Опыты с культурами лиственницы в смешанных с сосной насаждениях
Смешанные и сложные насаждения лиственницы являются лучшими по жизнестойкости, качеству стволов и общей продуктивности. Решающее значение имеет сложение древостоев по видовому составу и вертикальному размещению в пологе различных, по биологии и экологии древесных и кустарниковых пород, т.е. вертикальная их структура. Смешанные и сложные растительные сообщества слагаются из биологически совместимых компонентов, у которых требования к жизни различны, и в силу этого на единице площади одновременно может произрастать большее количество видов и особей. В смешанных культурах биологически совместимых компонентов усиливается интенсивность поглощения их корнями минеральных питательных веществ в 1,5-2 раза.
Это происходит прежде всего за счет различной по времени интенсивности поглощения пищи каждым компонентом. Ярусность и многоярусность растительных и древесных сообществ есть показатель их морфологической, экологической, фитоценотической и биогеоценотической структуры. Каждый ярус слагается из растений одного типа роста и близкой экологии. Между растениями каждого яруса существуют свои, особые взаимоотношения, отличные от взаимоотношений между растениями в других ярусах и между ярусами. Каждый ярус в жизни всего лесного насаждения имеет свое определенное значение. В ярусах лесных насаждений выражено взаимное приспособление экологически различных растений. Нижние ярусы из теневыносливых пород в лесных биогеоценозах не допускают поселения в напочвенном покрове травянистой, особенно злаковой растительности − злейшего врага леса, способствуют ускорению роста в высоту, очищению от сучьев и полнодревесности стволов деревьев верхнего яруса. Деревья верхнего яруса снижают крайности высоких и низких температур и этим предохраняют зябкие породы нижних ярусов от повреждений заморозками и солнцепеком.
В процессе взаимного влияния древесных растений в сложных древостоях лежат обусловленные ярусами изменения освещенности, температуры, проникновения к почве и задержания пологом осадков, влажности воздуха и почвы, состава и мощности напочвенного живого покрова, разложения отпада и формирования подстилки, корненаселенности, микро- и мезофауны. Все это определяет круговорот азота и зольных веществ, режим питания и энергию роста деревьев и древостоев, возобновление в них.
Окутывая и затеняя с боков стволы деревьев I яруса, особенно светолюбивых пород, II ярус и подлесок, слагающиеся из теневыносливых пород, благоприятно влияют на температурный режим и влажность воздуха, на задержание и использование пологом света, на распределение по ярусам углекислоты.
Необходимо остановиться на часто применяемом в производстве смешении лиственницы с сосной. Сосна обыкновенная биологически мало совместима с лиственницей и поэтому не может быть рекомендована для смешения с ней. Прежде всего, как светолюбивая порода сосна не может образовывать под лиственницей II яруса и поэтому или входит в полог лиственницы и конкурирует с ней, часто вытесняя последнюю, или, наоборот, отставая в росте от лиственницы, выпадает, не участвуя в формировании сложных и смешанных древостоев.
На бедных сухих песчаных и заболоченных торфянистых почвах в типах леса сухих, вересковых, брусничных боров, а также багульниковых, долгомошниковых, сфагновых и даже черничных с близкими грунтовыми водами местная сосна перегоняет в росте и вытесняет интродуцированную лиственницу, и культивировать ее в этих условиях нецелесообразно. На богатых супесчаных и суглинистых почвах в типах кисличных и сложных боров лиственница в зависимости от происхождения семян или вытесняет сосну, или вытесняется сосной. Исследования (Тимофеев, 1973), проведенные в Лесной опытной даче РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева и в Бронницком лесничестве Московской области, показали, что на мощнодерновых легких суглинках только лучшие и наиболее успешно произрастающие, близкие по географическим координатам северной широты и высоты над уровнем моря климатипы лиственницы Сукачёва и сибирской вытесняют сосну, но и они в смешении с сосной задерживаются в росте и снижают свою продуктивность. Что же касается климатипов лиственницы, отличающихся по географическим координатам широты и высоты над уровнем моря от места их выращивания, то они и на богатых почвах вытесняются местной сосной и для их сохранения необходимо оказывать им помощь путём ограничения роста сосен, т.е. производить рубки ухода с вырубкой сосны, или обрезкой у неё нижней части живой кроны. Приводим для примера основные таксационные показатели 19-летней лиственницы Сукачёва из семян разного происхождения в чистом произрастании и в смешении с местной сосной на мощнодерновом суглинке Бронницкого лесничества. Посадки лиственницы и лиственницы с сосной произведены одновременно — весной 1952 г. одним способом, двухлетками из расчета 8 тыс. сеянцев на 1 га при смешении лиственницы с сосной рядами по 4 тыс. шт. каждой.
