Особенности роста и дифференциации одновозрастных древесных растений в первые годы жизни на однородном субстрате

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Последнее свидетельствует о преимуществе равномерно-постепенных и чересполосно-постепенных рубок над сплошнолесосечными, при которых сохранение деревьев ели в возрасте 61-80 лет проблематично.

Вопросы формирования подроста последующей генерации во многом определяются развитием живого напочвенного покрова (ЖНП). В процессе исследований определялись видовой состав и надземная фитомасса ЖНП на различных элементах вырубки и под пологом контрольного производного березняка в условиях ельника липнякового.

Известно, что наиболее существенное влияние на почву лесозаготовительная техника оказывает на погрузочных площадках и трелевочных волоках. В последнем случае влияние трелевочных механизмов также неоднозначно. Более значительное уплотнение почвы наблюдается по колеям волока и значительно меньшее воздействие испытывает гребень волока. Воздействие трелевочных механизмов на пасеке практически отсутствует, однако некоторое нарушение почвенного покрова наблюдается в результате трелевки хлыстов.

Выводы

1. При наличии под пологом производных березовых древостоев второго яруса или благонадежного подроста из ели и пихты в количестве 3-4 тыс. экз./га можно обеспечить переформирование насаждений в хвойные,

при соблюдении лесоводственных требований к проведению лесосечных работ, даже сплошнолесосечными рубками.

2. Изреживание или удаление лиственного полога оказывает положительное влияние на прирост деревьев ели по высоте в возрасте до 60 лет. Большей пластичностью характеризуются более молодые деревья ели и пихты.

3. В целях снижения отрицательного воздействия лесозаготовительной техники на почву рубки желательно проводить при промерзшей почве и наличии снежного покрова.

4. Замена сплошнолесосечных рубок равномерно-постепенными и чересполоснопостепенными позволи не только обеспечить беспрерывность выполнения насаждениями защитных функций, но и сохранить для дальнейшего выращивания тонкомер ели в возрасте 61-80 лет.

Библиографический список

1. Колесников, Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б.П. Колесников, РС. Зубарева, Е.П. Смолоногов - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1923. - 176 с.

2. Помазнюк, В.А. Лесоводсвтенная оценка пасечной технологии лесосечных работ на базе новой техники / В.Н. Помазнюк, Е.Г Поздеев // Лесное хозяйство. - 1985. - № 2. - С. 28-30.

3. Помазнюк, В.А. Руководство по технологии и организации лесосечных работ чересполосно-постепенных рубок в лесах первой группы Урала / В.А. Помазнюк, Е.Г. Поздеев. - Екатеринбург, 1987. - 17 с.

ОСОБЕННОСТИ РОСТА И ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ОДНОВОЗРАСТНЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В ПЕРВЫЕ ГОдЫ жизНИ на однородном СУБСТРАТЕ

В.М. СОЛОВЬЕВ, доц. каф. лесной таксации и лесоустройства УГЛТУ, д-р с.-х. наук,

ОН. САННИКОВА, асп. каф. лесной таксации и лесоустройства УГЛТУ,

М.В. СОЛОВЬЕВ, асп. каф. лесной таксации и лесоустройства УГЛТУ

Рост и дифференциация древесных растений в первые годы жизни на однородном почвенном субстрате лесных питомников слабо изучены, поскольку само понятие «дифференциация» деревьев до сих пор не получило надежного научного обоснования. По ГОСТ 18486-73 под дифференциацией деревьев предлагается понимать расчленение деревьев

в древостоях по росту и развитию в процессе естественного изреживания. Применение этого термина к уже сложившемуся древостою, увязка его с изреживанием и развитием деревьев затрудняет изучение дифференциации как процесса, который протекает в группировках из одних и тех же растений с момента их появления и до отмирания. При этом разделять

58

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

деревья по развитию, особенно в молодняках, из-за отсутствия морфологически выраженных признаков очень трудно.

Мы рассматриваем дифференциацию совместно произрастающих древесных растений как возрастные изменения различий их ростовых признаков и подразделяем ее на эндогенную (внутриорганизменную) и межиндивидуальную [4]. В качестве показателя эндогенной дифференциации древесных растений по высоте и диаметру использовалась относительная высота (h/d ), а результаты межиндивидуальной дифференциации оценивались рядами процентного распределения особей по ступеням и относительных значений признаков по рангам [1].

Целью данной работы было выявление особенностей роста и дифференциации одновозрастных древесных растений разных видов в условиях питомников для оценки последующей их трансформации при образовании и формировании молодых древостоев.

Объектами изучения послужили сеянцы и саженцы сосны обыкновенной, сосны и ели сибирских разного возраста и условий местопроизрастания. Для наблюдений в подзоне южной тайги Среднего Урала заложено 8 опытных участков, на которых проведено свыше 5 тыс. различных измерений и взято для анализа 100 моделей.

