Роль интенсивных рубок ухода в реализации потенциальных возможностей древесной породы

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО__________________________________

УДК: 634.953:674.03

РОЛЬ ИНТЕНСИВНЫХ РУБОК УХОДА В РЕАЛИЗАЦИИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДРЕВЕСНОЙ

ПОРОДЫ

В.Д. Шулъга,доктор сельскохозяйственных наук Д.К. Терехина,кандидат сельскохозяйственных наук А.И. Густова,кандидат сельскохозяйственных наук А.Н. Кузенко,соискатель

Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации РАСХН

В статье дан дендрохронологический анализ образцов древесины дуба. Предложена виртуальная модель зависимости интенсивности прироста и объема вегетирующего слоя от возраста деревьев, отражающие преимущество климаксового лесоводства.

Ключевые слова:древесина, дендрохронология, климаксовое лесоводство, ассимиляционная масса.

Изучение механизма снижения приростов древесных растений при воздействии стресса от конкуренции за факторы роста, а также достижения ими предельного возраста представляют большой лесоводственный интерес. При достижении древесной породой в степных древостоях возраста 30-40 лет, многими исследователями отмечается снижение прироста древесины по диаметру, что приводит их к мысли о быстром старении, и вследствие этого необходимости рубок главного пользования в 50-летних и более молодых насаждениях.

С целью изучения продолжительности жизни лесов в 2011 году на модельных деревьях Поволжской АГЛОС Самарской области по общепринятой методике с помощью возрастного бурава Преслера на таксационном диаметре (1,3 м) извлекались образцы заболони и ядра средних и крупных деревьев дуба черешчатого. Применение кернов вместо стандартных образцов позволяет сократить затраты труда на сбор и обработку материалаи при этом получать данные о строении и свойствах древесины каждого дерева в отдельности, а также насаждения в целом, что причиняет минимальный вред породе [1] и позволяет проследить колебательный характер онтогенеза древесного растения (рис. 1).

Рисунок 1 - Тенденция улучшения прироста по радиусу ствола дуба черешчатого после интенсивного изреживания ЗЛН на черноземах Сыртового Заволжья Самарской области

На рисунке 1 видно, что в начале жизни у всех образцов большие приросты (2-4 мм), что характерно для молодой (ювенильной) древесины, которая еще не сформировалась структурно, т.е. не обрела типичного для данного вида растений гистологического состава [2]. Затем происходит их постепенное снижение (0,5-0,3 мм) - последствия роста конкуренции между деревьями. Данный период соответствует этапу формирования размеров элементов древесины, который характеризуется заметно нисходящей кривой. На этом отрезке онтогенеза размеры элементов древесины неуклонно увеличиваются, а ширина годичного слоя уменьшается. В этот период необходимо проводить интенсивные рубки ухода, удаляя деревья с наиболее слаборазвитыми кронами. Далее к 1991 году происходит увеличение приростов, что, вероятно, является следствием самоизреживания при достижении растением возраста жердняка, а в 1992-1993 гг. вновь отмечается их снижение. Проведенные в 2004 году интенсивные рубки ухода дают восходящую кривую, что соответствует улучшению состояния дерева. Однако, два последующих засушливых года и низовой пожар 2010 г. вновь вызвали его спад. Размер годичного кольца 2011 г. вследствие ликвидации конкуренции между деревьями выше, по сравнению с предыдущим. Общее же снижение приростов на данном возрастном этапе (зрелой «дефинитивной» древесины) является закономерностью для всех групп древесин. Именно в этот период количественные показатели ее структуры изменяются в ту или другую сторону в зависимости от погодных условий определенного календарного года [2].

Наши исследования также доказывают, что с увеличением возраста прогрессивно и быстро сокращается количество лет, необходимых для образования одного кубометра древесины в нижнем метровом отрезке ствола среднего дерева. Так, для образования одного кубометра древесины нижним метровым отрезком ствола в климаксовых семенных древостоях, в возрасте 90-100 лет необходимо 6-7 лет, в то время как в ординарных - 26,8 лет (в 4 раза больше). В более молодом возрасте относительные различия сохраняются, а абсолютные - значительно выше (табл. 1).

