В более молодых (22 года) лесных ЗЛН различия морфологического типа более значительны (табл. 3).
Таблица 3 – Зависимость среднего годового прироста по радиусу (мм) от размещения и размеров деревьев и классов Крафта в 22-летних ЗЛН
Периоды | Верхнелиповское лесничество, с/з Терновский | |||||
I-II | III | IV-V | I-II | III | IV-V | |
2 | 1,94 | 1,0 | 1,9 | 1,7 | 0,9 | |
3 | 3 | 1,4 | 2,1 | 2,1 | 1,8 | |
5,0 | 4,0 | 2,0 | 2,2 | 2,0 | 1,3 | |
до 1981 | - | - | - | - | - | - |
КОП, см/см2 | 5,8 | 8,9 | 17,7 | 8,5 | 12,0 | 22,0 |
КОП увеличивается от крупных деревьев к мелким в 2,6-3,0 раза независимо от месторасположения в древостое (опушка, внутренние ряды).
В 80-летних ЗЛН на землях Минобороны прослеживается та же тенденция (табл. 4). Для сохранения старовозрастных ЗЛН необходимо прекратить выпас скота под их пологом и воссоздать опушку из кустарника для улучшения микроклимата и улучшения высоты снега.
Наиболее значимым результатом полевых исследований хвойных ЗЛН лево - и правобережья Волги в сухой степи (Камышинское и Старополтавское лесничества) явилось выявление положительной роли светового режима в устойчивости сосны обыкновенной.
Таблица 4 – Зависимость среднего годового прироста по радиусу (мм) от размещения и размеров деревьев и классов Крафта в 80-летних ЗЛН
Периоды | ЗЛН на землях Министерства обороны | |||||
Опушечные ряды | Внутренние ряды | |||||
I-II | III | IV-V | I-II | III | IV-V | |
3,21 | 2,8 | 1,5 | 1,34 | 0,92 | 0,9 | |
2,9 | 2,72 | 1,48 | 1,16 | 0,7 | 0,96 | |
2,86 | 2,62 | 1,48 | 1,3 | 0,88 | 0,6 | |
до 1981 | 3,0 | 2,27 | 1,65 | 2,24 | 2,0 | 1,8 |
КОП, см/см2 | 0,8 | 1,3 | 2,3 | 1,3 | 1,5 | 2,6 |
Оказалось, что вышедшие из-за недостатка света из рядов лесных насаждений в междурядья деревья сосны вернулись в свои ряды через 10-15 лет и восстановили крону и прирост. Феномен отмечен как на песках, подстилаемых мелом (Камышинское лесничество), так и супесями (Старополтавское лесничество). Причины возврата – фокусировка солнечных лучей образовавшимся «окном» на вывалившейся кроне. Эффект напоминает камеру Обскура или световой диффузор (рис. 1).
Рисунок 1 – Гелиотропическая реакция (эффект светового диффузора) сосны обыкновенной на образовавшееся «окно» в верхнем пологе в результате вывала деревьев из загущенных рядов в поисках света.
Креневая древесина и синеватое сухое ядро свидетельствует о сложности дальнейшей жизни таких деревьев в условиях отсутствия рубок ухода с одной стороны, но с другой – это яркое определяющее свидетельство приоритета светового режима как фактора, обеспечивающего поставку катаболической влаги в наиболее тяжелые периоды жизни хвойного леса.
По приросту в высоту больших различий между контрольными деревьями и восстановившимися после вывала (поиска света) нет. Напротив, текущий прирост по диаметру четко показал, что вывал сосны из рядов культур произошел в возрасте около 10-11 лет. После этого в течение 3-5 лет прирост по диаметру у таких деревьев был меньше в 1,1-3,7 раза. Затем до 18 летнего возраста эти различия сгладились, а в последние 10 лет наблюдается тренд к улучшению роста по диаметру (рис.2 и 3).
Рис. 2. Особенности хода роста по высоте деревьев сосны с эффектом «светового диффузора»
Рис. 3. Особенности хода роста по диаметру деревьев сосны с эффектом «светового диффузора»
Как уже говорилось ранее по приросту в высоту больших различий между контрольными деревьями и восстановившимися после вывала нет (табл. 5). Напротив, текущий прирост по диаметру (рис. 3.) четко показывает, что вывал сосны из рядов насаждений произошел в 1990 году в возрасте около 10-11 лет. После этого в течение 3-5 лет прирост по диаметру у таких деревьев был меньше в 1,1-3,7 раза. Затем до 18 летнего возраста эти различия сгладились, а в последние 10 лет наблюдается тренд к улучшению роста по диаметру.
