Лесоводство. Экологические факторы в жизни леса
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Тема: Формирование леса Возрастные изменения древостоя и фитоценоза. С возрастными изменениями древостоев связано не только их существование, но и жизнь леса в целом. С возрастом меняются экологические свойства древесной породы, семепроизводительная способность. На различных возрастных этапах древостоя проявляются не только изменения деревьев в их росте и развитии, но и создаются определенные условия среды, влияющие на появление и формирование их новых поколений, других компонентов леса. Рассмотренные ранее естественные возрастные ступени относятся к чистым одновозрастным древостоям. Возрастные изменения в смешанных разновозрастных древостоях имеют свои особенности и они еще мало изучены. Возрастная структура древостоя связана с его происхождением и формированием. Абсолютно одновозрастные древостой являются обычно результатом искусственного возобновления, хотя они встречаются и в природе, возникнув сразу после лесного пожара или сплошной рубки в обильный семенной год. Чаще естественные леса представлены условно одновозрастными и разновозрастными древостоями. В зависимости от возрастной структуры в древостоях проявляются определенные закономерности в распределении числа деревьев по диаметру, их высотному распределению в профиле насаждения, в характере сомкнутости полога и т. д. Например, древостой, в котором представлены деревья в возрасте от 1 до 50 лет или в дальнейшем от 50 до 100 лет, является разновозрастным. Но этот же древостой, достигнув возраста 200—250 лет, с той же разницей в возрасте слагающих его деревьев, уже практически будет ближе к одновозрастному с вытекающими отсюда и практическими выводами. Да и теоретически, например, в физиологическом отношении, деревья 200 — и 250-летние находятся значительно ближе друг к другу, чем 1 — и 50-летние. Однако вопрос 0 возрастном строении древостоев является более сложным. В приведенном примере при достижении деревьями возраста 200—250 лет древостой можно было бы отнести к одновозрастным при условии, если бы за время его существования кроме изменения возраста этих деревьев не было других существенных изменений. Но в жизни леса происходят два противоположных и в то же время взаимосвязанных биологических процесса: процесс отпада деревьев и процесс появления и формирования новых поколений деревьев. Это сказывается на возрастной структуре древостоя в целом, поэтому необходимо учитывать выраженность этих процессов на разных этапах формирования древостоя. Возрастная измененчивость фитоценозов, по В. Н. Сукачеву, это "изменение фитоценозов в связи с онтогенезом эдификаторов". Как уже было сказано, отдельные особи, входящие в состав популяции вида, в связи с различиями в возрасте и жизненном состоянии сильно отличаются друг от друга по массе подземных и надземных органов и по интенсивности влияния на среду и другие растения. Следовательно, роль вида в фитоценозе определяется не только его численностью, экологическими особенностями, но и возрастным составом его популяции. А так как возрастной состав год от года не остается одинаковым, изменяются и особенности фитоценоза. Не следует забывать и о том, что внешними условиями существования вида в фитоценозе определяется и длительность прохождения им отдельных возрастных стадий, и урожайность семян, способность семян прорастать и т.д. Возрастные изменения фитоценозов удобнее всего рассматривать на примере лесных фитоценозов. Дело в том, что в лесах изменения структуры и состава видов в фитоценозе происходят при сохранении лесообразующего значения доминирующего вида деревьев. Эти изменения протекают "внутри" лесного фитоценоза и охватывают промежуток времени, как минимум, равный продолжительности жизни одного поколения доминирующей древесной породы (обычно от 40 до 300 лет). Эти смены определяются изменениями режимов различных экологических факторов, которые, однако, не выходят за пределы определенной нормы, характерной для данного типа леса. При этом происходит закономерное повторение определенных морфологически однородных стадий развития лесного фитоценоза. Примером онтогенетических изменений может служить развитие лесного сообщества