Таблица 1 - Виртуальная модель зависимости интенсивности прироста по объему от возраста средних деревьев в климаксовых (числитель) ______________и ординарных (знаменатель) семенных лесах________________

Возрастной Радиус Удельная продуктивность, 3 м Количество лет, необходимых среднему дереву для образования

диапазон ствола, м 1м3 древесины метровым

отрезком ствола

1-10 0,050 0,008 127,3

0,025 0,002 500,0

10-20 0,10 0,024 42,4

0,05 0,006 169,8

30-40 0,20 0,055 18,2

0,10 0,014 72,8

50-60 0,30 0,086 11,6

0,15 0,022 46,3

60-70 0,35 0,102 9,8

0,175 0,026 39,2

70-80 0,40 0,118 85

0,20 0,029 34,0

90-100 0,50 0,149 6,7

0,25 0,037 26,8

150-160 0,80 0,243 41

0,40 0,061 16,4

200-210 1,05 0,322 31

0,525 0,081 12,4

240-250 1,25 0,385 2,6

0,625 0,099 10,4

Следовательно, чем старше лес, тем менее выгодно его рубить, так как на образование 1 м3 древесины в возрасте 50 лет требуется в 2,1 раза больше времени, чем в 100 лет, а в 100 -в 1,6 раз больше времени, чем в 150 лет, и в 2,2 и 2,6 раз больше, чем в 200-250 лет. Таким образом, в 50 лет не исчерпан потенциал древесного растения, и рубки главного пользования в 80-110 лет - пример хищнического лесопользования.

1. Образно говоря, климаксовые древостои более эффективно преобразуют условия роста в древесину, а конечный результат - старовозрастные насаждения, выполняя полноценные природоохранные и социальные функции, в течение 250300 лет могут дать еще и 1500-2000 м3/га первоклассной древесины, заменяя десятки гектар ординарных производных лесов.

2. Интенсивные рубки ухода в молодняках (при формировании климаксовых лесов) создают необходимый импульс для быстрого формирования крупномерной древесины в последующий период. В 40-50 лет удельная продуктивность климаксовых древостоев в 3,9 раза, а в 90-100 лет, при благоприятных условиях роста, в 4 раза больше, чем в ординарных. В 200-210 и 240-250 лет удельная продуктивность климаксовых древостоев может быть также в 4 раза больше, чем в 80-100-летних ординарных. Очевидно, что интенсификация ведения лесного хозяйства выгодна и соответствует долговременным ожиданиям общества в улучшении условий окружающей среды, в том числе за счет утилизации углекислого газа в многовековых лесах.

3. Основой долговечности и устойчивости деревьев является хорошо развитый ассимиляционный аппарат. Мы рассчитали объем вегетирующего слоя листвы и хвои в климаксовых и ординарных древостоях (табл. 2). Выявлено, что объем вегетирующего слоя хвои у сосны обыкновенной в заведомо устойчивых лесах I кл. бонитета в возрасте 50 лет в 48 раз, а в 120 лет - в 110 раз больше, чем нормальных насаждениях. В борах III и IV классов бонитета различия меньше, но впечатляющи: соответственно составляют 61-91 и 86-82 раза.

4. В дубравах различия в объеме вегетирующего слоя листвы в кронах климаксовых и ординарных древостоев различия чрезвычайно велики и составляют для 50 и 100-летних насаждений I класса бонитета 32-64 раза, в насаждениях V класса бонитета 34-46 раз. Аналогичные данные получены по осине.

Принимая во внимание чрезвычайно высокую роль катаболической влаги в устойчивости степных древостоев к засухе, можно отметить, что в лесоводстве незаслуженно мало уделяется внимания развитию ассимиляционной массы деревьев. Все последующие беды (недостаточная устойчивость и долговечность, массовое усыхание, короткий оборот рубки) проистекают из бытующих предрассудков о быстром старении главных пород, снижении прироста в высоту и по объему как функции возраста, а не следствия достижения лимита в высоту.

Только обеспечивая постоянное приращение ассимиляционного аппарата, можно достичь неопределенно долгой жизни леса, разумно используя представление о древесине ствола как о капиллярно-пористом коллоидном теле, имеющем конечную высоту. Приведенные факты усиливают позиции климаксового лесоводства и свидетельствуют о необходимости пересмотра принципов лесопользования в регионе и стране.

