 4; южная сухая злаковая степь - 6). В последующие годы снижают по одному уходу. Основные уходы должны проводиться регулярно в первую половину вегетационного периода. В случае запоздалых уходов внезапное осветление культур на участках, заросших травяной растительностью, может вызвать больший отпад, чем на участках оставленных без уходов. Подобные случаи отмечались в Минусинском и Ермаковском лесхозах Красноярского края (Огиевский, 1962).
Во второй половине летнего периода, когда рост надземной части сосны прекращается культуры значительно меньше угнетаются травяной растительностью.
Северный лесостепной район обладает гораздо более благоприятными почвенно-климатическими условиями, количество уходов в нем можно уменьшить до 1-2 в первый год, до 2 во второй год, 1-2 в третий год и 1 - в 4 год.
Однако приведенные данные о числе уходов за культурами в различных районах весьма ориентировочны. В ряде случаев правильный выбор технологии обработки почв, использование качественного посадочного материала позволяют существенно сократить количество уходов, и даже выращивать культуры без ухода.
В. В. Огиевский отмечает возможность выращивания лесных культур без проведения уходов в лесных и северном лесостепном районах Сибири при посадке сеянцев в полосы со снятой дерниной шириной 3-4 м (например - Емельяновский лесхоз, сосняк разнотравный на дерново-слабоподзолистых легкосуглинистых почвах).
Для ухода за лесными культурами, созданными на вырубках посевом или посадкой по дну борозд или на полосах, образованных фрезами, а также по микроповышениям сформированным плугами типа ПЛМ-1,5, и шнековыми фрезами типа ФЛШ-1,2 широко используются культиваторы КЛБ-1,7, КДС-1,8, КФЛ-1,4.
КДС-1,8 предназначен для агротехнического ухода за лесными культурами, созданными на склонах крутизной до 12 градусов.
КФЛ-1,4 эффективен на временно переувлажненных почвах, сильно заросших травянистой растительностью и порослью древесных пород диаметром до 2 см.
Для устойчивого хода КЛБ-1,7 на нераскорчеванных вырубках его следует агрегатировать только с гусеничными тракторами. При уходе за лесными культурами, посаженными в дно борозды, в первый год после посадки культиватор работает вразвал, в последующие годы - с чередованием уходов вразвал и всвал.
Объем ручного ухода в рядах после культивации зависит от величины защитных зон. Как показывает практика, в культурах на нераскорчеванных вырубках она изменяется от 15 до 40 см. В свою очередь на величину защитной зоны влияют: возраст лесных культур, порода, тип и физико-механические свойства почвы, степень задернения и ее влажность, глубина и время проведения культивации, способ обработки (всвал или вразвал), угол атаки, а также прямолинейность обрабатываемых рядов (минимальный радиус кривизны - 15-20 м) и величина отклонения ряда культур от середины борозды.
Соосное расположение обрабатываемых рядов и середины борозды достигается при посадке леса путем копирования следа гусениц трактора пахотного агрегата гусеницами трактора лесопосадочного агрегата. Точное совмещение гусениц трактора с лесопосадочной машиной со следом предыдущего прохода трактора с плугом на нераскорчеванных вырубках среди пней, корней и порубочных остатков затруднено. Для устойчивого хода сошника лесопосадочной машины по середине борозды разработано приспособление к плугу ПКЛ-70, которое одновременно с обработкой почвы производит щелевание дна борозды по ее середине (Королев, Маклакова, 1986). Глубоко разрезанная щелерезом почва обеспечивает быстрое заглубление и устойчивый ход сошника лесопосадочной машины. Кроме всего прочего глубоко разрезанная щелерезом почва (до 30 см) лучше впитывает дождевую воду.
Необходимость проведения в лесных культурах лесоводственных уходов определяется:
- наличием естественного возобновления быстрорастущих древесных и кустарниковых пород, затеняющих культуры и создающих неблагоприятные условия для их роста, что часто приводит к гибели культивируемых пород;
- повышенной густотой культур в момент перехода первоначально положительного взаимовлияния в отрицательное;
- неправильным подбором пород при смешении или неверным их размещением.
Высокая приживаемость лесных культур в первые годы и даже их перевод в покрытые лесом земли еще не является показателем того, что из культур будет получено запроектированное насаждение. Очень часто культуры хвойных пород, имевшие высокую приживаемость, заглушаются обильным естественным возобновлением лиственных пород (осина, береза). В боровых типах леса пионером заселения вырубок часто является береза, которая на третий год после обработки почвы успешно возобновляется налетом семян на пластах (Калиниченко, Писаренко, Смирнов, 1991). В свежих и влажных суборях, сугрудках наблюдается преобладание осины в молодняках в тех случаях, когда до рубки она составляла более 15% запаса насаждений. В первые 2 года после рубки деревьев осины в радиусе 25-35 м и более появляются ее обильные корневые отпрыски, число которых может достигать 1 млн. шт/га. В результате , вместо хороших молодняков хвойных пород возникают малоценные молодняки осины, а под их пологом единично и группами сохраняются остатки культур. Светолюбивые породы (сосна, лиственница) такое затенение выдерживают недолго и погибают, у более теневыносливых (кедр, ель пихта) замедляется рост.
При заглушении хвойных культур естественным возобновлением лиственных пород необходимо проводить осветление, которое должно быть направлено либо на формирование чистых, либо смешанных хвойно-лиственных насаждений.
В условиях ярко выраженной смены пород при частичной обработке почвы первое осветление культур следует начинать с возраста 3-4 лет, а на раскорчеванных полоса - с 5-6 лет.
Из механических средств для уничтожения лиственных пород применяют тракторные агрегаты: каток- осветлитель КОК-2 и кусторезы-осветлители КО-1,5, КОГ-2,3, КОМ-2,36, а в рядах культур мотокусторезы "Секор-3".
В культурах 15-25 летнего возраста складываются более острые конкурентные отношения, чем в насаждениях того же возраста естественного происхождения. Без проведения рубок ухода, заключающихся в уборке отстающих в росте деревьев, возможно общее ослабление насаждения, снижение его устойчивости к неблагоприятным климатическим факторам, болезням и вредителям, особенно в жестких условиях произрастания (ленточные боры).
В таблице 7.1 приведены сроки проведения первых рубок ухода для регулирования густоты культур ели и сосны в наиболее распространенных типах условий произрастания.
Таблица 7.1 - Начало первых рубок ухода (лет) для регулирования густоты культур ели и сосны, переведенных в покрытые лесом земли (Писаренко,Мерзленко,1990).

