Способ создания смешанных культур кедра в условиях повреждаемости дикими животными
METHOD FOR CREATING MIXED CULTURES OF CEDAR UNDER CONDITIONS OF DAMAGE BY WILD ANIMALS

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано во всей лесной зоне при искусственном выращивании высокоценной породы - кедр сибирский.
Pinus sibirica
Кедр сибирский ( Du Tour) в чистых и смешанных с сосной культурах очень сильно повреждается копытными животными (лось, косуля). Ущерб в этом случае огромен, т.к только один лось за сезон может повредить до 25 тысяч кустарников и молодых деревьев. Такие участки культур требуют капитальных затрат на огораживание либо на применение постоянно действующих отпугивающих средств.
Известен звеньевой способ смешения культур, при котором древесные породы и кустарники чередуются в рядах группами посадочных или посевных мест, при этом размещение пород в культурах приближается к шахматному (В.В.Огиевский. Лесные культуры и мелиорация. Лесная промышленность. 1974, стр.150).
В результате анализа патентных описаний и научно-технических лесохозяйственных источников наиболее близким техническим решением, по общей совокупности признаков, принятым заявителем в качестве прототипа, является способ выращивания смешанных культур дуба, включающий сплошную обработку почвы, последующую посадку сплошными рядами сеянцев дуба в порядном смешении с теневой породой - сеянцами ели и последующие агротехнический и лесоводческий уходы, при этом по периметру смешанных культур дуба образуют "ширму" из двух рядов крупномерных саженцев ели, размещенных относительно друг друга со смещением на половину интервала их в ряду, а лесоводческий уход заключается в обрезке ветвей только в рядах ели, размещенной внутри периметра "ширмы", выступающих в сторону рядков дуба, по кривой линии воображаемой боковой поверхности кроны ели, не допуская контакта кроны дубков с кроной ели до полного отвердевания коры дубков (25 - 30 лет), после чего проводят рубку древостоя ели в рядах, а в "ширме" - по достижении ее количественной спелости (патент на изобретение РФ №2111649, опубл. 27.05 1998).
К недостаткам известного способа следует отнести то, что деревья дуба расположены порядно, чередуются с рядами ели с сильно изреженной кроной. Обрезка ветвей вдоль ряда с обеих сторон деревьев ели увеличивает в зимний период видимость рядов посадок дуба особенно хорошо просматриваются и улучшает проход животных на участок. Подойдя к ряду дуба, животное передвигается вдоль него и повреждает верхнюю часть его кроны, включая центральный побег.
Таким образом, участки со сплошным размещением в рядах культур дуба, а также сосны, лиственницы, кедра, березы остаются привлекательной кормовой базой в течение многих лет для нескольких поколений лосей.
Технической задачей заявляемого изобретения является снижение повреждаемости дикими животными культуры кедра при его искусственном выращивании.
Достигаемый технический результат - создание благоприятных условий для надземной части и корневой системы культуры кедра, а также для их эффективной защиты от повреждений дикими животными, и, как следствие, образование у кедра широкой и высокой по протяженности ствола кроны.
Техническая задача достигается тем, что заявляемый способ выращивания смешанных культур кедра с ельюв условиях повреждаемости дикими животными включает полосную обработку участка почвы с расстоянием между рядами 4-5 м, последующую посадку биогрупп кедра, состоящих подряд из 2-3 сеянцев или саженцев, посадку биогрупп кедра ведут в порядном смешении с теневой породой, в качестве которой берут культуру ели в виде саженцев или сеянцев. Начало посадки смешанных рядов культур кедра с культурой ели ведут с одной стороны участка- начала участка. В нечетных рядах участка первую биогруппу кедра высаживают по меньшей мере через 3 сеянца или саженца ели от начала участка, вторую и последующие биогруппы в этих рядах - через 9 сеянцев или саженцев ели, а в четных рядах биогруппы кедра высаживают по меньшей мере через 9 сеянцев или саженцев ели от начала участка, сохраняя эту последовательность до конца каждого четного ряда, шаг посадки кедра и ели по каждому ряду составляет 1 м. Каждый ряд от начала участка начинают и заканчивают посадкой не менее 3 сеянцев или саженцев ели с шагом посадки 0,75 м. С двух боковых сторон участка высаживают по два ряда сеянцев ели или саженцев с шагом посадки 0,75 м.