Таблица 5 – Влияние эффекта «светового диффузора» на средний прирост по высоте и диаметру сосны обыкновенной в возрасте 31 года
Вариант опыта | Средний прирост по высоте, см | ||||
Σ h () | |||||
Контроль | 31,4 | 23,8 | 30,7 | 53,5 | 36,8 |
Потеря и восстановление ранга | 29,6 | 29,2 | 33,0 | 51,7 | 37,0 |
Средний прирост по диаметру, см | Σ D () | ||||
Контроль | 1,7 | 2,9 | 2,6 | 2,1 | 59.6 |
Потеря и восстановление ранга | 2,05 | 1,6 | 3,7 | 3,3 | 67,4 |
Исходя из законов тепломассообмена, сумма испаряющей поверхности должна соответствовать сумме поверхности, доставляющей влагу – иначе система не работает. В качестве поверхности, доставляющей влагу, примем почву под лесной растительностью, а испаряющей поверхностью примем стволовую древесину.
Зная мощность почвы под лесом рассчитаем объем почвы в древостоях с I по IV бонитет. Он составит соответственно 13; 8; 5 и 3 тыс. м3/га, а общая поверхность почвы как произведение удельной поверхности почвы (37 м2/г) на ее вес составит соответственно 72,2; 44,4; 27,8 и 16,6 км2/га.
Объем стволовой древесины в 100-летних нормальных древостоях сосны обыкновенной по Тюрину (1945) по указанным классам бонитета равен 625; 494; 380 и 293 м3/га при весе 312; 247; 190 и 146 т/га. Общая поверхность древесины в таком случае составит соответственно 5,6; 4,5; 3,4 и 2,6 км2/га.
В итоге отношение общей поверхности почвы к общей поверхности древесины в борах с первого по 4-й класс бонитета составит соответственно 12,7; 9,9; 8,1; 6,3 раза. В первом приближении можно считать, что общая поверхность почв на порядок больше общей поверхности стволовой древесины, что и объясняет в целом удовлетворительный водный режим и устойчивость главной породы в обычные годы.
В то же время прогрессивное снижение величины данного соотношения по мере ухудшения качества условий роста с первого по четвертый класс бонитета объясняет и разную устойчивость и продуктивность боров. Значение имеет не только меньшая мощность почв, но и меньшая их общая площадь, приходящаяся на единицу объема древесины. Это свидетельствует о большем количестве рисков, возникающих при хозяйственной и экономической деятельности в низкопродуктивных лесах.
Появилась возможность прогноза продуктивности древостоев всех главных лесообразующих пород по удельной поверхности и мощности корнеобитаемого слоя почвогрунта (табл.6)
Таблица 6 – Прогноз продуктивности лесных культур сосны обыкновенной
Классы бонитета | ||||
I | II | III | IV | |
Мощность почвы, см | 130 | 80 | 50 | 30 |
Объем почвы, тыс. м3/га | 13 | 8 | 5 | 3 |
Удельная поверхность, м2/га | 37 | 37 | 37 | 37 |
Общая поверхность корнеобитаемого слоя почвы, км2/га | 72,2 | 44,4 | 27,8 | 16,6 |
Объем стволовой древесины в 100-летних нормальных древостоях, м3/га | 625 | 494 | 380 | 293 |
Удельная поверхность древесины сосны, м2/га | 181 | 181 | 181 | 181 |
Вес древесины, т/га | 312 | 247 | 190 | 146 |
Общая поверхность древесины, км2/га | 5,6 | 4,5 | 3,4 | 2,6 |
Отношение общей поверхности почвы к общей поверхности древесины | 12,7 | 9,9 | 8,1 | 6,3 |
Данный феномен объясняет и такое явление, как известный дрейф классов бонитета насаждений с возрастом. Зная общую поверхность корнеобитаемого слоя почвы можно уверенно прогнозировать возможную продуктивность лесов. В старовозрастных лесах последняя будет строго соответствовать гидрофизическим характеристикам почвы. В молодняках корневые системы не полностью осваивают всю мощность почвы. Поэтому и класс бонитета может быть выше за счет агротехнических ухищрений.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
