Теоретические основы создания искусственных насаждений

Лесокультурное районирование

В равнинной европейской части Советского Союза выделено 4 лесорастительные зоны: темно-хвойных лесов, хвойно-широколиственных лесов, Лесостепь и Степь. Одна­ко эти зоны весьма обширны и при создании культур необходим дифференцированный подход к подбору состава пород и агротехники выращивания культур.

П. П. Кожевников разделил европейскую часть Совет­ского Союза на 15 лесорастительных районов, но и они крупные и не могут в полной мере удовлетворять требо­вания лесокультурного производства. Поэтому в отдель­ных республиках страны в настоящее время разработано лесокультурное районирование.

Лесокультурное районирование — это разделение тер­ритории страны или ее частей на отдельные районы с од­нородными природными условиями, определяющими прин­ципы создания лесных культур.

Каждый лесокультурный район занимает территорию, однородную по климатическим, почвенно-гидрологическим и экономическим условиям ведения лесного хозяйства, где на основе передового опыта и научных достижений разра­батываются эталоны лесных культур. В Украинской ССР, например, с учетом имеющегося разнообразия природных условий, выделено 10 лесокультурных районов: западное и восточное Полесье, западная, правобережная и левобе­режная Лесостепь, восточно-байрачная, центральная и южная Степь, горная и предгорная части Крыма и Карпат. При закладке искусственных насаждений в пределах каж­дого лесокультурного района надо учитывать рельеф, кру­тизну и экспозицию склонов, тип лесорастительных усло­вий, категорию лесокультурных площадей, а на вырубках еще и состав, высоту подроста, а также особенности его размещения по площади.

Особенности чистых и смешанных, простых и сложных искусственных насаждений

Одним из основных вопросов при создании культур является выбор их состава. Чистые и простые культуры по многим лесоводственным и экономическим показателям уступают смешанным по составу и сложным по форме насаждениям и эффективны только при целевом назначе­нии. Например, чистые культуры дуба закладывают для получения дубильных экстрактов и древесного угля, куль­туры тополей — для использования древесины в целлю­лозно-бумажной промышленности, кустарниковых ив — для изготовления плетеной мебели и т. д. Чистые культуры создают также в экстремальных лесорастительных усло­виях, где устойчив только один определенный вид древес­ных пород (например, культуры сосны обыкновенной в борах на очень бедных и сухих почвах).

Смешанные по составу и сложные по форме насажде­ния полнее используют естественные условия и, как след­ствие, более продуктивны. Многоярусные насаждения по­глощают больше солнечной энергии, чем одноярусные. Насаждения, в состав которых входят породы с глубоко проникающей в почву (дуб черешчатый, липа мелколист­ная) и с поверхностной корневой системой (ясень обык­новенный, клен остролистный), лучше используют запасы питательных веществ и влагу из почвы.

В смешанных насаждениях в течение вегетационного периода создается более благоприятный режим питания. Так, в свежих дубравах в дубово-ясеневых культурах деревья дуба черешчатого поглощают больше азота и фос­фора в первой половине, а ясеня обыкновенного — во вто­рой половине вегетационного периода. В сосново-дубовых культурах дуб черешчатый потребляет больше азота в первой, а сосна обыкновенная — во второй половине веге­тационного периода.

Чистые насаждения односторонне влияют на почву и могут ухудшать условия корневого питания, например, чистые еловые или сосновые насаждения, опад которых образует грубый гумус. Плотная подстилка ели является плохой средой для дождевых червей, поэтому в почве под чистыми еловыми насаждениями их мало и представлены они мелкими видами. Малая плотность заселения почвы дождевыми червями и поверхностная корневая система ели способствуют сильному уплотнению почвы в еловом лесу. Под чистыми еловыми насаждениями происходят процес­сы оподзоливания в верхних горизонтах почвы и образу­ется орштейн в горизонте вмывания, тогда как примесь лиственных пород в них делает подстилку более рыхлой и создает благоприятные условия для жизнедеятельности беспозвоночных животных. Такой органический опад быстрее разлагается и в почву поступает больше питатель­ных веществ.

Сосна обыкновенная слабее, чем ель, оподзоливает поч­ву, но примесь в сосновых насаждениях лиственных пород также улучшает состав подстилки и повышает плодородие почвы. Например, в культурах сосны с дубом примесь в подстилке его листьев снижает актуальную кислотность почвы в гумусном горизонте, повышает насыщенность почвы основаниями, увеличивает содержание гумуса.