В одних и тех же условиях произрастания при одном режиме выращивания и за одни и те же календарные годы лиственница в зависимости от происхождения семян растет в чистом произрастании и в смешении с местной сосной различно, имеет разные высоту, диаметр и запас.
Наибольшие высоту, диаметр и запас имеет лиственница в чистом насаждении и в смешении с сосной, выращенной из семян Верхне-Волжского лесхоза Сокольского района Ивановской области, т.е. лиственница с южной границы её естественного произрастания и географических условий (58° с.ш. и 129 м. н. у. м.), близких к месту её культуры − Бронницкому лесничеству (56° с. ш. и 180 м н. у. м.). В этих условиях у лиственницы в смешении с сосной − высота 10,6 м, диаметр 10 см и запас 74,5 м3, а у сосны высота 9,3 м, диаметр 12 см и запас 75,3 м3, т.е. лиственница превышает сосну только по высоте − на 1,3 м. В смежно же расположенной чистой посадке у лиственницы высота 12 м, диаметр 10 см и запас 168,2 м3. Таким образом, в чистом произрастании лиственница имеет большую высоту и больший запас и, значит, смешение её с сосной задержало её рост в высоту на 1,4 м и понизило запас на 18,4 м3 на 1 га, что составляет 0,9 м3 в год.
В остальных 10 вариантах смешения разных климатипов лиственницы с местной сосной задержка сосной роста лиственницы выражена ещё резче. При этом с увеличением отклонения в происхождении семян лиственницы по северной широте и высоте над уровнем моря от места её выращивания (Бронницкого лесничества) высота, диаметр и запас лиственницы падают, у местной же сосны повышаются. Наименьшие диаметр − 6 см, высота − 7,4 м и запас − 25,7 м3 имеет лиственница Сукачёва из семян наиболее северного происхождения от места их выращивания, а именно из Удорского района Коми АССР (64° с. ш.). В то же время диаметр − 15 см, высота − 9,6 м и запас 109,1 м3 сосны в этом варианте смешения с этой лиственницей наибольшие. Таким образом, лучшие и наиболее близкие по с. ш. и высоте н. у. м. к месту выращивания климатипы лиственниц растут быстрее, более устойчивы во взаимоотношениях с местной сосной и в лучших лесорастительных условиях могут её вытеснять, что имеет место, как отмечалось, в Лесной опытной даче РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, в Порецком лесничестве Московской области, в Ново-Дугинском лесничестве Смоленской области (Тимофеев, 1947, 1961, 1973).
В молодом возрасте (до 8-10 лет) во многих случаях даже средние по продуктивности климатипы лиственницы и в средних лесорастительных условиях растут быстрее местной сосны, но с 10-15 лет они начинают задерживаться в росте, и для этого необходимы меры ограничения в росте сосны (рубки ухода, обрезка кроны).
Торможение роста лиственницы сосной обусловливается затенением ветвями сосны с многолетней хвоей нижних ветвей лиственницы. Последние после этого не образуют хвои, в результате чего у лиственницы постепенно уменьшаются поперечник и длина кроны, что приводит к уменьшению световой и общей массы хвои и, как следствие, к задержке роста. Наступает это с периода смыкания крон лиственницы с сосной. До этого освещаемая солнцем на всю длину кроны лиственница растет дольше и быстрее сосны и имеет большую высоту, чем сосна. Затем эти преимущества лиственница утрачивает и при густом произрастании сосна перерастает и вытесняет более слабые климатипы и экземпляры лиственницы. В результате смешанные лиственнично-сосновые насаждения переходят в сосновые с примесью лиственницы. При этом на более бедных почвах и в худших лесорастительных условиях этот процесс проходит быстрее. Таким образом, взаимоотношения между лиственницей и сосной при их смешении и совместном произрастании определяются двумя условиями − видом и экотипом лиственницы и лесорастительными особенностями местопроизрастания. Неучёт этих факторов приводит к отрицательным результатам лесовыращивания. Исследования дают основание считать, что такое смешение нецелесообразно и если оно проводится, то необходимо учитывать и формовой состав лиственницы, и лесорастительные условия выращивания, регулируя в нужных случаях взаимоотношения лиственницы с сосной.