По истечении первых десяти лет после посадки культур проводят осветление путем сплошного удаления из междурядий возобновившихся лесообразующих пород и подлесочных видов, а у смежных с биогруппой кедра деревьев ели в рядах обрезают часть кроны, обращенной в сторону кедра. При прочистке, в конце второго десятилетия, полностью удаляют вновь возобновившиеся лесообразующие породы и подлесочные виды и смежные деревья ели с односторонней кроной в рядах культур. При прореживании в конце третьего десятилетия осуществляют полное удаление, деревьев естественного возобновления и смежных с кедром деревьев ели, и одновременно проводят разреживание в биогруппах кедра, оставляя одно или два лучших по росту и состоянию дерева. По периметру участка рубку ели проводят при достижении ее количественной спелости.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
- берут культуру кедра в виде саженцев или сеянцев;
- проводят полосную обработку почвы участка с расстоянием между рядами 4-5 м;
- посадку культур кедра и ели начинают с одной стороны участка- начало участка;
- кедр высаживают биогруппой, состоящей из 2-3 сеянцев или саженцев, высаженных подряд;
- в нечетных рядах первую биогруппу кедра высаживают по меньшей мере через 3 сеянца или саженца ели от начала участка;
- вторую и последующие биогруппы кедра в нечетных рядах высаживают через 9 сеянцев или саженцев ели;
- в четных рядах биогруппы кедра высаживают по меньшей мере через 9 сеянцев или саженцев ели от начала участка, сохраняя эту последовательность до конца ряда;
- шаг посадки культур кедра и ели в каждом ряду составляет 1 м;
- шаг посадки по меньшей мере трех сеянцев ели подряд в начале и в конце участка, в двух смежных рядах по боковым сторонам участка- 0,75 м.
- по истечении первых десяти лет проводят осветление путем сплошного удаления из междурядий возобновившихся лесообразующих пород;
- у елей, смежных с биогруппой кедра, обрезают часть кроны, обращенной в сторону кедра;
- при прочистке в конце второго десятилетия полностью удаляют вновь возобновившиеся лесообразующие породы и подлесочные виды и смежные ели с односторонней кроной в рядах культур;
- при прореживании в конце третьего десятилетия осуществляют полное удаление деревьев естественного возобновления и смежных с кедром деревьев ели, и одновременно проводят разреживание в биогруппах кедра, оставляя одно или два лучших по росту и состоянию дерева.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Техническое решение может быть реализовано с использованием известных технических средств, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».
В заявляемом способе использованы известные подходы: обработка почвы на участке и последующая посадка целевой культуры в порядном смешении с теневой культурой, причем по периметру участка высаживают два ряда теневой культуры, обрезку ветвей ведут только в рядах сеянцев или саженцев теневой культуры, размещенной внутри периметра, после чего проводят ее рубку в рядах, а по периметру рубку теневой культуры ведут по достижении ее количественной спелости. Известный подход в целом обеспечивает возможность выращивания высоко сортиментной деловой еловой древесины, что возможно лишь при густом стоянии стволов. Вместе с тем, при более редком стоянии стволов у культуры чаще образуется широкая крона с извилистым одним или несколькими стволами, что делает такое насаждение менее производительным и экономически невыгодным.
Ель в смешанных культурах с кедром, с одной стороны, закрывает кедр от лосей, но, начиная с конца первого десятилетия, смежные деревья ели угнетают кедр, ухудшая его состояние. К этому времени на лесокультурных участках, в основном по междурядьям, активно возобновляются естественным путем быстрорастущие хвойные - лиственница, сосна и лиственные породы - осина, береза, а также подлесочные виды - ива козья, черемуха обыкновенная, рябина обыкновенная, которые обгоняют в росте кедр и оказывают угнетающее на него влияние. В молодом возрасте эти древесно-кустарниковые виды являются основным кормовым ресурсом для лосей, что увеличивает посещаемость ими лесокультурных участков. Крона этих деревьев, достигнув высоты 3 м и более, становится почти недоступной для лосей, и они начинают питаться охвоенной кроной кедра, высота которой превышает к этому времени высоту снегового покрова (0,5 м и более). Чтобы снизить негативное влияние ели в культурах и естественного возобновления, а также лосей на кедр необходимо первый прием рубок ухода начинать в конце первого десятилетия после посадки. Первый и последующие виды рубок ухода должны проводиться своевременно способами, не допускающими появления поросли от пней, которая привлекает на участки лосей. Ее отсутствие снизит посещаемость елово- кедровых культур. Кроме того, естественный ареал кедра приурочен к бореальным лесам с суровым климатом. Кедр более устойчив к заморозкам, поэтому полное удаление естественного возобновления в междурядьях, обрубка части кроны смежных к биогруппе кедра деревьев ели, расположенной в сторону кедра в рядах, и последующее разреживание деревьев ели в рядах, создает повышенную освещенность. При такой повышенной освещенности, культура кедра не подвергается поздно-весенним заморозкам, в отличие от культуры дуба (в способе по прототипу).