от стадии молодняка до приспевающего и спелого леса. В результате подобного развития происходит не только изменение возраста деревьев-эдификаторов, но и соответствующие изменения экологических условий фитоценоза, а также изменяется соотношение различных компонентов растительного покрова. При этом не стоит забывать о том, что данные изменения не выходят за рамки одного фитоценоза, так, например, ельник-кисличник и возрасте 30-40 лет, и возрасте 150-180 лет остается все тем же ельником-кисличником. На лугах или в степях онтогенетические изменения возрастного состава доминирующих растений, также как и в лесах, будут сопровождаться соответствующими сменами сопутствующих видов. С онтогенетическими изменениями очень тесно связаны процессы возобновления внутри сообществ, например, замена отмирающих особей другими. Так, одной из характерных особенностей дождевого тропического леса является непрерывное из года в год изменение в расположении отдельных видов деревьев в древостое. Дело в том, что в подобном растительном сообществе вероятность вырастания дерева того же вида на месте погибшего крайне низка, так как число лесообразующих видов деревьев очень велико. Это приводит к тому, что через 20-25 лет расположение деревьев в фитоценозе будет в значительной степени иным по сравнению с исходным. Естественно, что вслед за сменой вида дерева меняется и связанная с его экологическими особенностями микрогруппировка. Ценотические отношения между деревьями, породами и ярусами. О тесной взаимосвязи флоры и фауны в лесу можно судить по пищевой цепи: переносу энергии пищи путем поедания одних организмов другими. Различают цепи двух видов: пастбищные и детритные. В первом случае основой служат живые ткани, во втором - фитодетрит (мертвые ткани). Нарушение пищевых цепей приводит к неожиданным результатам. Так, изгороди вокруг лесных культур для защиты их от зайцев приводят к размножению мышевидных грызунов, поскольку такие участки становятся недоступными и для лисиц, ежей, барсуков. В итоге культуры еще больше повреждаются. Пищевые цепи переплетаются, образуя сети; переплетаются, в частности, детритные и пищевые цепи. Так, накопление порубочных остатков и разлагающихся пней в лесу может привести к чрезмерному развитию дереворазрушающих грибов, а затем и к заражению живых деревьев гнилями. Цепи характеризуют взаимоотношения с качественной стороны. Количественную характеристику, или трофическую структуру сообществ, дают экологические пирамиды (чисел, массы, энергии). Пастбищная пирамида в общем виде выглядит так: первый этаж - продуценты (деревья, кустарники, травы); второй этаж - первичные консументы (копытные, грызуны, птицы, насекомые); третий этаж - вторичные консументы (мелкие хищники); четвертый этаж - третичные консументы (крупные хищники). В основании детритной пирамиды находится фитодетрит, второй этаж составляют сапротрофы (бактерии, грибы, растения - сапрофиты и паразиты), а также сапрофаги (животные, питающиеся мертвым органическим веществом), третий этаж образуют хищники. Каждый следующий этаж в экологических пирамидах составляет по продуктивности 10-20% от предыдущего. Остальная энергия расходуется живыми организмами на поддержание собственного существования, поэтому звеньев немного. Животные, в отличие от растений, расходуют на это большую часть энергии. Взаимоотношения между видами растений и животных значительно сложнее, чем показано цепями и пирамидами. В них раскрываются, главным образом, хищничество и паразитизм, но отсутствуют такие виды взаимоотношений, как конкуренция, кооперация и др. Может происходить конкуренция по одним факторам и кооперация по другим. Эти взаимоотношения меняются также и с возрастом древостоя. Дифференциация и отпад деревьев. Совместное произрастание в лесу деревьев одного вида обусловливает и устойчивость в отношении сохранения занятой ими площади и во взаимодействии с неблагоприятными природными факторами, а также содействует сохранению вида. Межвидовые отношения могут содействовать продуктивности леса. Но при межвидовых отношениях может происходить и процветание одного вида за счет другого, его исчезновение. В этом отношении хорошим примером является нежелательная смена ценных насаждений