Многоцелевое использование лесов (стр. 2 )

В современной практике медленно растущую породу в молодняке нередко относят к подросту, что нельзя считать правильным. Подрост — это уже новое поколение, т. е. он может появиться лишь после начала семеношения деревьев верхнего яруса. В молодняках  следует относить ко второму ярусу такое же поколение деревьев той или иной породы, независимо от их размеров и сомкнутости полога, если большинство их затенено деревьями других пород и кустарниками. Только в таком случае таксатор будет выявлять все ценные особи древесных пород, описывать их, а лесничий — проводить своевременные рубки ухода, выводя их в первый ярус.

Древостой — совокупность деревьев, являющихся основным компонентом насаждения. Характерными показателями древостоя считаются происхождение, форма, состав, возраст, полнота, класс бонитета, средний диаметр ствола, высота, густота, запас и др.

Различают древостой семенного происхождения, образованного деревьями, которые возникли из семян, и вегетативного, включающее порослевое, корнеотпрысковое и отводковое возобновление леса. В зависимости от формы (ярусности) древостой бывают простые, или одноярусные, и сложные, т. е. многоярусные.

По составу древостой подразделяются на чистые, состоящие из одной древесной породы или с примесью другого вида (до 15 %), и смешанные, состоящие из двух и более древесных пород. Состав количественно выражают коэффициентом, пропорциональным объему стволовой древесины, а в древостоях до 10 лет — по густоте или по соотношению сомкнутости крон древесных пород. Последний показатель легче улавливается и во взрослых насаждениях теснее коррелирует с запасом. А это значит, что изменение состава при переходе от молодняков к средневозрастным древостоям будет более плавным по сравнению с первоначальной его динамикой в молодняках по густоте, а потом по запасу. Сумма коэффициентов всех пород яруса должна составлять 10.

Порода, имеющая наибольший коэффициент, называется преобладающей. По хозяйственному значению древесные породы делят на главные, второстепенные и нежелательные. Главная порода — та, «которая в определенных лесорастительных и экономических условиях наилучшим образом отвечает хозяйственным и экономическим целям». «Древесная порода меньшей экономической и экологической ценности, чем главная древесная порода», относится к второстепенной», а «порода, не отвечающая экономическим, экологическим целям в данных условиях», — к нежелательной. [1] [3]

3. Значение солнечной радиации для жизнедеятельности древесных растений. Свет как лимитирующий фактор.

В лесной метеорологии кроме постоянной электромагнитной радиации (солнечной) описана корпускулярная радиация. Это поток ядер гелия, электронов и других элементарных частиц (солнечный ветер), который обладает цикличностью и связан с количеством и величиной солнечных пятен. Пик кривой числа солнечных пятен — это максимум солнечной активности. Например, в 1917 г., как в год максимума, количество пятен в числах Вольфа было 104, а в год минимума 1867 — 7. В годы, близкие к максимуму солнечной активности (1929, 1938, 1948, 1957, 1968, 1981 и т. д.) урожаи зерновых в северном полушарии перекрывали урожаи в годы минимума активности (1964, 1976 и др.). Цикличность солнечной активности отражается на климате и вызывает такие же циклы размножения вредителей, других животных, периодичность максимальной или минимальной ширины годичных колец и массового усыхания деревьев.

Первую работу по изучению климата на основании ширины годичных колец провел в 1881 г., став тем самым основателем метода дендроклиматологии как раздела дендрохронологии. На южных склонах увалов Среднего Урала период успешного возобновления сосны продолжается 4—6 лет, после чего наступает такой же продолжительности засушливый этап. Многосторонне изучен малый цикл солнечной активности продолжительностью около 11 лет. В периоды климата, обусловленные этим циклом, возникают крупные лесные пожары, усиливается плодоношение деревьев.

В Венгрии отмечено уменьшение повреждений лесов от поллютантов через 2 года после пика солнечной активности. Такая же закономерность наблюдается и в европейской тайге (Ловелиус, 1997).

С малым циклом приходится считаться при изучении динамики прироста деревьев под влиянием лесоводственных мероприятий. Например, в сосняках на свежей почве лесостепи, по исследованиям кафедры лесоводства ВГЛТА, в годы минимальной активности солнца наблюдается минимальная ширина годичных колец, особенно у угнетенных деревьев; с повышением солнечной активности прирост у сосны увеличивается. Такая же закономерность отмечена для ели на плакорах Белоруссии. Но усыхание ельников, начавшееся с 1989 г. вышло за пределы малого цикла (Сарнацкий, 2007). (2009) для ельников и липняков на богатой почве Юго-Запада Нечерноземья установил 60-летние циклы с фазой быстрого роста ели и повышенной её устойчивости, обусловленной внутренними причинам. Во вторую пассивную фазу он не рекомендует вести интенсивные проходные рубки в чистых ельниках, а после их сплошной рубки предлагает вводить другую породу.

С учётом солнечной активности в эпоху минимума с неблагоприятными условиями роста в Центральной лесостепи возрастает площадь сплошных санитарных рубок. рекомендует проводить меры содействия лесовозобновлению, а в годы роста солнечной активности (2009—2012) создавать лесные культуры. Это будут благоприятные годы для леса.

Малый цикл солнечной активности является составной частью более продолжительных циклов: 22—24 года, 30—35, 80—90 лет и т. д.