Механические способы борьбы с заглушением культур травянистой растительностью и порослью лиственных пород эффективен лишь на ровных площадях со слабой и средней засоренностью, на площадях со сплошной обработкой почвы. В условиях сильного зарастания травой и нежелательными лиственными породами, особенно в однорядных культурах, созданных по частично обработанной почве окашивание, культивация, обминание нежелательной растительности в рядах и защитных зонах не дает нужного эффекта. В таких условиях более целесообразен химический метод проведения уходов.
Химические уходы за культурами могут быть подразделены на уходы за почвой и уходы за составом насаждения. При уходах за почвой химические вещества применяют для уничтожения сорной травянистой растительности (гербициды); при уходе за составом для устранения конкуренции со стороны малоценных лиственных пород (арборициды). Однако такое деление в большинстве случаев условно, так как часто одни и те же вещества могут выполнять ту и другую роль.
Химические уходы нельзя применять там, где это противопоказано по санитарным и лесоводственно - экологическим соображениям. Гербициды следует применять прежде всего на богатых почвах (черничники, кисличники), где развивается мощный травяной покров.
Эффективность действия гербицидов приведена в таблице 7.2. Наиболее оптимально использование химических препаратов избирательного действия, обладающих способностью передвигаться по растению (системные). Хорошо отвечают этим требованиям велпар (группа триазинов), раундап, утал (группа глифосата). Очень часто возникает необходимость оградить культуры от конкуренции травяной растительности и лиственной поросли. Чтобы обеспечить
эффективность такого комплексного ухода, опрыскивание культур следует проводить в опережающем режиме, когда сорняки уже "угрожают" культурам, а поросль лиственных пород еще не сомкнулась.