малоценными. Управление этими закономерностями является основной задачей при решении вопросов состава, густоты, роста, продуктивности насаждений, их свойств, полезных для хозяйства, с учетом природных и экономических условий. Для успешного решения этих и других вопросов хозяйственного порядка необходимо всестороннее глубокое изучение взаимоотношений организмов в лесу при различных условиях их существования. В лесу часть деревьев находится в состоянии Отставания в росте, отмирания. Это свойство насаждений принято называть самоизреживанием, или естественным изреживанием, отпадом. Интенсивное изреживание густых древостоев проявляется в 20–40-летнем возрасте, когда наблюдается более сильный рост деревьев, особенно в высоту. Обычно за первые 50 лет отпад деревьев составляет 80% и более, а за вторые 50 лет не превышает 10–15% первоначального числа деревьев. Чем лучше почвенные условия, тем раньше и энергичнее происходит изреживание древостоев. В условиях более мягкого климата отпад деревьев происходит быстрее. Древостой из светолюбивых пород изреживается раньше, чем из теневыносливых. Древостой чистые по составу интенсивнее изреживаются, чем смешанные. Однако и в смешанных насаждениях чем больше деревья разных пород сходны по их биологическим и экологическим свойствам древесных пород, тем резче проявляется самоизрёживанке. Самоизреживание леса обусловлено естественным отбором. Естественный отбор в лесу – это не простая сортировка деревьев. Он представляет собой сложный биологический процесс, в продолжение которого создаются новые формы, виды лесных пород, наиболее приспособившиеся к данным условиям среды. Все не приспособленные к данным условиям организмы естественный отбор устраняет. Естественный отбор в лесу нередко приводит к гибели деревьев более прямоствольных с малосуковатыми или бессучковыми стволами, т. е. более ценных в хозяйственном отношении. Поэтому необходимо регулировать процесс естественного отбора в лесу, применяя направленный отбор, при котором удаляют деревья, менее отвечающие своими показателями требованиям и задачам лесного хозяйства. Покровительствуют при этом деревьям, проявляющим лучший рост, хорошую очищаемость ствола от сучьев. В чистых, а также смешанных по составу одновозрастных и разновозрастных насаждениях, вне зависимости от числа деревьев, наблюдаются различия в их росте и развитии. В сомкнутом лесу обычно одни деревья сильно отстают в росте, имеют слабо развитую крону, другие, наоборот, отличаются сильным ростом и имеют хорошо развитую крону. Часть деревьев занимает среднее положение. Закономерность в расчленении деревьев по интенсивности роста и развития проявляется неодинаково под воздействием условий их существования и наследственных свойств. Дифференциация деревьев в лесу давно отмечена лесоводами. Основываясь на этом свойстве леса, они расчленяли деревья на классы или группы (категории). Наиболее распространенной была классификация, предложенная в 80-х годах прошлого столетия немецким лесоводом Крафтом, разделявшим деревья в чистых по составу лесах на пять классов по «господству и угнетению». Теоретические основы классификации Крафта ошибочны, так как они социологизированы с учением развития человеческого общества, что недопустимо. В 1949 г. В. Г. Нестеров предложил разделять деревья в лесу по росту на пять классов (категорий) с учетом практического -их значения: I класс – деревья наиболее крупные по высоте и диаметру, с мощной кроной, выходящей вверх за общий полог древостоя. II класс – деревья, несколько уступающие в росте, особенно в высоту. Крона этих деревьев развита, но уступает по величине кронам деревьев I класса. III класс –деревья, отставшие в росте по сравнению с деревьями первых двух классов. Крона у этих деревьев хотя и развита, но сужена, сдавлена с боков, сквозистая, нередко имеет неправильное очертание. Стволы деревьев III класса роста более полнодревесны, чем деревья I и II классов. IV класс – деревья, сильно отстающие в росте. Они имеют сдавленную, неравномерно развитую крону. Класс делится на два подкласса: IVa – деревья, у которых кроны все еще входят в живую часть древесного полога; IV6 – деревья, кроны которых однобоки и только верхушка их входит в древесный полог; стволы этих