Свойства древесины ели в плантационных культурах вологодской области

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

этой фазы на следующий год после максимума происходит увеличение и затем начинается снижение прироста еще в течение трех лет; в эпохи минимума отмечается противоположная последовательность изменений прироста, но минимальный прирост приходится на второй год, а фаза увеличения завершается на пятый год после прохождения минимума.

Использование дендроиндикации в исследовании изменчивости радиального прироста пихты в связи с факторами среды позволило:

- проследить особенности роста за период около 140 лет (1870-2008 гг.);

- выявить отдельные годы и периоды больших и малых величин прироста;

- определить диапазон колебаний локальных (температура и осадки) и глобальных (солнечная и геомагнитная активность, галактические космические лучи) факторов на формирование прироста деревьев;

- использовать даты реперов солнечной активности в 11-летнем цикле для прогноза внутривековых направленных колебаний прироста пихты.

Перечисленные результаты далеко не исчерпывают возможности дендроиндикации при изучении состояния лесных экосистем [10-12].

Библиографический список

1. Комарова, Т.А. Материалы к характеристике послепожарного лесовосстановительного ряда ле-щинного кедровника с темнохвойными / Т.А. Комарова, Н.В. Ловелиус, С.А. Ахмедьянов и др. - Владивосток: «ВИНИТИ». 1990. - 56 с.

2. Комарова, Т.А. Послепожарные сукцессии в лесах Южного Сихотэ-Алиня / Т.А. Комарова. - Владивосток: «Дальнаука» ДВО РАН. 1992. - 223 с.

3. Таранков, В.И. Введение в дендроклиматологию Дальнего Востока. Гидроклиматические исследования в лесах советского Дальнего Востока / В.И. Таранков. - Владивосток, 1973. - С. 7-23.

4. Ловелиус, Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий / Н.В. Ловелиус. - Л.: Наука. 1979. - 232 с.

5. Кудинов, А.И. Широколиственно-кедровые леса Южного Приморья и их динамика / А.И. Кудинов.

- Владивосток. «Дальнаука». 2004. - 368 с.

6. Ловелиус, Н.В. Прирост деревьев в Южном Си-хотэ-Алине и факторы среды / Н.В. Ловелиус, Т.А. Комарова // Лесные экосистемы Северо-Восточной Азии и их динамика. Материалы международной конференции 22-26 августа, Владивосток.

- 2006. - С. 119-121.

7. Ловелиус, Н.В. Дендроиндикация условий произрастания Pinus Koraiensis Siebold et Zucc. в Южном Сихотэ-Алине. Общество. Среда. Развитие / Н.В. Ловелиус, Т.А. Комарова, Вон-Кей Пак и др.

- СПб.: «Астерион», 2007. - № 1. - С. 121-132.

8. Стожков, Ю.И. Потоки космических лучей в максимуме кривой поглощения в атмосфере и на границе атмосферы (1957-2007) / Ю.И. Стожков, Н.С. Свир-жевский, Г.А. Базилевская. - М., 2007. - 77 с.

9. Жильцов, А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья / А.С. Жильцов. - Владивосток. «Дальнаука», 2008.

- 331 с.

10. Ловелиус, Н.В. Становление дендроиндикации как направления научных и прикладных исследований / Н.В. Ловелиус. - СПб.: «Европейский дом». 2001.

- 312 с.

11. Дендроиндикация // Энциклопедия лесного хозяйства. - М., 2006. - Т 1. - С. 185-186.

12. Дендроиндикация // Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь. - СПб.: «Летний сад», 2008. - Т 1. - С. 241.

СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ В ПЛАНТАЦИОННЫХ КУЛЬТУРАХ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

С.А. КОРЧАГОВ, доц. каф. лесного хозяйства Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.в. верещагина, канд. с.-х. наук,

С.Е. ГРИБОВ, доц. каф. лесного хозяйства вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.в. верещагина, канд. с.-х. наук

Р.В. ЩЕКАЛЕВ, директор депортамента ЗАО «Синтезморнефтегаз», канд. биол. наук

Леса Европейского Севера на протяжении многих десятилетий являлись объектом экстенсивной эксплуатации, что вызвало ухудшение их породно-качественного соста-

kafjeshoz@mail.ru

ва и уменьшение доли хвойных насаждений в транспортно- и экономически доступной части лесного фонда. Наличие развитой инфраструктуры, значительные производс-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

63

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

твенные мощности и внедрение новых лесоперерабатывающих производств, близость к экспортным рынкам сбыта способствуют увеличению спроса на определенные виды сортиментов соответствующего качества. Вопрос обеспечения доступным и качественным древесным сырьем в настоящее время приобретает особую актуальность. Одним из выходов в сложившейся ситуации может быть создание плантационных культур с ориентацией процесса лесовыращивания на получение целевых видов сортиментов определенного квалитета.

