Лес. особенности лесных насаждений

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА

Для изучения особенностей формы ствола и кроны деревьев сосны обыкновенной были выбраны
насаждения на трех участках: участок 1 – на окраине г. Каменск-Уральского (Свердловская
область); участок 2 – в 30 км южнее г. Каменск-Уральского вблизи с. Потаскуева; участок
3 – на территории заповедной части дендрария Ботанического сада УрО РАН (г. Екатеринбург).
Согласно предварительной экспертной оценке частота встречаемости ростовых отклонений
на участке 1 – максимальна, на участке 2 – ниже и минимальна на участке 3. Подобранные
участки относятся к двум лесорастительным районам: Зауральскому увалисто-равнинному
(Б-8) Зауральской равнинной провинции, северного лесостепного (колочный) округа (С-VIIе)
и Тагильско-Свердловскому предгорному (Б-7) Зауральской предгорной провинции южнотаежного
округа (C-VIв) (Колесников и др., 1974).

Обследование древостоев производилось на пробных площадях (пр. пл.). Их закладка осуществлялась
в соответствии с требованиями ОСТ 56-69-83 (1984). Определение средних таксационных
показателей проводилось в соответствии с общепринятыми методами (Анучин, 1982). Сосняки
в Каменск-Уральском районе, на участке 1 (пр. пл. 3, 4) и участке 2 (пр. пл. 1, 2)
относятся к V–VI классам возраста, а на участке 3 (пр. пл. 5, 6) – к VII–VIII классам.
Состав насаждений пр. пл. 1 и 2 10С, II класс бонитета, полнота 0.6, почва серая лесная
оподзоленная. На пр. пл. 3 и 4 состав насаждений 10Сед.Б, II класс бонитета, полнота
0.6, почва серая лесная. На пр. пл. 5 и 6 состав насаждений 10Сед.Б, III класса бонитета,
полнота 0.7, почва подзолистая. Лесорастительные условия насаждений соответствуют
разнотравной группе типов леса. Размеры пробных площадей, а также средние диаметры
и высота деревьев приведены в .

Таблица 1.  

Площади пробных площадей, диаметр и высота древостоев

Примечание. D – диаметр дерева, H – высота дерева, M – среднее, m – ошибка среднего, C.V. – коэффициент вариации.

Оценку формы ствола и кроны деревьев проводили на основе специально разработанного
методического подхода визуального определения степени выраженности отдельных базовых
признаков. Под степенью выраженности признаков подразумевается накопленное за время
жизни число морфологических изменений у конкретного растущего дерева. Использовалась
пятибалльная шкала, в которой минимальное проявление базового признака принято за
1, а максимальное – за 5 баллов. Выбраны следующие рассматриваемые признаки: кривизна
ствола, многоствольность, многовершинность, сучковатость и охвоение (в качестве дополнительного,
отражающего жизненное состояние). В перечень признаков не было включено наличие следующих
морфологических образований: наростов, дупел, морозобоин, явных механических повреждений
и заросших каллусом старых травм, суховершинности, свилеватости и некоторых других,
не связанных с естественным проявлением морфогенеза, а также не поддающихся глазомерной
оценке с точностью до 10%. Следует отметить, что перечисленные признаки постоянно
встречаются с различной частотой и выраженностью на всем ареале сосны обыкновенной.
С целью повышения чувствительности и точности метода при оценке базовых признаков,
наряду с целыми величинами баллов, применяются дробные значения, кратные половине
балла (1.5, 2.5 и др.). Кроме того, у морфологического признака “кривизна ствола”
в случае ее полного отсутствия или проявления в виде односторонней кривизны используются
дополнительные оценочные баллы “0” или «0.5” соответственно. Применяемая шкала направлена,
в отличие от существующих, на глазомерную (в баллах) объективную оценку выраженности
признака формы ствола и кроны, не связанную с дальнейшим использованием дерева в качестве
источника древесины. Следует отметить, что прямая зависимость величины балльной оценки
от степени выраженности отдельных базовых признаков шкалы отражает вклад морфогенетических
процессов в адаптацию деревьев к действию совокупности различных биотических и абиотических
факторов.

Состав древостоя

Количество разных сортов деревьев определяет состав древостоя. Если древостой состоит из одной породы (или одного вида), то его называют чистым, или однородным. В том случае, если в составе древостоя присутствуют две или более древесные породы, то его называют смешанным. Разное отношение сортов деревьев к свету и теплу тоже формирует состав древостоев.

Светолюбивые сорта зачастую формируют чистые древостои, а теневыносливые сорта чаще всего растут на территории смешанных древостоев. Специалисты заметили, что на бедных почвенно-грунтовых участках растут чистые древостои, тогда как на плодородных почвах преобладают смешанные насаждения. Смешение сортов может проявляться или в форме вкрапления единичных деревьев отдельных сортов, или в форме групп или куртин. Вследствие этого, смешанные насаждения делят на:

• равномерные 
• неравномерные (групповые).

Наличие разных сортов деревьев в составе древостоя выражают в процентах. Для краткости этот показатель обозначают цифрами от 1 до 10.

Полнота и запас древостоя

Полнота древостоя – это плотность стояния (расположения) деревьев в насаждениях, определяющая степень использования ими занимаемого участка.

Этот показатель определяют соотношением суммы площадей сечений деревьев на высоте 1,3 м (высота груди) к сумме площадей сечений деревьев нормального древостоя. В соответствии с этим и параметрами полнота бывает:

• абсолютная. Этот показатель является суммой площадей поперечных сечений стволов всех деревьев в насаждении на высоте 1,3 м в расчете на 1 гектар. Ее определяют при помощи полнотомера или основываясь на данных перечета деревьев. Единица измерения — квадратные метры 
• оптимальная. Фактически это сумма площадей поперечных сечений стволов деревьев древостоя, характеризующаяся наибольшим текущим приростом по запасу 
• относительная является отношением сумм площадей поперечных сечений стволов деревьев таксируемого древостоя и эталонного древостоя с полнотой единиц. 