деревьев тонкомерные. V класс – деревья заглушенные, целиком вытесненные под главный лесной полог. Класс делится на два подкласса: Va – деревья с живой, но редкой однобокой кроной в виде флажка; Vб – деревья отмершие. Эта классификация простая и удобная. Однако она имеет ряд существенных недостатков, особенно в том отношении, что создана для чистых по составу насаждений и применяется в этих насаждениях, когда деревья отдифференцируются в порядке естественного отбора. Это происходит в хвойных насаждениях в возрасте старше 20 лет. Такая классификация основана на морфологических, внешних признаках и отмечает состояние деревьев в лесу по степени роста в определенный период времени и совершенно не оценивает степень их развития. Между тем различать деревья по росту и развитию необходимо. Еще И. В. Мичурин отмечал и учитывал в своих опытах наличие различия между ростом и развитием растений. Позже Т. Д. Лысенко показал, что рост есть увеличение размеров, а развитие – прохождение качественно различных этапов. Горизонтальная структура древостоя и лесного фитоценоза. Потоки энергии и вещества, связывающие живые организмы друг с другом и средой их обитания, обеспечивают целостность биогеоценозов. Разные экосистемы отличаются друг от друга по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. Рассматривая лес как биогеоценоз, или экосистему, состоящие из многих компонентов с их многочисленными организмами, т. е. понимая, что за деревьями надо видеть лес, нельзя считать равнозначными все слагаемые лесного биогеоценоза, или лесной экосистемы. Хотя число взрослых деревьев на единице площади, составляющих древостой, может быть в тысячи или даже миллионы раз меньше числа особей других компонентов биогеоценоза, биологическое и экологическое значение древостоя от этого не снижается. Древостой как основной компонент лесного фитоценоза является и связующим звеном в биологической системе леса. Древостой - экологический доминант леса среди биотических компонентов. Основной признак леса - древесная растительность, поэтому при разбивке леса на категории прежде всего следует выявить сходства и различия и сгруппировать их по характеру древесной растительности. В лесу на одном участке древесная растительность бывает представлена сосной, на другом елью, на третьем сосной и елью. Кроме того, одна и та же древесная порода растет в одних участках хорошо, в других плохо. Таким образом, в зависимости от различий в характере древесной растительности лес можно разделить на участки, примерно однородные внутри и заметно отличающиеся друг от друга. Элементарные однородные участки растительного покрова в геоботанике называют фитоценозами, в данном случае это - лесные фитоценозы. Фитоценоз нельзя рассматривать как простое, механическое скопление растений. Он представляет совокупность растений, лесное сообщество, обусловленное средой, естественным отбором и борьбой за существование. Здесь проявляются многочисленные взаимосвязи как между растениями, так и между ними и окружающей средою. Лесной фитоценоз обычно рассматривается как категория однородная в пределах определенного участка — отдела. Однако и внутри насаждения, т. е. в границах выдела, возможна неоднородность, вызывающая необходимость в определенных случаях учета еще более мелких подразделений. При горизонтальном расчленении древостоя можно выделить места с относительно равномерным и неравномерным размещением деревьев. В размещении деревьев наблюдается своеобразное распределение их по группам, которые можно назвать биогруппами, локальными группами, микрогруппировками и другими наименованиями. Внутри биогруппы происходит особенно тесное, биологическое взаимодействие деревьев. В результате такого взаимодействия здесь наиболее отчетливо могут проявляться дифференциация деревьев по росту и развитию, особенности, пространственного размещения и взаимовлияния разных пород и деревьев разного возраста, внутривидовые особенности и т. д. Понимание природы биогрупп имеет практическое значение, например, при уходе за лесом. При биологической и хозяйственной оценке деревьев необходимо учитывать место, занимаемое ими в биогруппе, их современное и потенциальное значение, предвидеть возможные изменения в биогруппе в результате