Рост, размеры и состояние древесных растений, произрастающих в первые годы их жизни на однородном почвенном субстрате, зависят в основном от их наследственных свойств, что в свое время хорошо было показано в опытах Г.Ф. Морозова [1930] с посевом семян сосны одинакового веса в однородную среду из выщелоченного кварцевого песка. Индивиду-

альные особенности оказывают определяющее влияние на рост и дифференциацию сеянцев.

В табл. 1 представлены ряды процентного распределения сеянцев сосны по десяти условным ступеням значений признаков. Двухлетние сеянцы в вар. 1, 2 были выращены соответственно на серых лесных и дерновоподзолистых почвах, а однолетки сосны вар. 3, 4 - в открытом и закрытом (пленкой) грунтах.

На тех и других почвах процентное распределение сеянцев по диаметру практически одинаково и характеризуется правой косостью. По высоте же, при правой асимметрии, такого соответствия не наблюдается.

Процентное распределение однолетних сеянцев открытого грунта по ступеням высоты и диаметра характеризуется правой асимметрией и различиями в эксцессе распределений по этим признакам - он значительно выше по высоте, чем по диаметру. Крутость рядов распределения по высоте двухлетних сеянцев на подзолистых почвах выше, чем на серых лесных, а у однолеток больше в открытом грунте, чем в закрытом. Процентное распределение по толщине однолетних сеянцев открытого грунта отличается правой косос-тью, а в закрытом грунте оно симметрично. Соответственно коэффициенты дифференциации диаметров из открытого грунта к закрытому меняются с 50 % до 41 %, а коэффициенты изменчивости - с 44 % до 30 %.

Отсюда следует вывод, что при существенном улучшении условий произрастания ускоряется рост сеянцев в толщину, снижается их изменчивость и дифференциация по диаметру, а с повышением возраста, по мере отпада ослабленных в росте особей, распределение сеянцев приближается к нормальному.

Т а б л и ц а 1

Процентное распределение сеянцев сосны по условным ступеням толщины и высоты

Варианты Процент числа сеянцев в ступенях толщины

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Итого

8 10 26 13 18 13 10 0 0 2 100

8 13 14 16 12 12 10 9 3 3 100

8 10 21 17 18 12 8 3 2 1 100

2 8 21 15 27 12 12 2 2 0 1 100

15 10 12 22 22 8 5 5 0 1 100

3 3 20 0 39 0 24 0 13 0 1 100

4 9 15 13 22 12 18 4 1 2 100

11 18 21 20 12 11 4 2 0 1 100

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

59

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 2

Ранжированные ряды абсолютных и относительных признаков сеянцев сосны

Показа Абсолютные (числитель) и относительные (знаменатель) значения признаков сеянцев по рангам

тели 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Вариант 1

h 5,0 58 65 70 78 85 91 10,1 108 12,0 15,0

5,1 5,9 6,7 7,2 8,0 8,7 9,3 10,3 11,1 12,3 15,4

d0,5 07 10 13 15 16 18 21 23 25 29 45

3,1 4,7 5,9 6,5 7,2 8,1 9,3 10,1 11,3 12,8 20,1

h/d0,5 7Д 55 50 48 48 47 44 45 44 42 3,3

13,6 10,5 9,4 9,1 9,1 9,0 8,4 8,4 8,4 7,9 6,3

Вариант 2

h 3,0 39 45 54 68 74 77 81 98 10,7 18,0

3,5 4,6 5,3 6,3 7,9 8,6 9,0 9,7 11,4 12,5 21,13

d0,5 02 05 08 10 12 15 17 19 23 28 41

1,1 2,8 4,6 5,6 6,7 8,2 9,4 10,7 12,5 15,7 22,8

h/d05 15,0 78 54 54 56 50 45 43 43 38 5,2

22,6 11,8 8,2 8,2 8,5 7,5 6,8 6,5 6,5 5,7 7,8

Вариант 3

h 20 24 22 28 29 31 3,2 3,6 45 46 7

5,2 6,2 6,9 7,3 7,5 7,9 8,1 9,2 11,7 11,8 18,0

d0,5 01 01 01 03 04 04 05 05 06 07 11

2,2 2,2 2,2 6,1 7,8 8,9 9,8 10,7 12,2 14,1 23,9

h/d 20 33 10,0 12 81 75 70 73 81 71 64

h/d0,5 23,3 3,8 11,6 1,40 9,41 8,7 8,2 8,5 9,4 8,2 7,4

Вариант 4

h 40 45 50 55 61 65 69 75 85 95 14,0

5,1 5,8 6,4 7,1 7,8 8,4 8,9 9,6 10,9 12,2 18,0

d0,5 05 08 09 10 12 13 15 16 18 18 26

3,3 5,1 6,2 7,0 8,1 8,8 9,8 10,4 11,8 12,3 17,4

h/d0,5 80 59 54 53 50 50 47 48 48 51 5,4

13,5 10,0 9,1 8,9 8,4 8,4 8,0 8,0 8,1 8,7 9,1

Для оценки роста и дифференциации в табл. 2 приведены ряды абсолютных и относительных значений признаков сеянцев.