Последний цикл называют вековым. С 2025 г. начнется вековое усиление солнечной активности. Минимальная солнечная активность (1416—1534 гг., 1645—1715 гг., 1801—1816 гг.) сопровождалась похолоданием и уменьшением радиального прироста можжевельника на Кольском полуострове (Шумилов, Касаткина, Кмрцидели, Ка - натьев, 2008). В Томской области на рост заболоченных сосняков в большей степени оказали влияние климатические циклы в 30—32 года (Ваганов, Качаев, 1992). Длительные циклы более характерны для лесов с оптимальными условиями произрастания. Так, дубовые леса Теллермановского массива были ослаблены засухами и энтомовредителями в период 1952—1972 гг., а в последующее 20-летие восстановили своё состояние.

Прямая солнечная радиация менее благоприятна для фотосинтеза, потому что яркий свет разрушает хлорофилл. Это происходит, например, в теневой хвое сохраненного при рубках подроста. Хлорофилл световой хвои защищен от прямых солнечных лучей толстой наружной оболочкой эпидермы и многослойной гиподермой. В северных районах лесной зоны число дней с рассеянной солнечной радиацией больше, и поэтому частично выживаемость подроста выше.

Из курса лесной метеорологии известно, что солнечная радиация далеко не вся поглощается поверхностью Земли. Часть фотонов отражается от нее и снова уходит в космос. Величина отраженной радиации зависит от высоты стояния солнца или крутизны склона, цвета подстилающей поверхности и степени ее шероховатости. При низком стоянии солнца отражается до 90 %, а при высоком (в районе экватора) только 5 %. Поэтому на южные склоны в наших широтах не только падает больше солнечной энергии, но и поглощается более значительная ее часть (при крутизне 12° доля поглощенной энергии увеличивается в полтора раза).

Таким образом, хвойные, особенно вечнозеленые леса, активнее аккумулируют солнечную энергию, чем в какой-то мере объясняется их преобладание в холодном поясе равнин и гор.

В лесу различают свет верхний от рассеянной радиации, проникающий через полог древостоя вертикально; передний, поступающий непосредственно от Солнца (прямая радиация); боковой, отраженный от стволов, ветвей (усиливающийся при вертикальной сомкнутости), и нижний — отраженный от почвы и от напочвенного покрова.

Свет влияет на уровень фотосинтеза, от интенсивности которого зависит рост деревьев. Этот уровень в миллиграммах поглощенного С02 на один грамм сухого вещества ассимиляционного аппарата соответственно убывает в ряду пород: береза, ольха, дуб, сосна, ель. Поэтому в первые годы жизни, пока не нарастет масса хвои, хвойные породы отстают по высоте от лиственных. В первом ярусе древостоя растут деревья, вершины которых получают полную освещенность или более половины ее. Для роста во втором ярусе, по данным , требуется освещенность для дуба не менее 35 %, ясеня — 30 %, ели — 25 %.

Критическая освещенность для подроста, при которой он погибнет, зависит от его высоты и степени корневой конкуренции со стороны взрослых деревьев. Ель европейская в возрасте до 5 лет может существовать даже при относительной освещенности в 1 %, но затем критическая освещенность поднимается до 2—3 %. Ослабление теневыносливости можно объяснить тем, что кроны по мере роста выходят из слоя воздуха, оптимально насыщенного углекислым газом, а также тем, что с высотой ствола увеличивается масса живых тканей, на дыхание которых требуется больше пластических веществ, образующихся при повышенном уровне фотосинтеза в условиях лучшего освещения. Недостаток света подрост в какой-то степени компенсирует возрастанием количества желтых и зеленых пигментов, слабым расходом энергии на дыхание, снижением деятельности камбия, когда в нижней части стволика может вообще не образоваться годичное кольцо.

Решающей в жизни подроста является корневая конкуренция. Иногда и при достаточной освещенности подрост погибает или вообще не появляется из-за иссушения почвы корнями материнских деревьев. Значение корневой конкуренции было показано в опыте и в классических опытах немецкого лесовода Фрикке (Fricke. 1904). В одном из них площадки под пологом ельника окапывали канавками шириной 30 см и глубиной 60 см, из которых удаляли все корни, а канавки засыпали. Спустя 2—3 года площадки покрылись густым самосевом ели. В другом опыте угнетенный подрост сосны был изолирован от материнских корней. В первое же лето он стал лучше расти, образовалась хвоя длиннее старой. Фрикке сделал неверный вывод об отсутствии влияния света, но роль корневой конкуренции показал наглядно.

Недостаток света вместе с корневой конкуренцией влияет на состав живого напочвенного покрова, и в нем появляются тенелюбивые растения. Например, в условиях лесной зоны черника, щитовник, кислица, плеуроциум Шребера при полном освещении (после сплошной рубки) погибают. Однако эти тенелюбивые растения могут исчезнуть не только в условиях интенсивной солнечной радиации, но и при сильном затенении. Как указывалось, меньше всего проходит света под полог густых древостоев в возрасте 20—40 лет. В таких условиях могут вымирать и тенелюбивые растения, а лесная подстилка оголяется, оставаясь без живого напочвенного покрова. Наоборот, при увеличении освещенности под пологом леса наблюдается разрастание подлесочной растительности и живого напочвенного покрова. Появление при этом сорных луговых видов, преимущественно злаков, снижает устойчивость лесного биогеоценоза. Развитие злаков благоприятствует дерновому процессу почвообразования.