Структура леса по классам роста деревьев
Деревья подкласса «б» отличаются заметно ослабленным приростом в высоту, но неплохим ростом по диаметру, шарообразностью, туповершинностью кроны, значительной сбежистостью и плохой очищенностью стволов, сильной трещиноватостью и темным цветом коры, но более обильным плодоношением, чем деревья того же класса. Деревья этого подкласса при одинаковом росте менее благонадежны.
Для решения производственных задач все деревья относят к трем категориям: Л — лучшие; П—полезные, или вспомогательные, и Р -— подлежащие рубке. Такое деление принято официальным наставлением по рубкам ухода в лесах СССР (рис. 54). Описанные классификации деревьев в лесу учитывают состояние дерева, которое важно знать, и на этой основе разрабатывают стандарты насаждений как промежуточных, так и конечных этапов лесовыращивания. В зеленых зонах и лесопарках при отнесении дерева к тому или иному классу учитывают также его эстетические особенности. Размещая деревья разных классов отдельными биогруппами или одиночно, формируют не только жизнеустойчивые, но и красивые насаждения. Классификации деревьев разработаны для чистых насаждений. Их используют лесоводы и при отборе деревьев в рубку в смешанных молодняках.
П Л Р Л Л П Р П Л Л Р П Л Р Л Р П Рис. 54. Классификация деревьев в биогруппах: Л —лучшие; П — полезные, или вспомогательные; Р — вырубаемые
Решая главную задачу лесоводства — формирование высокопродуктивных насаждений, необходимо давать лесоводственную и экономическую оценки другим породам, участвующим в их формировании. Поэтому при оценке насаждений во время отвода лесосек под рубки ухода или главного пользования (постепенные и выборочные рубки) устанавливают соответствие древесной породы данным почвенным условиям и определяют состав будущего высокопроизводительного насаждения. Кроме того, при формировании естественных насаждений учитывают почвоулучшающую и почвоухудшающую роль древесных пород, их отношение к теплу, влаге, свету и другим условиям окружающей среды. Необходимо подбирать соотношение и устанавливать численность деревьев так, чтобы их взаимодействие было направлено на улучшение жизнедеятельности главных, или целевых, древесных пород. В смешанных сложных по форме насаждениях различают два яруса и более. Главные древесные породы, соответствующие данным условиям среды, могут находиться как в 1-м, так и во 2-м или 3-м ярусе. В зависимости от их расположения в древостое назначают лесоводственные мероприятия. Естественное изреживание. В одновозрастном насаждении деревья неодинаковы по росту и развитию. Это объясняется прежде всего индивидуальными наследственными свойствами, которые заложены еще в семенах и начинают проявляться с момента прорастания всходов. Изучая наследственность и индивидуальную изменчивость растительных организмов, Г. Ф. Морозов поставил следующий опыт. Он отобрал семена с одной материнской сосны, одинаковые по массе, размерам, форме, и высеял их в прокаленный кварцевый песок, чтобы избежать влияний неоднородности почвы. Все всходы оказались разными по величине. Такой результат дал ему право сделать заключение о непосредственном влиянии наследственных свойств семян на последующую дифференциацию всходов сосны по величине. Но наследственные свойства — это лишь одна из причин индивидуальной изменчивости растений. На их проявление влияют конкретные условия микросреды. Одни семена, распространяясь на поверхности земли, попадают в микропонижения, другие — на микроповышения. Первые прорастают быстро, всхожесть вторых из-за недостатка влаги задерживается. Одни защищены от заморозков и солнцепека, а другие подвержены резким изменениям температур, под воздействием которых либо повреждаются частично и замедляют рост, либо повреждаются сильнее и долго не могут восстановить поврежденные части. Причины, задерживающие рост или ускоряющие его, многочисленны. К ним, в частности, относятся условия микросреды (почва, воздух, свет), которая окружает конкретный всходы или сеянцы. Кроме того, между деревьями одной породы существуют внутривидовые взаимоотношения. Они проявляются как между надземными частями деревьев, так и между корневыми системами и бывают отрицательными и положительными. Так, затенение небольших по величине ценных деревьев кронами второстепенных деревьев считается отрицательным явлением. Охлестывание ветвей соседним деревом приводит к отламыванию сучьев и таким образом в одних случаях создаются условия для проникновения вредных для дерева грибных и других болезней, а в других — ускоряется процесс очищения стволов от сучьев. Проявление наследственных свойств лесорастительными организмами, взаимодействие между ними и условиями среды, а также внутривидовые взаимоотношения — все это направлено на естественный отбор, т. е. такой отбор, при котором менее соответствующие условиям среды деревья отмирают, а более соответствующие остаются в насаждении. В лесоводстве этот процесс называют естественным изреживанием леса. Деревья, отмершие в результате естественного изреживания, составляют отпад. На протяжении жизни леса он протекает с различной интенсивностью: вначале активно (до 40-50 лет), а затем замедляется (рис. 55). Согласно таблицам хода роста сосновых насаждений разных классов бонитета до 30 лет из насаждения выпадает 1—6 тыс. растений, а в возрасте спелости за 10 лет погибает всего 20-200 деревьев на 1 га.
