Интродукция лесных культур на северо-западе страны
Понятие интродукции и акклиматизации
Интродукция - переселение растения за пределы естественного ареала. Она - основа акклиматизации и один из методов селекции. Акклиматизация - перестройка биологии растений в заданном направлении с помощью селекционно-генетических методов.
Основные приемы интродукции:
1. Ступенчатое продвижение растения за пределы ареала.
2. С помощью специальных мероприятий: удобрения и подкормки; регулируемый полив водой; прищипывание.
При интродукционном районировании пород необходимо учитывать: экологические факторы; опыт интродукции; степень освоенности породы промышленностью, изучение спроса на древесину.
Интродуцируемые виды могут превосходить местные по скорости роста, накопления массы.
В повышении общей продуктивности лесов большое значение имеет замена недостаточно быстро растущих местных пород на их быстрорастущие формы, либо интродуцируемые из других районов. Они должны превосходить местные виды на 10-15% по быстроте роста. Кроме того, их общая производительность должна быть выше производительности местных пород.
Существуют основные критерии в выборе породы:
1. Новые породы должны выращиваться на достаточно больших площадях, создавая целы отдельные хозяйственные секции
2. Специальные приемы обработки древесины, чтобы это было экономически целесообразным.
3. Масштабы введения должны учитывать экономику страны и потребность в данном вид древесины.
4. Новая древесная порода должна быть устойчива к местным видам вредителей - грибам, насекомым и т. д.
Для региона Карелии, Ленинградской и Архангельской областей такими породами, которые предложены к интродукции, являются:
· Ель обыкновенная, Ель канадская, Ель колючая
· Лиственница сибирская, Лиственница даурская, Лиственница Сукачева
· Пихта бальзамическая и Пихта сибирская
· Сосна кедровая сибирская и Сосна скрученная
· Из лиственных пород: Береза бумажная и Береза далекарлийская, Тополь белый и Тополь бальзамический, Ива великолепная, Ирга колосистая, Сирень и др.
Лиственница Западная граница их ареала захватывает часть территории республики. Интродукция зависит от физических условий среды, определяющей условия их существования, т. е. это проблема экологическая. В первую очередь эта культура относится к кальциефилам. Карбонатные почвы на территории Карелии встречаются только на территории Пудожского района. Во-вторых, лиственница любит дренированные почвы. Ее рекомендуют высаживать с рядами кустарников или смешивать один ряд лиственницы и три ряда ели для предотвращения задернения почвы.
Однако с нашей точки зрения более быстрый рост лиственницы - еще не основание для признания ее лучшей продуктивности.
После анализа состояния лесных культур, созданных в разные годы, был сделан вывод о том, что без ухода она оказывается неконкурентоспособной
Хотя к двадцати годам лиственница превышает сосну по высоте на 1,5-2,5м, ель на 2,5-3,5 м, к этому возрасту формируются смешанные молодняки. Таким образом, для обеспечения преобладания лиственницы необходимы систематические рубки ухода. Это приводит к образованию низкополнотных насаждений, но лишь на короткое время приостанавливает процесс самоизреживания лиственницы. Основными причинами усыхания лиственницы являлись рак, грибные заболевания и корневая гниль от опенка. Лиственница как род сформировалась в условиях резко континентального климата, в то время как в Карелии наблюдаются черты приморского климата, и именно высокая влажность воздуха. По-видимому, это способствует распространению заболеваний. Кроме того, семена используются, как правило, привозные. Естественное возобновление наблюдалось только в случае пожаров или сильно повреждаемых почв при лесозаготовках. Т.о., при интродукции лиственницы необходимо более тщательно подбирать экотип семян и близкие условия их получения.
Максимальные запасы древесины в условиях Карелии - 500-520 м3/га - в смешанных сосново-еловых насаждениях в условиях Пудожского района и в заповеднике Кивач.
Сравнивая данные по запасу с сосновыми, еловыми и лиственничными насаждениями Архангельской области, видим, что запас больше у сосновых.
Сосна скрученная - Пятихвойная сосна. Высота дерева 25 м, кора светло-серая, хвоя 4-6 см длиной, и 2 мм шириной. Шишки 25-60 мм. Хорошее сырье для ЦБП. К почве нетребовательна. Может быть ветровальной.
40-летние культуры сосны скрученной имеются на территории Сортавальского лесхоза, где ее запасы больше на 10-15 %, чем запас одновозрастных насаждений сосны и ели. Рост сосны скрученной продолжается 79 дней, что на 22 дня больше, чем у сосны обыкновенной.