Для создания заявляемого способа заявителем изучены смешанные культуры ели сибирской с кедром сибирским, созданные в первой половине мая 1992 г.на трехлетней вырубке в типе леса ельник-сосняк ягодниковыйв кв. 108 (выдел 13) Починковского лесничества Билимбаевского лесхоза (ныне Починковское участковое лесничество Невьянского лесничества). Территория данного лесничества по лесорастительному районированию расположена в подзоне южнотаежных лесов Среднего Урала (Колесников Б.П., Зубарева Р.С., Смолоногов Е.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области. Практическое руководство. Свердловск: РИСО УНЦ АН СССР, 1973. 176 с.). Площадь опытно-производственного участка 6,1 га. Ширина междурядий 3,5-4,5 м, шаг посадки - 0,75 м. Общая исходная густота 3330 шт./га, в том числе кедра -1165 шт./га (35%). Изучение смешанных культур проводили на временных пробных площадях. Деревья кедра по состоянию разделены на три группы:1) деревья без повреждения ствола (срединные деревья в биогруппе); 2) с повреждением ствола лосем; 3)деревья со сжатой кроной - крайние деревья в биогруппе, испытывающие боковое угнетение от кроны смежных деревьев ели. Снеголомные деревья не рассматривались, т.к их доля очень мала.
При создании культур использованы 3- летние сеянцы ели и кедра, выращенные в питомнике Билимбаевского лесхоза (ныне одноименного лесничества). Посадка их проведена по рядам в борозды, приготовленные клином (КРП-1,3), под меч Колесова. Сеянцы кедра (от 2 до 5 шт.подряд) высаживали в рядах через 4-9 растений ели. На всех рядах в начале и в конце посажены сеянцы ели. Агротехнические уходы: прополка, рыхление по дну борозд выполнены за культурами до 3- летнего возраста. Осветление (сплошное удаление естественного возобновления) провели через 7 лет после посадки, прочистку - через 18лет.Изреживание деревьев ели и кедра не проводили.
Результаты изучения смешанных лесных культур показали, что на участке после двух приемов рубок ухода слабо выражено вегетативное (порослевое) и семенное естественное возобновление. Показатели роста ели значительно превышают показатели кедра. Крона ели занимает почти все пространство междурядий. Сохранность деревьев в 26- летних смешанных культурах высокая: у ели 78%, кедра - 76%. Лосями повреждено 18% биогрупп кедра, из них с повреждением всех деревьев кедра около одной трети. Чаще лоси повреждали биогруппы с максимальным количеством деревьев - 4-5 кедра, отпад в них наибольший. Доля деревьев кедра без повреждения стволика достигает 89,3% от общего количества (с учетом деревьев под кроной смежной ели), поврежденных лосем - 7,7%, снегом (снеголом) - 3,0%. Из-за отсутствия изреживания ели в рядах почти все крайние деревья кедра в биогруппах угнетены кронами смежных деревьев ели. Стволики этих деревьев кедра без повреждений, но полностью, включая верхнюю часть (апикальная точка роста) находятся в кроне ели. При этом верхняя часть стволика вытягивается и имеет тонкий диаметр, что делает невозможным проведение рубок ухода за кедром, так как после удаления смежных деревьев ели произойдет дугообразный изгиб стволиков кедра и такие деревья будут обречены на отпад.
Из таблицы видно, что максимальные значения морфометрических показателей деревьев кедра отмечены в первом варианте - без повреждения стволика (срединные в бигруппах). В этих же биогруппах у крайних деревьев кедра высота и диаметр ствола были в 1,5-2,0 раза, а проекция кроны - на 31-37% меньше. Деревья кедра, поврежденные лосями, значительно отстали в росте и имеют несколько вершин.
Высота ствола и размеры кроны у культур ели в 15- летнем возрасте в 1,5-2 раза больше, чем кедра, тем самым, они закрывают кедр. Редкая посадка в рядах среди ели одиночных или подряд 2-3 растений (биогруппа) кедра уменьшает повреждаемость его животными. И, наоборот, частое размещение в ряду между растениями ели подряд 4-х и более растений кедра увеличивает привлекательность их для диких животных, в результате они становятся кормовым ресурсом и повреждаются, вплоть до полного отпада.