проведения намечаемого лесохозяйственного мероприятия. Познавая природу отдельной биогруппы и входящих в нее взаимодействующих деревьев, нельзя забывать и о связи, взаимодействии соседних биогрупп, о взаимном влиянии отдельных деревьев из разных биогрупп. Возрастная структура древостоев. По типу возрастной структуры чистые древостой разделяют на одновозрастные, условно-одновозрастные, условно-разновозрастные и разновозрастные. Эти возрастные категории различаются по варьированию возраста. В первом случае оно не выходит за пределы одного класса возраста (20 лет для хвойных и твердолиственных пород и 10 лет для мягколиственных), во втором находится в пределах 1,5 классов, в третьем - в пределах двух классов, в четвертом - превышает два класса возраста. Считают, что первые три категории - это одно поколение леса с растянутым в разной степени периодом формирования, а четвертая категория - совокупность нескольких поколений. Обычно разновозрастные древостой встречаются в темнохвойных лесах (еловых, пихтовых) на богатых почвах. Разновозрастные сосняки чаще всего произрастают на бедных сухих или избыточно увлажненных почвах. Возрастная структура древостоев различается по характеру изменчивости возраста и по пространственному размещению деревьев разного возраста. В древостое могут быть несколько одновозрастных поколений, например, после неоднократных низовых пожаров. В этом случае выделяют ступени или циклы, связанные с особенностями возобновления и формирования леса. Деревья разного возраста могут располагаться равномерно, группами или куртинами. Куртины по площади больше групп (0,02 - 0,5 га). Неоднородность возрастной структуры древостоя в пределах таксационного выдела усложняет описание лесов во время инвентаризации. Для того чтобы судить о возрасте деревьев, учитывают некоторые внешние признаки (трещиноватость и цвет коры, цвет хвои, форму и рыхлость кроны, распространение лишайников по стволу и др.). Уточнение возрастной структуры имеет большое значение для организации лесного хозяйства. Так, в одновозрастных древостоях можно ориентироваться на сплошные рубки и последующее естественное лесовозобновление или на лесные культуры, в разновозрастных - на выборочные рубки и непрерывное предварительное лесовозобновление, в условноодновозрастных и условно-разновозрастных - на постепенные рубки и предварительное лесовозобновление. Причины формирования одновозрастных и разновозрастных древостоев. Причинами формирования одновозрастных древостоев являются: лесные культуры; обильный семенной год после рубки или пожара; в этом случае не только сосна, но и ель может быть породой-пионером, т.е. первой заселить территорию; в некоторых случаях при первоначально разновозрастной структуре ельника, сформированного из сохраненного на вырубке тонкомера и подроста, спустя 100-120 лет, в результате отпада угнетенного тонкомера, может образоваться одновозрастный древостой. Разновозрастные древостой формируются вследствие следующих причин: экстремальные условия (сухие или влажные почвы); в этих условиях разновозрастность сосняков из-за низкой полноты древостоя и слабой конкуренции деревьев повышает их устойчивость; частые пожары в сосняках, приводящие к возникновению нескольких поколений леса; длительное развитие ельников на одних и тех же площадях вызывает по мере вывала старых деревьев и их групп появление нескольких поколений леса; выборочные рубки, ветровал, повреждения насекомыми; на месте вырубленных, ветровальных и отмерших деревьев появляются группы подроста, образующие новое поколение леса; поселение ели под пологом сосны, березы, осины с последующей сменой этих пород. Возрастная структура древостоев влияет на их продуктивность. Считают, что одновозрастные ельники продуктивнее разновозрастных на 20-30%, поскольку в разновозрастном лесу замедлен рост деревьев молодых поколений, они постоянно угнетены, среди них много больных и технически малоценных экземпляров с низким качеством древесины. Кроме того, значительно сложнее лесоэксплуатация из-за малой выборки с 1 га. Есть данные о том, что превращение одновозрастных ельников в абсолютно-разновозрастные снижает их производительность на 30-35%. Такая разница не может быть отнесена только за