При проведении уходов за сосной целесообразно применение гардоприма (1-1,5 г д.в./м), велпара (0,2-0,75 г/м ). При этом гардоприм необходимо вносить весной, до начала роста, либо после окончания роста и одревеснения побегов. Велпар эффективнее использовать весной. Рекомендуемые минимальные дозы следует применять на песчаных почвах при уходе за культурами созданными по бороздам, максимальные - на торфяно-глеевых, суглинистых при посадке культур по пластам.
Одним из перспективных способов обработки является внесение велпара в почву в виде концентрированного водного раствора, гранул, таблеток. Твердые формы велпара разбрасывают, как правило, вручную. При расходе велпара 0,2 г д.в./м поросль осины и березы изреживается на 70 %, О,5 г/м - на 90 % и более.При этом однократная обработка защищает и от травянистой растительности на 2-3 года.
На площадках с ненарушенной структурой почвы твердые формы велпара проявляют избирательность действия по отношению не только к сосне, но и к ели и кедру. На легких почвах с низким содержанием гумуса, на участках почвы со снятой дерниной велпар следует применять только для уходов за сосной обыкновенной.
Ель в сравнении с сосной более чувствительна почти ко всем гербицидам, за исключением утала, раундапа, к которым она более устойчива, чем сосна. Кроме всего прочего культуры ели создают на более плодородных и следовательно быстрее зарастающих сорной растительностью почвах, поэтому защитное действие однократного внесения гербицидов ограничивается 1-2 годами.
В типичных для ели лесорастительных условиях эффективно применение гардоприма (0,5-1,5 г/м). Обработка проводится в период покоя саженцев (весной или осенью). При наличии в травяном покрове зонтичных (сныть, дудник), устойчивых к гардоприму следует использовать префикс (0,5-1,0 г/м) или касарон (1,0-1,5 г/м). Обработку необходимо проводить весной (до начала отрастания сорняков) или поздней осенью. В силу повышенной устойчивости ели к препаратам группы глифосата, а также в тех случаях, когда требуется подавление не только травянистой растительности, но и поросли лиственных древесных пород рекомендуется использование утала (0,3-0,5 г/м) и раундапа (0,4-0,5 г/м). Обработка должна проводиться в августе, после одревеснения побегов. На дерново-подзолистых почвах при уходе за культурами созданными по бороздам следует использовать минимальные из рекомендуемых доз, по пластам - средние значения. Максимальные концентрации - на торфяно-глеевых при обработке культур ели созданных по пластам.
Для ухода за культурами сосны кедровой следует использовать гардоприм (1-1,5 г/м ). Пир этом, если на вырубке в травяном покрове преобладают злаки, предпочтительнее ранневесеннее и осенне-весеннее внесение, если двудольные - опрыскивание следует проводить в июне.
При выборе арборицидных препаратов необходимо иметь в виду, что 2,4Д самые дешевые, но они в меньшей степени, чем другие, отвечают санитарным и экологическим требованиям. Рекомендуемые дозы для осветления культур приведены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Дозы (нормы расходов) арборицидов, применяемых способом опрыскивания, для осветления культур ели, сосны, кедра и пихты, кг/га