Изучение вышеизложенных особенностей, позволило создать заявляемый способ, при котором происходит ускоренное выращивание деревьев кедра и образование у них широкой и высокой кроны, на которой уже к концу третьего десятилетия появляются генеративные органы (шишки). Такое насаждение можно использовать как лесосеменной участок для получения товарного кедрового ореха на протяжении нескольких веков, тем самым, это позволит обеспечить многие поколения людей ценнейшим пищевым ресурсом и лишь впоследствии, в возрасте более 300 лет, здесь будет получена высокоценная кедровая древесина для мебельного производства.
В результате патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
На рисунке показан фрагмент схемы участка для закладки смешанных культур ели сибирской с кедром сибирским (Е - сеянец ели, К - культура кедра, биогруппа кедра -2- 3 шт., высаженных подряд) согласно заявляемому способу.
По результатам многолетних исследований предлагается следующий способ создания смешанных культур кедра с елью и выращивания устойчивых насаждений кедра сибирского в условиях повреждаемости его дикими животными:
1. Ширина междурядий культур после полосной обработки почвы составляет 4-5 м;
2. С двух сторон участка (по длинной стороне) в два крайних ряда высаживают только ель, а с других двух сторон участка начало участка и окончание каждого ряда участка завершается посадкой ели. Чтобы достичь быстрейшего смыкания крон ели и из них создать живую изгородь из охвоенных крон ели шаг посадки составляет 0,75 м;
3. Закладку каждого ряда смешанных культур (ели с кедром) проводят только с одной стороны участка- с начала участка. В этом случае порядок размещения биогрупп кедра сохраняется близким к шахматному с удаленностью между биогруппами не менее 5 м. В начале третьего, пятого, седьмого, девятого и последующих нечетных рядов высаживают не менее трех сеянцев ели (3-4-летнего возраста), затем высаживают биогруппу из 2-3-х сеянцев кедра (4-5-летнего возраста), следующая биогруппа (2-3 шт.) кедра высаживается через 9 сеянцев ели и до конца этого ряда продолжается такое же чередование ели и кедра каждого ряда. Конец каждого ряда (конец участка) должен завершаться посадкой не менее 3-х растений ели с шагом посадки, равным шагу посадки в начале участка. Шаг посадки ели в начале и в конце участка в каждом ряду -0,75 м, внутри ряда при смешении ели и кедра- 1 м. В четных рядах (четвертом, шестом, восьмом, десятом и остальных) посадку первой биогруппы сеянцев кедра (2-3 шт.) проводят через 9 сеянцев ели от начала участка и далее чередование биогрупп кедра сохраняется через 9 сеянцев ели до конца каждого ряда, шаг посадки ели и кедра 1,0 м. Вначале и в конце каждого четного ряда шаг посадки (не менее 3 сеянцев) ели -0,75 м.
.
4. По истечении нескольких лет проводят лесоводческий уход. В первый прием рубок ухода - осветление (в конце первого десятилетия), проводят сплошное удаление из междурядий естественно возобновившихся лесообразующих пород: лиственницы и сосны с помощью механических средств, а осины, березы и подлесочные виды - ива козья, рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная - путем кольцевания или инъекции экологически безопасных химических препаратов на водной основе в комлевую часть ствола, вызывающие усыхание молодых деревьев на корню (без удаления), что значительно уменьшает либо исключает появление от них поросли. Из-за отсутствия кормовой базы снизится посещаемость лосями смешанных культур и минимизируется воздействие их на кедр. Также в первый прием рубок ухода у смежных с кедром деревьев ели в рядах удаляется крона, обращенная в сторону кедра. При прочистке в конце второго десятилетия удаляются полностью вновь возобновившиеся естественные кустарники, деревья и смежные деревья ели с односторонней кроной в рядах культур В результате этих и последующих рубок ухода создаются благоприятные условия для надземной части и корневой системы деревьям кедра, что обеспечит хороший рост и они быстрее достигнут высоты, при которой центральный побег и крона окажутся почти недоступными для лосей. При прореживании в конце третьего десятилетия проводят полное удаление деревьев естественного возобновления и смежных с кедром деревьев ели, а также проводят разреживание в биогруппах кедра, оставляя одно или два лучших по росту и состоянию дерева.
Таким образом, заявляемое техническое решение снижает повреждаемость при выращивании кедра дикими животными и может быть использовано во всей лесной зоне при искусственном выращивании высокоценной породы - кедр сибирский.