Рис. 55. Естественное изреживание леса О разной степени изреживания свидетельствует и увеличение площади питания сосны в насаждении III класса бонитета:
Как видно из приведенных данных, площадь питания дерева возросла с 1,6 м2 в 20 лет до 21,3 м2 в 140 лет. Внутривидовая конкуренция, увеличение объемов деревьев с учетом наследственности, индивидуальной изменчивости дерева в конкретных условиях микросреды приводят к неизбежному увеличению интенсивности изреживания насаждений и, как следствие, к расширению площади питания. Процесс естественного изреживания леса проявляется еще в большей степени в смешанных насаждениях, где к вышеперечисленным факторам прибавляется межвидовая конкуренция деревьев. Межвидовые взаимосвязи бывают как положительными, так и отрицательными и обусловлены различиями биологических свойств древесных пород и условий среды. Быстрорастущие березовые и осиновые насаждения изреживаются интенсивнее, чем древостой ели, пихты, бука. Так, в условиях III класса бонитета в 50 лет число стволов на 1 га, а значит, и площадь питания одного дерева для разных пород неодинакова (табл. 29). .
Число деревьев на 1 га и площадь их питания
Одни деревья в смешанном лесу морозоустойчивы, другие теплолюбивы; одни влаголюбивы, другие хорошо переносят недостаток влаги; одни растут на бедных почвах, другие поселяются только на богатых с достаточной увлажненностью. Лиственные насаждения редко подвергаются пожарам, тогда как хвойные уничтожаются ими на больших территориях. Различные древостой по-разному сопротивляются вредителям и болезням. Все это огромное многообразие свойств растений и условий среды определяет сроки их жизни. На протяжении всей жизни смешанных насаждений не прекращаются межвидовые взаимосвязи. Появившиеся всходы и подрост на вырубке вступают в борьбу с конкурентными травами. По мере разрастания подроста деревца разных пород соприкасаются друг с другом, как в подземной, так и в надземной части. В это время взаимные влияния друг на друга особенно многообразны и сложны. Отдельные деревья выделяют через корневые волоски вещества, вредные для растущих рядом видов. Летучие вещества из крон берез, например, вредны для роста сосны. Взаимоотношения между разными видами зависят от их численности. При преобладании березы в березово-сосновом 6-лет- нем молодняке сосна обречена на гибель, а преобладание сосны вызывает отставание в росте березы. ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА НАСАЖДЕНИЙ Чистые и смешанные насаждения. Чистые насаждения формируются естественным путем обычно в экстремальных лесорастительных условиях. На бедных песчаных или каменистых почвах, например, произрастают низкопродуктивные сосновые насаждения, на солонцах или каменистых россыпях - дубовые, на трясинах - из ольхи черной, на тяжелых суглинках в северных и северо-восточных областях нашей страны - еловые и пихтовые. На богатых почвах чистые насаждения образуют высокопродуктивные древостой. Для чистых насаждений легче проводить расчеты по установлению оптимальной численности деревьев, так как при этом исключается влияние других пород. Основываясь на том, что лес - явление не только биологическое, но и географическое, в практике лесного хозяйства создают чистые или смешанные насаждения с учетом природных и экономико-географических условий различных районов страны. В таежной зоне хорошо возобновляются естественным путем хвойные древостой, и хотя они редко достигают высших классов бонитета, древесина их пользуется большим спросом и на мировом рынке. Поэтому внимание лесоводов направлено на выращивание чистых сосковых, еловых, лиственничных и кедровых естественных лесов. Одновременно с выращиванием чистых хвойных насаждений по возможности используют примесь местных лиственных пород. К достоинствам чистых насаждений относят: рациональное использование бедных почв, на которых другие деревья не произрастают, лучшее обеспечение специализированных предприятий древесным сырьем, выращивание более качественной древесины из-за лучшей очищенности стволов от сучьев. К недостаткам чистых преимущественно хвойных древостоев относят: ухудшение почвы за счет накопления грубого гумуса; понижение устойчивости к пожарам, сильным ветрам, снежным заносам, засухам, вредителям и болезням, вредным газам и др. При рассмотрении достоинств и недостатков чистых насаждений учитывают особенности древесной породы, степень ее соответствия условиям среды и экономические потребности близко расположенных предприятий. За