счет изменения возрастной структуры. Полагают, что такие одновозрастные древостой возникли после пожара. Тепловая мелиорация, минерализация органического вещества и отбор деревьев на быстроту роста обеспечивают более высокую продуктивность по сравнению с разновозрастными древостоями. При сплошной рубке разовое получение древесины с единицы площади в одновозрастном древостое больше, поскольку в любой момент времени в разновозрастном лесу лишь часть деревьев приспела к рубке. При выборочной системе хозяйства суммарное количество древесины, полученной за весь период лесовыращивания, может превышать ее разовое получение при сплошной рубке одновозрастного древостоя. Но это возможно только в том случае, если в процессе лесовыращивания используется весь потенциальный отпад. Взаимоотношения между поколениями складываются таким образом, что старшие возрастные группы и поколения задерживают рост младших. Реализация потенциальных возможностей роста молодого поколения начинается только после освобождения пространства роста старшим поколением. Несмотря на более низкую продуктивность разновозрастных древостоев по сравнению с одновозрастными, у лесоводов нет сомнений в том, что разновозрастные древостой более устойчивы к ветру, к вытаптыванию, в большей степени замедляют снеготаяние и накапливают больший запас подстилки, то есть лучше обеспечивают водоохранную, защитную и рекреационную функции. Зависимость продуктивности древостоев от их густоты, состава и возрастной структуры. Смена пород. Вилы и причины смены пород. Высокопродуктивные древостои формируются путем подбора главных пород, повышения плодородия почв, совершенствования ухода за лесом и т.п. Особое место в этом ряду принадлежит оптимизации плотности и структуры древостоев на различных этапах их роста. Целесообразно выделять различные виды плотности: 1) плотность есть степень заполненности пространства (площади) древостоя массой стволов или деревьев (физическая плотность); 2) плотность можно рассматривать как численность особей, (биологическая плотность, или густота древостоя); 3) плотность как мера использования экологических ресурсов местообитания (экологическая плотность). Экологическая, плотность нормирует физическую и биологическую определяя их верхний предел. Критерии плотности динамичны во времени, меняясь с возрастом, что во многом обусловлено биологической плотностью древостоя. В практике лесоустройства плотность древостоев оценивают по шкале полнот. За эталоны полноты принимаются древостои с максимальными значениями сумм площадей сечений деревьев на высоте груди при данной средней высоте, т.е. с предельной физической плотностью. Ввиду различий в методике составления шкал полнот наблюдаются значительные расхождения предложений авторов - разработчиков шкал со "стандартной" шкалой, Необходимо научное обоснование шкалы полнот древостоев, базирующейся на предельной экологической плотности, отражающей уровень фактического почвенного и климатического плодородия по классам бонитета и типам леса. Влияние плотности древостоя на ею продуктивность проявляется по- разном в зависимости от вида продуктивности; депонируемой, или накапливаемой, и текущей, соответственно отражаемой понятиями «средний» и «текущий» приросты древесной массы. При ориентировании на суммарную продуктивность на передний, план выступает достижение к возрасту спелости предельной физической плотности, а при целевой установке на максимизацию текущего прироста в желательном возрастном промежутке - оптимальной биологической плотности, реализующей максимальное значение экологической плотности. В последнем случае на предыдущих возрастных этапах плотность древостоя будет существенно отличаться от оптимальной. Отдельное дерево имеет элементарную площадь питания: а отсюда - и элементарные физическую, биологическую и экологическую плотности. Древостой, таким образом, имеет на ряду с таксационной, и плотностную структуру. Более того, таксационная структура древостоя (таксационного выдела) является следствием возрастной, плотностной и породной (при смешанном составе) структуры древостоя. Таксационно- плотностная структура оказывает заметное воздействие на продуктивность древостоя. Более однородные древостои являются, как