Ясень обыкновенный относится к породам, которые повышают эффективное плодородие почвы. В чистых на­саждениях ясеня нет сплошного слоя подстилки, интенсив­нее развивается травянистая растительность с преоблада­нием злаковых видов. В дубово-ясеневых насаждениях с участием ясеня не более 30 % почва покрывается сплош­ным слоем подстилки. Травянистая растительность при этом развита слабо, в составе ее преобладают теневынос­ливые широколиственные виды, которые потребляют влаги из почвы меньше, чем злаковые.

Смешанные насаждения меньше страдают от ветра, навалов снега, пожаров, вредных насекомых и грибных заболеваний. В Беловежской пуще в смешанных насаж­дениях сосна обыкновенная меньше повреждается корне­вой губкой, что объясняется не только тем, что лиственные породы являются механическим препятствием, но и ток­сичностью их клеточного сока для гриба. Установлено, что клеточный сок корней березы бородавчатой, акации жел­той, смородины черной, калины обыкновенной, рябины обыкновенной и некоторых других пород обладает фунгицидным действием в отношении корневой губки.

Смешанные насаждения отличаются большей произво­дительностью, чем чистые культуры. В Боярском лесниче­стве Киевской области запас стволовой древесины 130-лет­них насаждений сосны со вторым ярусом из дуба на 20-30% выше, чем чистых-одновозрастных насаждений сосны. В смешанных насаждениях механические свойства древе­сины также выше.

Смешанные насаждения более ценны в эстетическом отношении. При закладке парков и садов учитывают фено­логию, цвет Листвы и хвои, форму кроны и другие деко­ративные особенности породы.

Формирование естественных смешанных насаждений зависит от условий среды и свойств древесных пород. Если под влиянием каких-то природных явлений или антропо­генных факторов образуются чистые насаждения, нередко- с течением времени они превращаются в смешанные. При закладке чистых культур сосны в Полесье и Лесостепи после жерднякового возраста под пологом поселяются лиственные древесные растения, которые затем образуют второй ярус. Изменение состава насаждения наблюдается и в дубравах. В чистые дубовые и ясеневые насаждения с конца жердняковского возраста подселяются более тене­выносливые древесные породы — граб, клен, липа и другие.

Следует однако заметить, что при создании смешанных насаждений необходимо тщательно подбирать состав дре­востоя. Береза бородавчатая, лиственница сибирская, ака­ция белая, гледичия, бархат амурский и другие древесные породы, развивающие ажурную крону, являются плохими компонентами для ясеня обыкновенного, а клены ясенелистный и серебристый — для дуба черешчатого.

В насаждениях с участием только пород, развивающих ажурную крону, обычно не образуется сплошной слой подстилки и почва сильно задерневает. В травостое преоб­ладают злаковые виды, отличающиеся высокой транспирационной способностью. В итоге ощущается недостаток влаги в почве, что неблагоприятно сказывается на состо­янии и росте древесных пород.

Взаимовлияние древесных растений в смешанных насаждениях

В смешанных насаждениях взаимовлияние древесных растений зависит от лесорастительных условий, состава и возраста пород.

Древесные растения в смешанных насаждениях конку­рируют за свет, влагу и питательные вещества почвы. При создании насаждений следует подбирать такой состав по­род, чтобы растения благоприятно влияли друг на друга.

Все формы взаимовлияния в лесных ценозах разделя­ют на 5 групп: биохимическое, биофизическое, биотрофи­ческое, физиологическое, механическое.

Биохимическое (аллелопатия) взаимовлияние является следствием выделения надземной частью и корнями дре­весных растений различных веществ. Биофизическое вза­имовлияние проявляется в изменении растениями условий внешней среды. Так, доступ света и тепла уменьшается при затенении растений с боков, особенно сверху. Биотрофное влияние проявляется в основном в почве в про­цессе потребления и возврата растениями в нее элементов питания. Механическое взаимовлияние проявляется в виде трения стволов и ветвей разных деревьев, что приводит к образованию ран и сухобочин. У деревьев одних и тех же видов иногда наблюдается срастание органов (корней, ветвей, стволов). В этом случае питательные вещества и влага могут перераспределяться из одного растения в другое. Такое взаимовлияние относят в группу физиоло­гических.