выращивание смешанных насаждений высказывались известные русские исследователи и ученые еще в первой половине XVIII в. Благотворное влияние березы на рост ели подметил М. В. Ломоносов. Известный лесовод Д. М. Кравчинский указывал, что выращивание сосны в смешении с елью в условиях Лисинского лесхоза обеспечивает высокую продуктивность сосняков. Предпочтение примеси березы в еловом лесу отдавал в Лосиноостровской лесной даче под Москвой А. Ф. Рудзкий. Преимущество смешанных насаждений отмечали М. К. Турский, Г. Ф. Морозов, М. Е. Ткаченко и др. Выращивание высокопродуктивных лесов возможно только при подборе состава древесных пород в лесном пологе, которые не являлись бы антагонистами. Так, максимальное поглощение дубом фосфора совпадает с наибольшим выделением его у клена. Дуб также хорошо растет с елью, лиственницей, сосной, березой, липой. Однако деревья главной породы хорошо растут только при определенном количественном соотношении их с деревьями других пород. Береза, например, оказывает положительное влияние на сосну, если ее примесь составляет не более 30%. Преимуществом смешанных насаждений является, прежде всего, рациональное использование почвы, в которой развиваются неодинаковой величины и строения корневые системы. Корни одних пород занимают верхние почвенные горизонты, а другие распространяются в более глубоких слоях. Некоторые древесные породы (липа, клен, береза, ильм, бук и др.) нейтрализуют кислую лесную подстилку, делая ее более рыхлой, особенно в насаждениях с преобладанием ели. Кроме того, в смешанном лесу лучше используются световая и тепловая энергии в результате естественно образующегося неровного рыхлого лесного полога. Смешанные леса устойчивы к неблагоприятным внешним воздействиям (пожарам, засухам, ветровалу, загазованности и т. д.). В смешанных насаждениях часто складываются лучшие условия для возобновления. Самосев ели, например, находит хорошие условия для развития под пологом осины, которая предохраняет ель в молодом возрасте от неблагоприятных факторов среды. Древесина пород, произрастающих с другими, отличается высокими техническими качествами. Обилие разнообразных кормовых ресурсов в смешанных лесах привлекает полезных животных. Смешанные древостои высоко ценятся в эстетическом отношении и могут иметь большое рекреационное значение. И, конечно, смешанные леса - обильная зеленая кладовая грибов, ягод, полезных лекарственных трав, медоносов и др. Однако не каждый смешанный лес имеет столько преимуществ перед чистым. Древесные породы оказывают друг на друга и отрицательное влияние. Черемуха выполняет роль промежуточного хозяина ржавчинного гриба, поражающего шишки ели, а осина может стать причиной появления на сосне заболевания, называемого сосновым вертуном. Осина является «нянькой» ели в северных районах нашей страны. Однако в более южных районах она задерживает ее рост. В зоне широколиственных лесов выращивают смешанные насаждения из ценных высокопродуктивных пород, а если есть экономическая необходимость, создают чистые высокопродуктивные древостой и на богатых дренированных почвах. В горных районах в зависимости от экспозиции и крутизны склонов, мощности почвы и высоты над уровнем моря отдается предпочтение чистым буковым и смешанным насаждениям высокой продуктивности. В лесопарках и зеленых зонах, помимо быстрого роста, избранные древесные породы должны отвечать эстетическим и оздоровительным целям. Таким образом, чистые древостой целесообразно создавать там, где позволяют условия среды и экономические предпосылки. На почвах, которые могут обеспечить питание смешанному лесу высокой продуктивности, усилия лесовода направлены на воспитание смешанных лесов определенных стандартов, предусмотренных региональными программами. Простые и сложные насаждения. Леса нашей страны разнообразны не только по составу, но и по форме. Сосновый бор на песчаных почвах однороден по составу и прост по форме. Еловая рамень на богатой супеси может быть представлена двумя ярусами: 1-й ярус - спелый древостой и 2-й ярус - еловый молодняк. Одним из примеров сложного насаждения Г. Ф. Морозов считал насаждения с почвозащитным подлеском. При этом подлесок может быть представлен кустарниками, которые по своей природе не смогут войти в верхний ярус; может включать древесные породы, неспособные занять свое место в верхнем ярусе из-за несоответствия им почвенных условий (дуб и ель на песках, липа на бедных супесях и др.); может состоять из древесных пород, соответствующих