отличительной особенностью плантационного лесовыращивания является форсированный рост деревьев, что не может не отразиться на качестве формирующейся древесины. в связи с этим количественные показатели урожая древесины на плантациях не могут рассматриваться без учета его квали-тета. «Требования к качеству получаемой на плантациях древесины не могут быть оставлены в пренебрежении» [9].

Плантационная (промышленная) форма ведения лесного хозяйства в недавнем прошлом получила развитие на территории вологодской области в связи с дефицитом древесного сырья для целлюлозно-бумажной промышленности.

За 15-летний период в регионе заложено более 2 тыс. га плантационных культур ели, однако начиная с 1996 г. создание культур плантационного типа полностью прекращено (табл. 1).

Рекомендации по закладке промышленных плантаций ориентированы на получение максимального объема балансовой древесины с единицы площади, что отвечает требованиям искусственного лесовыращивания с экономической точки зрения. Однако целлюлозно-бумажная промышленность предъявляет особые требования к качеству древесного сырья, и главным образом к плотности древесины, в связи с чем такого

рода оценка имеет особый практический интерес.

Суть рассматриваемого ниже вопроса о качестве древесины на плантациях заключалась в определении ее свойств с целью выявления возможности (целесообразности) использования этой древесины для получения целлюлозы. в качестве рабочей гипотезы выдвинуто предположение о формировании в условиях плантаций древесины с широкими годичными слоями, что может отразиться на показателях качества.

Исследованиями охвачены плантационные культуры ели на территории Кадни-ковского лесхоза Вологодской области (южная подзона тайги), целью закладки которых являлось создание постоянной лесосырьевой базы для сокольского целлюлозно-бумажного комбината. следует отметить транспортную доступность плантаций и их близость к потребителю сырья, что является одним из основополагающих принципов плантационного лесовыращивания.

Культуры созданы в 1988-1989 гг. на вырубке из-под ельника черничного. На первом из обследованных участков посадка производилась 3-летними сеянцами в пласты, подготовленные плугом-канавокопателем ПКЛН-500А. Ширина раскорчеванных полос составляла 10 м, первоначальная густота в среднем - 3 тыс. шт./га. В валах, образовавшихся в результате сгребания пней и порубочных остатков, возобновились лиственные породы (осина, береза, ива, ольха).

На втором участке посадка произведена 4-летними сеянцами по микроповышениям, подготовленным плугом ПЛД-1,2 по раскорчеванным полосам шириной 40-50 м. Первоначальная густота посадок составила 3500 шт./га. В междурядьях осуществлен высев люпина многолетнего. Технология создания культур на третьем участке аналогична, однако в 2000-2001 году культуры обработаны арборицидом «Раундап».

Т а б л и ц а 1

Объемы закладки плантационных культур ели в Вологодской области, га [2]

Объемы закладки культур по периодам Всего

1981-1985 гг. 1986-1990 гг. 1991-1995 гг.

220 1322 612 2154

64

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Таблица 2

Таксационная характеристика 20-летних плантационных культур ели*

№ участка Состав Густота в настоящее время, шт./га Средние Класс бонитета Р отн . М, м3/га

D, см Н, м

Посадка сеянцев по пластам плуга-конавокопателя ПКЛН-500А

1 10Е 2900 6,1 7,0 II 0,8 51

Посадка сеянцев по микроповышениям плуга ПЛД - 1,2 с высевом люпина

2 10Е 3100 6,0 5,5 III 0,7 35

Посадка сеянцев по микроповышениям плуга ПЛД - 1,2

с высевом люпина и применением раундапа

3 10Е 2300 6,2 5,7 III 0,6 32

* Приведены средние данные по пробным площадям для каждого варианта культур

Натурное обследование участков проводилось на пробных площадях, заложенных с учетом основных положений ОСТ 56-69-83 [7]. Из числа 15 средних модельных деревьев осуществлен отбор кернов на высоте 1,3 м в направлении север-юг. Определение ширины годичных слоев и содержания поздней зоны проведено на кернах с учетом положений ГОСТ 16483.18-85 [4], базисной плотности древесины - в соответствии с ГОСТ 16483.1 -84

[3]. Экспериментальные данные обработаны методами вариационной статистики с использованием рекомендаций И.И. Гусева [5].

По нашим данным, к 20-летнему возрасту в рядах плантационных культур сформировались чистые древостои ели (табл. 2).

Средний диаметр стволов культивируемой ели достиг 6,0-6,2 см, существенно не различаясь по вариантам. Наметившееся преимущество на третьем участке может быть вызвано формированием насаждения меньшей густоты.

Посадки ели в почву, обработанную плугом ПКЛН-500А, обеспечили формирование культур большей высоты. Аналогичные выводы по данным участкам культур в 10-11летнем возрасте были сделаны Н.А. Бабичем, Н.П. Гаевским, О.А. Конюшатовым [1]. Культуры ели по пластам плуга ПКЛН-500А по их высоте оценивались выше II класса качества, по микроповышениям плуга ПЛД-1,2 - не соответствовали требованиям ни I, ни II класса. Одной из причин снижения высоты культур может выступать побивание ели заморозками на ранних этапах формирования. Следует отметить, что по этой же причине у ели развивается многовершинность, что снижает технические качества древесины. По всей видимости,

создавать в данных условиях плантационные культуры ели без применения средств защиты от заморозков нецелесообразно.