В отдельные типы можно выделить взаимовлияние деревьев и кустарников, древесных растений в первом яру­се, первого и второго ярусов. Разные виды кустарников неодинаково влияют на состояние и рост древесных пород. Характерными в этом отношении являются акация желтая и лещина обыкновенная. У акации желтой корневая сис­тема пластичная и в зависимости от условий может быть поверхностной или глубинной, проникающей в почву до 2 м. В насаждениях с дубом, сосной, ясенем и бархатом на сухих и свежих почвах корневая система акации жел­той развивается в верхних слоях почвы, вытесняя корни древесных пород в нижние, менее плодородные горизонты почвы. Большая населенность почвы корнями акации желтой, интенсивная ее транспирационная способность (в 2,5 раза больше, чем лещины), задернение почвы под ее ажурной кроной приводят к сильному иссушению почвы и, как следствие, к ухудшению условий роста древес­ных пород. Лещина обыкновенная по-другому влияет на Древесные породы, чем акация желтая. Основная масса ее корней, располагаясь в верхних слоях почвы, не вытес­няет корни сосны, дуба, ясеня и бархата в нижние гори­зонты. У лещины слабая транспирационная способность. Органический опад лещины на единице площади пре­вышает количество подстилки под липой, ильмом, скум­пией и другими породами и содержит больше извести, чем листья дуба и хвоя сосны. Лещина предотвращает разра­стание травянистой растительности в культурах, в первые годы хорошо затеняет главные породы с боков, способству­ет разложению органических остатков сосны и дуба и увеличению влаги в подстилке. По соседству с лещиной деревья дуба и сосны растут лучше, чем в чистых насаж­дениях.

Взаимодействие ясеня обыкновенного и дуба черешчатого в культурах на свежих серых лесных суглинистых почвах, оподзоленных и обыкновенных черноземах (свежие дубравы) зависит от доли участия этих видов в насажде­ниях.

Корни ясеня обыкновенного наиболее интенсивно по­глощают азот и фосфор во второй, а корни одновозрастных деревьев дуба черешчатого — в первой половине вегета­ционного периода. В связи с этим ясень обыкновенный не конкурирует с дубом за питательные вещества. Примесь ясеня обыкновенного в культурах дуба черешчатого уско­ряет разложение подстилки, обогащает верхние горизонты почвы гумусом и азотом, увеличивает сумму поглощенных оснований, понижает гидролитическую кислотность и ней­трализует реакцию почвенного раствора. Однако насажде­ния с участием ясеня обыкновенного более 30% растут слабо. Объясняется это тем, что ясень обыкновенный име­ет ажурную крону и при большом количестве его в насаждении сильно задерняется почва. Кроме того, он обладает высокой транспирационной способностью, что ведет к бо­лее интенсивному иссушению почвы, а следовательно и к ухудшению условий роста насаждения. Вследствие пре­обладания в верхних горизонтах почвы корней ясеня, в таких насаждениях высота его после жерднякового воз­раста больше, чем дуба, и взаимодействие складывается в его пользу.

В дубово-ясеневых древостоях с участием ясеня до 30%) образуется сплошной слой подстилки, слабо разви­вается травянистая растительность и повышается интенсивность фотосинтеза листьев дуба. В таких насаждениях полезное влияние ясеня на почву и подстилку проявля­ется полностью и, как следствие, создаются благоприятные условия для роста обеих пород, но после жерднякового возраста высота дуба в таких насаждениях больше, чем ясеня.

Во влажных дубравах деревья дуба и ясеня формиру­ют поверхностную корневую систему, однако ясень обык­новенный вследствие большей физиологической активно­сти его корней растет интенсивнее дуба черешчатого.

В дубово-ясеневых культурах на пашнях до 20-летнего возраста взаимовлияние складывается в пользу ясеня, а в последующие годы — дуба черешчатого. На площадях, вышедших из-под длительного сельскохозяйственного поль­зования, ясень обыкновенный до 20 лет растет лучше, чем на раскорчеванных лесосеках. Позднее продуктивность ясеня резко снижается и он начинает выпадать из насаж­дений. В 70 лет средний объем стволов ясеня обыкновен­ного в культурах на пахотных землях меньше на 30-40 %, чем в одновозрастных естественных насаждениях и в куль­турах на вырубках. Дуб черешчатый в меньшей степени реагирует на истощение почвы сельскохозяйственными культурами, поскольку он имеет широкую экологическую амплитуду и развивает глубинную корневую систему.