почвам, но из-за угнетения верхним пологом не достигать полога (липа под пологом ели). Кроме того, часто та или иная порода, произрастающая на севере ареала, находится в состоянии подлеска. Смешанные по составу насаждения также бывают простыми и сложными по форме. Например, суборь высокопроизводительная, в составе которой имеется сосна и ель, на супесчаных почвах имеет один ярус. Это смешанное простое насаждение. В дубраве высокопроизводительной на черноземных почвах с хорошим увлажнением в лесостепной зоне верхний ярус состоит из дуба, к которому примешивается липа или ясень. Во 2-м ярусе располагаются ель, липа, 3-й ярус образуют клен мелколистный, черешня, рябина. Еще ниже, в 4-м ярусе, лещина и бересклет бородавчатый. Это насаждение, смешанное по составу и сложное по форме. Чаще всего сложные насаждения образуют светолюбивые древесные породы, произрастающие в богатых почвенных условиях. Под их пологом хорошо развивается 2-й ярус из теневыносливых пород. Таежные леса представлены как простыми, так и сложными двухъярусными насаждениями. В сложных дубравах Закавказья встречаются даже четыре яруса: в 1-м — дуб с ясенем, во 2-м — дуб, в 3-м — граб и липа, в 4-м — граб восточный. К сложным насаждениям относят так называемый средний лес, включающий деревья семенного и вегетативного происхождения, к простым — порослевые низко- ствольники, безвершинники и подсечные насаждения. Значение ярусов в сложном древостое разнообразно и зависит от типа леса, целевой древесной породы, хозяйственной направленности предприятия и пр. Наиболее существенным является положительное влияние нижних ярусов на очищение от сучьев стволов верхнего яруса. Кроме того, наилучшим образом используются почвенные и надземные условия. Однако сложные насаждения отличаются весьма многосторонними внутри- и межвидовыми взаимоотношениями, которые необходимо учитывать при проведении лесохозяйственных мероприятий. Подлесок и подгон. Лесоводственная роль подлеска и его произрастание зависят от географических условий, а в пределах географической зоны — от типов леса. В северных чистых по составу хвойных лесах, произрастающих на песчаной почве, распространен ракитник и можжевельник. В смешанных сосняках растут лещина, шиповник, черемуха, бересклет бородавчатый и др. Большое разнообразие подлесочных пород наблюдается в сложных дубравах. Здесь встречаются лещина, клен татарский, жимолость, боярышник, терн, бузина черная, бересклет, свидина. Под пологом горных высокопродуктивных букняков в качестве характерного подлеска появляются азалия понтийская, рододендрон, лавровишня, падуб и др. Подлесочные породы играют почвоулучшающую роль, особенно в чистых низкополнотных насаждениях, и, кроме того, препятствуют разрастанию злаковой растительности. После вырубки леса оставшийся подлесок положительно влияет на появление всходов. Подлесочные породы служат убежищем для многих полезных птиц и зверей. Из подлесочных пород создаются разнообразные конструкции полезащитных и придорожных лесных полос. В степных и лесостепных районах сохранение или разведение подлеска на склонах предохраняет почву от ветровой и водной эрозии, удерживает почвенные частицы от выдувания ветром и смягчает поверхностный сток воды во время дождей и таяния снега. Подлесок из орешника, жимолости, бузины оберегает дуб в молодом возрасте, не давая сорной растительности задушить молодые деревца, защищая их от заморозков и солнцепека, а также способствуя очищению молодых деревьев от нижних сучьев и ускоряя их рост в высоту. Бересклет бородавчатый является ценным гуттоносным кустарником. Лещина, кизил, боярышник, лавровишня — таннидоносы. Лещина, рябина и многие другие подлесочные породы дают много плодов, используемых в пищевой промышленности. Не всегда подлесок имеет положительное значение. При большой густоте он задерживает рост самосева и подроста. Поэтому необходимо регулировать состав, численность и густоту подлеска. Кроме того, подлесок способствует возникновению лесных низовых и верховых пожаров, затрудняет их тушение, усложняет отвод лесосек, уход за лесом, лесозаготовительные работы. Подгон улучшает условия роста главных древесных пород в высоту, помогает деревьям очищаться от сучьев, создает условия для формирования полнодревесных, высококачественных стволов. Особенно нуждается в подгоне дуб. Сообразуясь с географическими условиями и типами леса, регулируют численность и размеры подгона и тем самым обеспечивают хороший темп роста главных пород.
|