Сосна кедровая сибирская. Предпочитает свежие гумусированные легкие суглинки и супеси. Не любит сухих почв и затенения. Первые кедровые сосны были высажены на острове Валаам монахами монастыря. Сейчас их возраст достигает 200-220 лет. Высота достигает 26 м, диаметр 68 см. Всего здесь 101 кедр, имеется обширный самосев от 5 до 60 лет. Реконструкция - замена малоценных насаждений на хозяйственно-ценные путем создания лесных культур или проведением рубок ухода.
Полная замена коренных пород недопустима, необходимо учитывать и биологию и роль в почвообразовательном процессе.
При наличии на вырубках естественного возобновления лиственных пород высотой до 1-1,5 м искусственное возобновление путем ввода недостающих главных пород называют частичными лесными культурами.
При высоте более 1,5 м лиственных молодняков и возрасте более 5 лет проводится реконструкция молодняков.
В любом случае необходимо учитывать взаимоотношения породы со спутниками, их конкурентную способность, динамику экологических условий для обоснования режима выращивания. Исправление состава иструктуры молодняков целесообразно в районах с интенсивным ведением лесного хозяйства, в лесах 1 группы. Для лесов 2 и 3 групп реконструкции проводят только районах с большой потребностью в древесине.
Насаждение старше 20-30 лет не подвергают реконструкции.
От лесных культур их отличает обязательная расчистка площади о малоценных пород, большая длительность работ и жесткая конкуренция со стороны реконструируемого древостоя.
Подвергают реконструкции
· Кустарники
· Мягколиственные насаждения до 20 лет в довольно богатых условиях, где можно выращивать более производительные древостои (сосны, ели, сосны кедровой, лиственницы, дуба, ясеня и пр.).
· Редкостойные молодняки в неблагоприятных условиях.
Насаждения из ценных пород в свойственных им условиях произрастания, но с недостающим их участием в составе.
21-40-летние насаждения с полнотой не ниже 0,4 при разросшемся втором ярусе или подлеске, когда ни мерами содействия, ни рубками ухода нельзя обеспечить естественное возобновление молодняка хвойных пород.
Порослевые дубравы старше 10-15 лет на богатых почвах при интенсивном способе ведения хозяйства, если насаждение необходимо перевести из низкоствольного в высокоствольное.
Способы реконструкции:
1. Коридорный способ (небольшая высота) с оставлением кулис. Готовят коридоры химическим или механическим способом (механическим- в начале зимы). Ширина коридора - не менее высоты реконструируемой породы. Проводят подготовку почвы. Главная порода высаживается обычно рядами через 0,5-1,5 м густотой 2,5-3 тыс. шт./га. Впоследствии кулисы убираются. Предпочтение отдается в этом случае химическому способу как подавляющему порослевое возобновление.
2. Куртинно-групповой - в молодняках с неравномерной полнотой. Возможна частичная расчистка площади. Культуры создают в окнах, прогалинах.
3. Сплошная - необходимо совсем убрать полог. Используют на безвалунных слабодренированных почвах путем запашки лиственных пород одновременно с подготовкой почвы канавокопателями.
Способы подготовки почвы
1. Фрезами без оборота пласта
2. Сплошная вспашка с оборотом пласта, культивация и боронование
3. Вспашка болотными плугами с оборотом пласта по песчаным и супесчаным почвам, и дискование
4. Рыхление незадернелых почв полосами без оборота пласта
5. Подготовка почвы площадками, ямками.
6. Подготовка микроповышений и пластов по избыточно увлажненной почве.
Используется крупномер, саженцы. Дуб в лесостепной зоне - посевом. Уходы заключаются в обработке почвы гербицидами и арборицидами.,
Основополагающим показателем при оценке качества лесных культур является быстрота роста деревьев в культурах, что фиксируется их средней высотой и диаметром. Поскольку же высота и диаметр тесно коррелируют между собой, то при оценке молодых лесных культур в период до перевода в покрытую лесом площадь можно пользоваться замерами одного из этих показателей (лучше высотой), принимая показатель, равный результату высоты. В старшем же возрасте можно пользоваться замерами диаметров.
Большое значение на рост лесных культур оказывает естественного возобновление лиственных пород, при котором основными величинами воздействия являются их высота и количество на единице площади. Поэтому отношение высоты главной породы к количеству и высоте второстепенных пород является показателем, который характеризует состояние формирующегося насаждения, что дает возможность судить о необходимости проведения лесоводственных мероприятий. Этот показатель принимается за единицу при любом значении его превышения, а при показателе, меньше единицы, происходит снижение критерия качества.