Основной таксационный показатель древостоя, который и определяет его ценность, — это запас. Данный показатель является суммой объемов всех составляющих деревьев, входящих в древостой. Запас определяют при помощи следующих методов таксации:

• перечислительные. Такие методы используют в том случае, когда нужно определить запас с высоким уровнем точности
• измерительные методы основаны на использовании полнотометра, особых номограмм или таблиц
• глазомерные. В лесоустройстве часто определяют запас глазомерным методом. Это может делать только опытный работник лесного хозяйства, который прошел соответствующее обучение и подготовку. 

Уровень точности определения запаса на выделе существенно возрастает, когда применяются специализированные приборы, например, высотомер для определения средней высоты, угловой шаблон и другие.

Возраст древостоя

Класс возраста древостоя является возрастным интервалом, который специалисты используют для характеристики возрастной структуры древостоя в зависимости от породы. Существует четыре класса возраста насаждений:

• 1-й класс. Таким деревьям не более 5 лет
• 2-й класс. Таким деревьям не более 10 лет
• 3-й класс. Таким деревьям от 10 до 20 лет
• 4-й класс. Таким деревьям до 40 и более лет.

Кроме этого, по возрасту деревья делят на:

• молодой древостой (молодняк). Такой древостой характеризуется возрастом от его смыкания до конца второго класса возраста. К этой группе относят хвойные и твердолиственные семенные деревья в возрасте до 20 лет, а мягко лиственные и твердолиственные порослевые деревья до 10 лет
• жердняк — это древостой, который находится в интенсивном росте. Хвойные деревья в возрасте от 21 до 40 лет, а мягко лиственные от 11 до 20 лет
• средневозрастной древостой имеет возраст от начала третьего класса до приспевающего возраста. К этой группе относят хвойные и твердолиственные сорта семенного происхождения возрастом от 41 до 60 лет, а мягко лиственные и твердолиственные порослевые в возрасте от 21 до 30 лет
• приспевающий древостой находится в возрасте, который предшествует возрасту спелости
• спелый древостой. Такие деревья достигли возраста спелости. Спелость хвойных и твердолиственных сортов семенного происхождения наступает с 81 года до 100 лет, а мягко лиственных и твердолиственных порослевых – 41-55 лет
• перестойный древостой. Возраст деревьев в таких насаждениях превышает начало периода спелости на два и более класса возраста. Эти деревья находятся в фазе разрушения от старости и болезней, ведь деревьям может быть свыше 140 лет. Вместе с разрушением теряются декоративные качества. При этом назначается восстановительная рубка с целью посадки молодых растений
• редина. Эти деревья находятся в возрасте от начала третьего класса возраста и старше.

Прирост древостоя

Определить прирост целого древостоя сложнее, чем отдельно взятого дерева. А все потому, что биологические процессы, происходящие внутри насаждения, более сложные. В то время, как у отдельно взятого дерева прирост продолжается непрерывно до его отмирания, то внутри насаждения параллельно проходит два противоположных процесса — часть растений медленно отмирает и удаляется из древостоя, а вторая (остающаяся) часть увеличивает свой объем.

Если за определенный отрезок времени показатель объемного прироста на живых древостоях выше объема деревьев отпада, то запас растущей части древостоя растет. А если показатель отпада выше прироста, то запас растущей части древостоя снижается.

Знание величины древесного прироста, в особенности текущего, крайне важно для практических целей. Обладая такими знаниями, специалисты лучше понимают природу леса и могут проводить более качественную оценку эффективности хозяйственной деятельности

Без этих показателей было бы невозможно правильно оценить уровень эффективности проведенных мероприятий, к примеру, рубок ухода, мелиорации, внесения удобрений, или установки ущерба, наносимого насаждениям вредителями и болезнями.

Информация о приросте вместе показателями запаса — это главные параметры производительности лесов, которые характеризуют их состояние.

Неравномерность годичного прироста по высоте, диаметру и объему в каждом периоде жизни древостоя зависит от условий, в которых растут деревья. К благоприятным факторам, влияющим на рост леса, относят:

• оптимальные соотношения тепла и влаги в воздухе и почве
• присутствие зольных элементов и азота
• присутствие микроэлементов для питания растений.

Из отрицательных выделим:

• резкие колебания температурного режима как воздуха, так и почвы
• нехватка и избыток влаги в почве
• большой объем конкурентных трав.

Стоит отметить, что разные породы древостоя имеют разную скорость роста в высоту. К примеру, светолюбивые хвойные сорта (лиственница, сосна) в молодом периоде растут более энергично, чем теневыносливые (ель, пихта). Однако при благоприятных условиях и те, и другие до возраста спелости вырастают на 30—35 м в высоту. Скорость роста деревьев в сомкнутом лесном пологе зависит от условий в месте произрастания. Если почва свежая супесчаная, подстилаемая материнской горной породой, легкой в механическом отношении, то сосна достигает I класса бонитета. За тоже самое время, но на сухих песках или на заболоченных заболоченных, она вырастает лишь до IV класса бонитета.

Подобные явления фиксируются и при создании твердо- и мягко лиственных насаждений. Более светолюбивые сорта, к ним относят березу, осину, белую акацию, растут быстро, прирастая в год на 1 — 1,5 м.

Рекордсменами по росту считают тополя и эвкалипты. При благоприятных условиях тополь дает прирост 2,5—3 м в год.