Следует обратить особое внимание на текущий бонитет насаждения, изменяющийся в нашем случае от II до III класса. Именно этот показатель при соблюдении технологических регламентов по закладке и выращиванию плантаций значительнее всех влияет не только на урожаи древесины, но и на количество получаемой целлюлозы. При 100 % выходе целлюлозы в 50-летних плантациях ели ^ класса бонитета, в древостоях I, II, III классов бонитета ее выход составит лишь 76, 57 и 31 % соответственно [9]. В связи с этим создание плантаций на балансы следует приурочивать к территориям, где по условиям климата и почвы в принципе возможно выращивание насаждений высших классов бонитета, что позволит повысить эффективность ускоренного лесовыращивания.

Анализируя результаты исследований макростроения древесины ели можно заключить, что средняя ширина годичного слоя как один из показателей степени благоприятности условий местопроизрастания для данной древесной породы изменяется в рассмотренных вариантах от 1,5 до 2,1 мм (табл. 3).

Наблюдается абсолютное преимущество по этому показателю в посадках по микроповышениям с высевом люпина и применением раундапа (участок 3). Существенность различий доказана между всеми вариантами (^факт. > 3,1 при tst = 2,0). Можно предположить, что положительное влияние в данном случае оказали высев многолетнего люпина на этом участке и отсутствие конкуренции со сторо-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

65

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

ны лиственных пород вследствие их уничтожения арборицидами. Присутствие в междурядьях значительного количества ольхи и других лиственных пород в межполосном пространстве на первом и втором участках, по всей видимости, отрицательно отразилось на среднем годичном приросте культивируемой породы в этих вариантах.

Следует отметить, что ранее приведенные нами данные свидетельствуют о возможности формирования в близких лесорастительных условиях ельника кисличного древесины ели со средней шириной годичного слоя до 2,5 мм, что в 1,2-1,7 раза превосходит показатели для древесины в исследованных нами плантационных культурах. Полученными результатами опровергается гипотеза о формировании в рассматриваемых плантационных культурах древесины с широкими годичными слоями.

При таком ходе роста ели по диаметру следует констатировать факт увеличения возраста достижения целевого диаметра культивируемой породы на 4 - 22 года в сравнении с проектом (60 лет) [8], о чем свидетельствуют данные табл. 4.

Тем самым для рассматриваемых участков культур характерно нарушение одного из важных принципов плантационного лесовыращивания, предусматривающего максимизацию получаемого урожая древесины при параллельном сокращении оборотов рубки.

содержание поздней древесины в годичных слоях ели изменяется в пределах 13,1-18,2 % (в среднем 15,7 %), что вполне согласуется с данными, опубликованными И.В. Шутовым и др. [9] по плантационным культурам ели в возрасте до 30 лет. Отмечается достоверное различие в содержании поздних зон в древесине ели, выращиваемой по микроповышениям плуга ПЛД-1,2 (участок 2), в сравнении с древесиной с участка 1

и 3 (^факт. ^ 3,9 при ts, = 2,0).

опираясь на свои и почерпнутые в литературе экспериментальные данные, проф.

О.И. Полубояринов основное внимание при оценке качества балансов предлагал уделять их плотности. в период проведения его исследований целлюлозно-бумажная промышленность страны использовала древесное сырье с показателями базисной плотности ели 0,346-0,395 г/см3.

Таблица 3

Макроструктура и плотность древесины ели в промышленных культурах

Показатель* Посадка сеянцев по

пластам, подготовленным плугом ПКЛН-500А (участок 1) микроповышениям, подготовленным плугом ПЛД-1,2

с высевом люпина

Средняя ширина годичного слоя, мм 1,5±0,05 1,7±0,03 2,1±0,04

Процент поздней древесины, % 17,0±0,8 13,1±0,6 18,2±0,6

Базисная плотность, г/см3 0,374±0,016 0,307±0,013 0,307±0,006

* В общей сложности обследовано 165 кернов древесины ели

Т а б л и ц а 4

Возраст выращивания древесного сырья на балансы целевого диаметра в плантационных культурах южной подзоны тайги*

№ участка Целевой диаметр на высоте 1,3 м, см Среднее число слоев в 1 см радиуса, шт. Возраст выращивания до высоты 1,3 м, лет Возраст выращивания, лет

1 22,0 6,7 8,5 82

2 5,8 10,9 74

3 4,8 10,9 64

*Расчеты произведены на основе методики определения технической спелости по целевому диаметру в соответствии с [6]. Возраст выращивания ели до высоты 1,3 м в посадках принят по данным [1]

66

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010