Весь жизненный цикл развития состоит из последовательного сочетания определенных фаз роста и развития. При этом временное состояние лесных культур отражается соответствующими этапами онтогенеза морфологических и биологических признаков. Фазы искусственного лесовосстановления сближаются с классовой дифференцировкой естественно возникших древостоев. При всем этом фазы сопровождаются совокупностью хозяйственных мероприятий, необходимых для основной цели - оптимизации роста насаждений. К таким мероприятиям относят дополнение, агротехнические уходы, оценка лесокультур, регулирование жизни древостоев путем осветлений, прочисток, прореживанием, проходные и пр. рубки.
Фаза приживания. Обусловлена она тем, что после выкопки посадочного материала, перевозки растение оказывается в совершенно новы для себя экологических условиях. При этом неизбежны повреждения корневых систем, при выкопке перевозке и посадке, выражающееся в механическом повреждении корней, их обветривании, загнивании. Растение адаптируется в новых для себя условиях. Это выражается не только в гибели части растений, но и на состоянии каждого из них в виде временного торможения ростовых процессов, что легко фиксируется замерами высот.
Длительность фазы принята 3 года. Преодоление этой фазы наступает при приросте большем, чем был последний прирост в питомнике. Большое внимание в этой фазе роста следует уделять агротехническим уходам. Весной второго года обычно проводят дополнение.
Фаза индивидуального роста, или фаза, предшествующая смыканию. Условно к ней относят культуры хвойных или медленнорастущих лиственных пород в возрасте 3-10 лет и быстрорастущих лиственных в возрасте 3-5 лет. На протяжении этой фазы растения не соприкасаются между собой ни кронами, ни корнями. Растения в этой фазе роста интенсивно наращивают темпы пророста как надземной, так и подземной части. Культуры отличного качества в этой фазе роста обладают максимально возможной энергией роста. В фазе индивидуального роста начальная скорость роста деревьев высоко коррелирует с их же скоростью роста в последующих фазах. Таким образом, в этой фазе роста закладываются основы его организации и будущей продуктивности. Лидеры, как правило, определяются в этот период.
Фаза смыкания. Эта фаза приводит к перестройке интенсивности ростовых процессов в зависимости от условий внутренней среды образующегося фитоценоза. Длительность фазы находится в зависимости от густоты посадки, уменьшаясь во времени с ее увеличением. Смыкание происходит в два этапа: в рядах и затем между рядами. Началом фазы следует считать притупление прироста по высоте и по диаметру, а окончанием - наступление, после смыкания крон, увеличения текущего прироста как по высоте, так и по диаметру.
Фаза чащи полное смыкание молодняка и начало отмирания нижних сучьев. Под пологом высокосомкнутых культур образуется мертвый покров. Начинается образование кроны и формирование. Создается напряженность в насаждении, порождаемая внутривидовой борьбой. В этот период необходимо уделять внимание регулированию густоты. Для ели возраст чащи - 15-20 лет
Фаза жердняка. Деревья в силу густого стояния приобретают вид жердей, при этом стволы хорошо очищаются от сучьев и формируют высоко поднятую крону. Особенно сильно выражена неоднородность в строении древостоя.. Она выражается в расчленении древостоя по классам Крафта. В этой фазе максимальная напряженность внутривидовой борьбы за пространство. При запаздывании с рубками ухода в этот период может возникнуть т.н. критический возраст, когда потребность культур во влаге и зольных веществах почвы достигает максимума. При ограниченных для индивидуума условиях жизненного пространства. Наблюдается отставание роста корневых систем деревьев. Может наблюдаться снеговал и снеголом, возникновение очагов коревой губки (из-за высокого поднятия кроны). Заключительная стадия - интенсивный отпад части древостоя (сброс напряженности).
Фаза формирования стволов Завершение отпада, накопление запаса. Завершение фазы - ослабление роста в высоту. Выполняют прореживания и начинают проходную рубку.
Фаза приспевания. Для оптимизации роста и завершения формирования полнодревесных стволов особо важное значение приобретает густота стояния. Если до фазы приспевания ни прореживаний, ни проходных рубок не было, а древостой имеет высокую полноту, то проводить рубки промежуточного пользования следует с большой осторожностью. В культурах ели в таких условиях лучше воздержаться от проходных рубок.
Фаза спелости совпадает с возрастом главной рубки
Фаза распада
Отпад по интенсивности превышает прирост. Распад идет куртинообразно, с появлением окон и полян. Параллельно распаду идет возобновление главной породой либо разрастание второстепенного или кустарникового яруса.