отмечают многие авторы, и более продуктивными. Однако главенствующую роль во взаимоотношениях продуктивности с биометрической структурой древостоя играет плотность, а ее структура лишь корректирует это влияние в остаточно узком диапазоне. Структура более определяет не продуктивность, а устойчивость древостоя в периоды экстремальных климатических условий. Структурно неоднородные, равно как и менее плотные древостои отличаются повышенной устойчивостью. Изменение состава древостоев, происходящее по ряду причин, в лесоводстве принято называть сменой пород. Различают вековые смены, эволюцию и современные смены. Вековые смены происходят вследствие изменения климата, геологического выветривания, эрозии почвы, изменения гидрологического режима рек. Эволюция это процесс образования новых видов вследствие генных мутаций и естественного отбора. Причинами современных смен, которые называют су, являются стрессовые ситуации, связанные с колебаниями климата (например, с засухой) и влиянием человека. Кроме того, сукцессии происходят вследствие движения экосистем и устойчивому состоянию равновесия с внешней средой - климаксу. Такие сукцессии называют эндогенными в отличие от экзогенных сукцессий, вызываемых изменением внешних условий. Часто эти виды сукцессий протекают одновременно. Восстановление фитоценоза после сплошной рубки или пожара называют восстановительной сменой или демутацией, а смену с отрицательным результатом, иногда приводящую к полному распаду древостоя, - дигрессией. Смену после пожаров выделяют в категорию пирогенных смен. Иногда смены делят на стихийные (после пожаров, бурь, засух, болезней) и антропогенные, вызываемые деятельностью человека (рубками, осушением, пастьбой скота, рекреацией и др.). Пожары в большинстве случаев можно отнести к причинам антропогенных смен. Наиболее распространены смены пород, вызываемые сплошными рубками леса. Смена ели мягколиственными породами. На вырубках и гарях ель часто сменяют береза, осина, ольха серая. Эти древесные породы называют пионерными из-за обильного плодоношения, дальности распространения семян, способности возобновляться вегетативным путем, быстрого роста в первые годы, устойчивости к экстремальным погодным условиям и конкуренции трав. Ель в первые годы растет медленно. Если ель появилась на вырубке или гари одновременно с лиственными или позже их, она неизбежно попадает под полог осины или березы (рис. 49) и не выходит в первый ярус даже по прошествии 100 лет. В этом случае необходимы активные меры по уходу за елью. Лишь в том случае, если ель значительно старше лиственных, она может самостоятельно выйти в первый ярус. При использовании тяжелой лесозаготовительной техники подрост ели, растущий под пологом материнского древостоя, гибнет или сильно повреждается. Последующее возобновление ели на вырубках с богатыми почвами затруднено из-за конкуренции трав, в первую очередь, светолюбивых злаков. Поэтому смена ели мягколиственными породами является одной из наиболее распространенных в таежной зоне. Зачастую приходится прибегать к лесным культурам. Но самый надежный способ восстановления ельников - замена сплошных рубок постепенными. Смена сосны березой менее распространена, чем смена ели лиственными породами, поскольку сосна растет быстро, а на сухих и мокрых почвах - быстрее березы. Вероятность смены сосны березой во многом зависит от особых обстоятельств - от семенного года, погоды, низового пожара, способа очистки лесосек, типа леса. В сосняках брусничных сосна в большинстве случаев восстанавливается, в черничных она конкурирует с березой менее успешно, а в сосняках кисличных и сложных происходит смена пород. Судьба сосны во многом зависит от длительности периода ее возобновления по сравнению с периодом возобновления березы, от разницы в возрасте этих пород. При одновременном появлении сосны в большом количестве она успешнее выдерживает конкуренцию березы. Если на относительно богатых почвах в верхний полог после смыкания крон выходит 1,5-2 тыс. экземпляров сосны, смены не будет. В противном случае, начинается массовый отпад сосны. После этапа жердняка при своевременном уходе примесь березы к сосне может быть полезна, поскольку способствует улучшению почвы, а в южных районах - и снегонакоплению. Смена сосны елью происходит на относительно богатых почвах. Считают, что наличие ели в подросте, втором и первом ярусах - это последовательные стадии смен ею сосны, а обратные смены возможны только благодаря пожарам. Но существуют и устойчивые сочетания сосны и ели. На боровых почвах ель остается подлеском, а на средних почвах (в суборях) успешно произрастают смешанные сосново-еловые древостой. Такие древостой продуктивнее чистых. Позиции ели усиливаются постепенными и выборочными рубками, а также охраной леса от пожаров. В то же время пожары могут способствовать распространению ели. Это наблюдается в ельниках, расположенных в логах, поймах рек и ручьев, где ель после низовых пожаров сохраняется и может сыграть роль обсеменителя расположенных рядом гарей. Смена дуба другими породами происходит преимущественно по различным антропогенным причинам, связанным со сплошными рубками, мелиорацией, нерегулируемой пастьбой скота, промышленными эмиссиями. Кроме того, культуры и самосев дуба повреждаются морозом и дикими животными, заглушаются травой. Смена дуба березой и осиной типична для свежих и особенно влажных и сырых дубрав, где дуб сменяется также ивой козьей и ольхой черной. Причиной смен на сырых почвах является ветровал дуба, образующего здесь поверхностную корневую систему. В сухих дубравах на юге смены дуба другими породами не наблюдается. Смена дуба его спутниками (грабом, кленом и др.) происходит из-за их частого плодоношения и быстрого роста поросли. Сплошные рубки после неурожая желудей приводят к господству граба с примесью других спутников. Но граб недолговечен и выпадает из состава насаждений в 100—200 -летнем возрасте. Если есть урожай желудей, дуб обильно возобновляется на прогалинах и сохраняет за собой площадь. Так возникли грабовые дубравы, поражающие величием и стройностью стволов дуба. В них дуб воспитывается в грабовой «шубе», которая отеняет его с боков, подгоняет в росте и способствует очищению ствола от сучьев. На Украине после сплошных рубок многие сосново-дубовые древостой сменились чистыми дубравами. Это наблюдалось в том случае, если в рубку шли древостой, в которых не было подроста сосны. Но сосна в суборях долговечнее дуба, и если есть источник ее семян, она рано или поздно восстанавливает свое господство. В дубравах с елью во втором ярусе в северной части ареала дуба он уступает позиции ели. В лесостепи смены елью дуба не происходит. Для центральных районов в зоне хвойно-широколиственных лесов характерно длительное совместное произрастание дуба и ели. Оценка смены пород после сплошных рубок и пожаров. Смену пород нельзя оценивать шаблонно. Даже один и тот же вид смены может иметь неодинаковое значение в разных условиях. Есть смены, безусловно, нежелательные, например, смена дуба гнилой осиной. Недопустима и повсеместная смена хвойных мягколиственными. В будущем спрос на древесину хвойных пород не уменьшится, а возрастет, самые перспективные сортименты - пиловочник и балансы. Лиственные дают больший запас с учетом оборота рубки, но в них меньше пиловочника, балансов и другой деловой древесины. В то же время в отдельных случаях цена березовых сортиментов выше, чем еловых, из-за большой стоимости фанерного кряжа. Выращивание осины целесообразно в базах спичечного производства. Подход к оценке смены пород может быть самый разный, с учетом общей стволовой массы, ее ценности, технологии лесовыращивания и последующей обработки и др. Хвойные древостой лучше выполняют водоохранные функции, лиственные - более устойчивы к поллютантам. Поэтому в зеленых зонах поблизости от промышленных предприятий допустима частичная смена хвойных на лиственные. Смешанные насаждения более устойчивы к рекреационным нагрузкам. Таким образом, оценка смены пород зависит от целевого назначения лесов. И, тем не менее, забота о сохранении ценных сосновых, еловых, дубовых лесов должна быть положена в основу технической политики лесного хозяйства. Основными мерами предупреждения нежелательных смен являются: сохранение подроста ценных пород при сплошных рубках; проведение постепенных и выборочных рубок, рассчитанных на естественное лесовозобновление; уход за молодняками; реконструкция малоценных дре- востоев. |