Приведенные нормы расхода целесообразно применять, когда поросль имеет небольшую высоту (до 2 м). В качестве опрыскивающих средств, агрегатируемых с теми или иными тракторами, для обработки молодняков арборицидами могут быть использованы аэрозольные генераторы-прыскиватели ЛАГО-У, АГ-УД-2, лесные опрыскиватели АЛХ-2 и ТОЛ-1. Ручные и ранцевые опрыскиватели (ОМ-301, ОРР-14, ОГР-13, ОМР-2) рекомендуется использовать на небольших площадях, где применение более мощных опрыскивателей затруднено или экономически нецелесообразно.
Способ инъекции рекомендуется применять в запущенных культурах в фазе жердняка, где с обычными осветлениями уже опоздали или провели их плохо. Для инъекции в ствол деревьев осины, березы, ольхи в качестве арборицидов используют аминную соль 2,4Д, а также глифосат и его аналоги (утал, раундап). Рекомендуемые сроки проведения работ - июнь-август. При проведении работы в этот период кроны деревьев отмирают обычно в том же году, в поздние сроки (сентябрь, октябрь) токсическое действие проявляется медленнее и слабее. Береза особенно устойчива к инъекции арборицидами весной, в период интенсивного выделения пасоки. Несмотря на трудоемкость данного способа целенаправленное внесение арборицида существенно снижает загрязнение окружающей среды.
При уходе за елью необходимо учитывать возможность ее повреждения поздними весенне-летними заморозками. Поэтому сплошное опрыскивание еловых культур в морозобойных местах проводить не следует, и оно должно заменяться выборочным уходом с неполным размыканием древесного полога. Перспективно использование кренайта, обеспечивающего задержку роста лиственных пород на 2-3 года и более без их уничтожения.
При обработке лесных культур гербицидами и арборицидами необходимо стремиться к максимальному снижению загрязнения окружающей среды. Одним из путей уменьшения экологического ущерба является принцип воздействия гербицидов на сорную растительность контактным способом через смачивающую поверхность, что предотвращает непроизводительную потерю химиката и его попадание на культивируемые растения.
В настоящее время среди биологических методов позволяющих подавлять рост (или сокращать численность популяций) древесно-кустарниковой растительности, препятствующей нормальному росту лесообразующих пород, один из наиболее перспективных применение природных грибковых патогенов, или микогербицидов. Хотя идея использования микогербицидов не нова (их воздействие отмечалось еще в прошлом веке, их практическое использование до сих пор имело место лишь в сельском хозяйстве (открытие и применение в коммерческих целях Phytopthora palmivora Butler для борьбы с зарослями вьющихся растений в рощах цитрусовых культур и т.п.) (Иевенко, 1994).
Вызываемые патогенами заболевания листвы деревьев-сорняков приводит к существенному сокращению площади фотосинтизирующей поверхности. Хотя лиственные деревья и кустарники обычно быстро возвращаются к нормальному состоянию после обработки их биологическими дефолиантами и нередко требуется дополнительная обработка с целью существенного ослабления их конкурирующего воздействия, лиственные патогены не следует недооценивать, ибо они хотя бы временно уменьшают степень угнетения основных древесных пород и позволяют обеспечить им лидирующее положение в насаждении.
Возбудители болезней ствола дерева способны относительно быстро ослабить растение благодаря разрыву проводящих тканей и эффективному прекращению физиологических связей между листвой и корневой системой. Однако поскольку для проникновения многих видов патогенных грибков в глубь ствола требуется наличие на нем повреждений, применение микогербицидов может оказаться весьма трудоемким. Хорошо зарекомендовал себя в Северной Америке Chondrostereum purpureum, который можно применять в качестве микогербицида для обработки пней и внесения в насечки на стволах нежелательных видов лиственных пород.

Поскольку многие деревья-сорняки обладают сильно разветвленной корневой системой (осина), идеальным вариантом было бы заражение одним из системных патогенов или введение в почву грибков корневой гнили. Такой подход хорошо сочетается с обработкой почвы на лесокультурных площадях и последующей посадкой (посевом). Одним из препятствий при реализации данного подхода является фунгистатическая природа лесных почв.

Главная

Исследовательские группы

Студенту

7. УХОДЫ ЗА ЛЕСНЫМИ КУЛЬТУРАМИ