В дубово-кленовых насаждениях в свежих и влажных дубравах Лесостепи высота клена остролистного в первые 10 лет после закладки культур больше дуба черешчатого. В последующие годы интенсивность роста их постепенно выравнивается и к концу жерднякового возраста клен переходит во второй ярус. Подобное явление наблюдается и в посадках Степи, где клен остролистный при непосред­ственной близости с дубом угнетает его в молодом воз­расте.

Своеобразное влияние наблюдается в насаждениях смешанного (семенного и вегетативного) происхождения. Деревья вегетативного происхождения (порослевые) в первые годы жизни растут быстрее, чем семенные, взаимо­действие в этот период складывается в их пользу и при отсутствии своевременных рубок ухода в фазе жердняка семенные выпадают из насаждений. Деревья семенного происхождения становятся биологически более устойчивы­ми в насаждениях после выхода их в первый ярус или когда они уже находятся в одном ярусе с порослевыми деревьями.

Густота лесных культур

Густота культур — это количество растений, высажен­ных на 1 га лесокультурной площади. Однако такое чисто математическое представление о густоте культур не пол­ностью раскрывает его сущность. При одной и той же густоте растений на единице площади, но при разных схемах размещения посадочных мест взаимовлияние между особями будет различное. Еще больше усложняется поня­тие о густоте, когда речь идет о смешанных или частичных культурах, где биологические и ценотические свойства пород выступают на первый план.

Определение оптимальной густоты культур — вопрос весьма сложный и еще недостаточно изучен. Сложность решения его заключается в том, что в каждом конкретном случае необходимо учитывать многообразные факторы, определяющие густоту культур: тип лесорастительных условий, категорию лесокультурной площади, биологиче­ские и ценотические особенности пород, целевое назначе­ние культур, возможности применения средств механизации на лесокультурных работах и прочее.

Многочисленные опыты показывают, что как редкие, так и густые культуры имеют положительные и отрица­тельные стороны и не во всех случаях оправдывают себя в лесоводственном и экономическом отношениях.

Деревья одних и тех же видов в разных лесораститель­ных условиях имеют различную энергию роста и это следует учитывать при установлении густоты посадки. В сухих борах, например, сосна слабо растет, и, чтобы обеспечить смыкание крон в 5-6-летнем возрасте на 1 га, надо высаживать 13-17 тыс. сеянцев, размещая их на расстоянии 1,2x0,5 или 1,3x0,6 м. В свежих суборах смыкание крон сосны наступает в 5-6 летнем возрасте при посадке на 1 га около 10 тыс. сеянцев с размещением 1,5x0,7 м или 2,0x0,5 м.

В настоящее время определяющее значение в лесо­культурной деле приобретает интенсификация производ­ства с наиболее рациональным использованием площадей. В последние годы в основу интенсификации лесокультурного производства положена комплексная механизация работ, что вполне отвечает требованиям времени. Внедре­ние новой техники потребовало увеличения ширины междурядий, до 2,5-3 м, что позволяет проводить механи­зированный уход за культурами в течение 4-5 лет и более. При этом почва в междурядьях рыхлится на глубину 6-12 см. При продолжительном механизированном рых­лении почвы в междурядьях у саженцев уничтожается значительная часть физиологически активных корней, что отрицательно сказывается на росте культур. Второй при­чиной ослабления роста культур является зарастание широких междурядий травянистой растительностью (после прекращения междурядных обработок).

Чтобы создать благоприятные условия для роста куль­тур до смыкания крон и более рационально использовать лесокультурную площадь, в широкие (2,5-3 м) между­рядья рекомендуется вводить по одному ряду уплотните­лей из пород, которые в молодом возрасте представляют хозяйственный интерес и улучшают условия роста культур. Культуры с уплотнителями в период индивидуального роста будут полнее использовать солнечную энергию и плодородие почвы. Чтобы в дальнейшем не снизилась интенсивность роста саженцев, через 3-5 лет после смы­кания крон (в возрасте 8-12 лет) целесообразно произ­вести рубку уплотнителей. Полученную зеленую массу можно использовать для переработки на хвойно-витаминную муку (при вырубке сосны и ели) или веточный корм (при вырубке лиственных пород), стволики уплотните­лей — на щепу, идущую для изготовления древесно-стружечных плит, а некоторых пород (белая акация) — вино­градных кольев. В пригородных лесхозах в качестве уплотнителей можно выращивать елки.

Выращивание уплотнителей в широких междурядьях хозяйственно-ценных пород окупает расходы на создание культур и чистый доход в зависимости от назначения уплотнителей составляет от 80 до 1300 руб.