Таблица 2 - Объем вегетирующего слоя листвы (хвои) мощностью 1 м в климаксовых (числитель) и ординарных (знаменатель) древостоях ________________в зависимости от породы и возраста_______________

Возраст, лет Класс бонитета Объем вегетирующего слоя, м3

50 80 100 120

Дуб

I 325 10,0 32 591 - 113 5,2 704 . . 11,0 64 738 - 41 17,8

III 168 = 34 5,0 264 - 51 5,2 51 278 6,0 - 46 _

Сосна

I 2873 = 45 5,9 541 - 73 7,4 681 - 97 7,0 7782 - 110

III 150 2,3 - 61 300 - 100 3,0 381 - 95 4,0 435 - 91 4,8

V 600 56 0,7 - 56 131 ,,, 0,8 - 164 168 165 1,0 - 165 189 52 2,3 - 52

Осина

I 341 - 59 5,8 545 75 7,0 - 75 600 56 7,0 - 56 _

III 199 - 77 2,6 77 26 - 116 _ _

V 94 - 190 0,5 и - 100 _ _

Примечание: курсивом отмечено во сколько раз отличается объем вегетирующей кроны деревьев из климаксового и ординарного древостоя

В производных лесах ввиду перегущенности, отсутствия интенсивных рубок ухода, низкого возраста главного пользования исключены условия для формирования высококлассной крупномерной древесины. Если не рассматривать снижение прироста в высоту как диагноз спелости, а как следствие достижения древостоем критической высоты подъема влаги порами и капиллярами древесины [3, 4], то это доказывает, что рубка главного пользования во Владимирских борах (преимущественно 1-1А класс бонитета) в возрасте 80-110 лет (26 м высотой) является по существу вырубкой молодняков с ювенильной незрелой древесиной. Это подтверждается тем, что высота 230250-летних боров составляет 38-43 м при объеме хлыста 8-10 м3. Это подрывает принцип непрерывного и неистощимого лесопользования (ННЛП), т.к. древостой недополучает более половины высоты, а население страны - сотен кубометров крупномерной древесины с каждого гектара (в 80 лет объем хлыста не превышает 1-1,2 м3).

Аналогичное заключение можно сделать и по пойменным и байрачным дубравам юга России, еще недавно поступавшим в сплошные обновительные рубки

в 60-70 лет. Здесь уместно вспомнить результаты работы воронежских лесоводов [2], доказавших, что в древесине 60-70-летних дубов только заканчивается формирование размеров ее элементов и только после этого возраста наступает этап зрелой древесины.

Отсутствие долговременных целей в лесоводстве - причина слабой эффективности сложившихся лесоводственных приемов и низкой устойчивости лесов.

Таким образом, инструментально доказано положительное влияние рубок ухода на рост и состояние деревьев. Факты сильного отрицательного влияния конкуренции за факторы, стимулирующие успешный рост, в частности, высокие летние температуры и недостаток водоснабжения целесообразно учитывать при моделировании последствий глобальных изменений климата.

Библиографический список

1. Колесникова, А. А. Свойства древесины в растущем состоянии [Текст] : в 2 т. / А.А. Колесникова // Строение, свойства и качество древесины / Под ред. Б. Н. Уголева. -Санкт-Петербург: СПбГЛТА, 2004. - Т. 2. - С. 246-250.

2. Косиченко, Н.Е. Формирование структуры и плотности древесины в онтогенезе [Текст] / Н.Е. Косиченко // Строение, свойства и качество древесины/ Под ред. Б. Н. Уголева. - Петрозаводск: КанрНЦ РАН, 2000. - С. 58-61.

3. Шульга, В.Д. Устойчивость мелиоративных древостоев степных ландшафтов: методология и практика адаптации [Текст] / В.Д. Шульга. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2002. - С. 82-107.

4. Шульга, В.Д. Особенности степного лесоводства [Текст] / В. Д. Шульга, С. В. Обельцев, Д. В. Шульга. - Волгоград, 2010. - 366 с.

Е-таі1: \ nial т і @а\-1: lg.ru