Сеянцы на серых лесных почвах отличаются от сеянцев на дерново-подзолистых почвах лучшим ростом по высоте и диаметру, но меньшей изменчивостью диаметров и относительных высот. Быстрее растут и характеризуются меньшими показателями изменчивости и дифференциации сеянцы под пленкой по сравнению с сеянцами открытого грунта.

В соответствии с эколого-биологическими свойствами сосны обыкновенной, сосны и ели сибирской происходит рост молодых растений этих видов. По мере повышения интенсивности роста названные виды располагаются в следующей последовательности: ель и сосна сибирские, сосна обыкновенная. Различия в росте доказаны двумя способами - сравнением средних значений показателей с ошибками и ранжированным методом. Осо-

бенности структуры группировок молодых древесных растений хорошо передаются рядами и статистиками распределения особей по условным ступеням диаметра (d 5) и высоты (h), о чем можно судить по данным табл. 3. Изменчивость древесных растений по высоте выше, чем по диаметру. Между тем, как известно, в формирующихся древостоях наблюдается противоположная картина - вариабельность диаметров выше, чем высот.

Как и в молодняках, изменчивость сеянцев и саженцев меняется в пределах от 23 % до 58 % по диаметру и от 27 % до 40 % по высоте. С повышением возраста растений их дифференциация усиливается. В большинстве случаев распределение молодых древесных растений по ступеням ростовых признаков характеризуется положительной косостью, и в этом прослеживается их сходство с деревьями в формирующихся молодых древостоях (рисунок а, б).

60

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 3

Статистические характеристики рядов распределения древесных растений по условным ступеням толщины

Вид и возраст растений Значение статистических характеристик

Средние значения (X) Отклонение (ст) Коэффициенты Меры

изменчивости (V) дифференциации (Vd) косости крутости

а ± ста i ± ст:

d05 h d05 h d05 h d05 h d05 h d05 h

Ель, 2 года 3,0 4,5 1,2 1,5 24,8 26,1 38,9 33,6 1,221± 0,114 0,422± 0,114 3,651± 0,220 0,273± 0,220

Ель, 5 лет 4,1 4,2 1,9 2,0 35,9 31,1 40,7 46,3 0,475± 0,114 0,752± 0,114 0,591± 0,228 0,158± 0,228

Кедр, 15 лет 5,1 5,4 1,8 1,9 29,0 37,0 34,0 35,1 0,015± 0,151 -0,262 ±0,151 -0,203 ±0,302 -0,383 ±0,302

а

б

Рисунок. Многоугольники распределения сеянцев по условным ступеням диаметра (d) и высоты (h):

а) ели сибирской возрастом два года и пять лет;

б) 15-летней сосны сибирской

Однако распределения по диаметру и высоте различны. У ели распределение сеянцев по диаметру положительно ассиметрич-но, а по высоте приближается к нормальному. У пятилетней ели соотношение иное - более ассиметрично распределение по высоте, чем

по диаметру. Отрицательной асимметрией распределения по высоте отличаются 15-летние растения сосны сибирской, но по толщине оно симметричное.

Воздушно-сухая фитомасса сеянцев закономерно повышается от низших ступеней толщины к высшим, увеличивается доля подземной и снижается доля надземной части. Лишь у однолетних сеянцев под полиэтиленовым покрытием эта закономерность четко не просматривается. В целом у двухлетних и однолетних сеянцев на серых лесных почвах процентное соотношение надземной и подземной частей составляет 75 % и 25 %, на подзолистых - 80 % и 20 %, а у однолетних сеянцев в открытом грунте и теплице соответственно 75 % и 25 %; 70 % и 30 %.

При изучении роста сеянцев и саженцев ели и сосны сибирских установлено [4], что изменчивость древесных растений по высоте часто выше, чем по диаметру, чего не наблюдается в формирующихся молодняках.

С повышением возраста растений их дифференциация усиливается. В большинстве случаев распределение молодых древесных растений по ступеням признаков характеризуется положительной косостью, и в этом прослеживается их сходство с деревьями в формирующихся молодых древостоях. Однако эти распределения по диаметру и высоте в зависимости от вида и возраста древесных растений различны. У ели распределение сеянцев по диаметру положительно асимметрично, по высоте приближается к нормальному, а у пятилетней ели более асимметрично распределение

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

61