Особенности строения и роста хвойных молодняков лесостепного Предуралья

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

На бульдозерных полосах вырубок ельника липнякового лучше рост и выше сохранность культур, чем на неподготовленной почве. Повышенный отпад снижает изменчивость растений, трансформирует форму их распределений.

Постепенно усиливающееся длительное воздействие лиственных пород на рост и состояние ели ведет к отставанию в росте особей, повышению асимметрии распределения значений всех морфометрических признаков, усилению дифференциации растений по всем выражающим ее признакам.

Изменчивость культур ели в период индивидуального роста и развития по высоте и диаметру меняется от повышенной к высокой и очень высокой. У корневой шейки в ряде случаев изменчивость диаметров растений ниже чем на 0,2 м и мало отличается от изменчивости высот, что нужно учитывать при постановке наблюдений и анализе их результатов. Полученные значения коэффициентов изменчивости могут быть использованы для определения необходимого числа наблюдений при изучении аналогичных по возрасту культур. Для снижения дифференциации и улучшения роста ели в культурах на ранних этапах их развития нужно выполнять следующие требования:

- посадку проводить крупномерным посадочным материалом в хорошо подготовленную почву;

- своевременно проводить агротехнические и лесоводственные уходы за культурами.

Изучение роста и дифференциации древесных растений в период образования леса должно охватывать все лесообразующие породы, различные лесорастительные условия и проводиться сопряженно с последующими этапами формирования насаждений.

Библиографический список

1. Маслаков, Е.Л. Формирование сосновых молодня-ков / Е.Л. Маслаков. - М.: Лесная пром-сть, 1984.

- 166 с.

2. Маслаков, Е.Л. Классификация вырубок и естественное возобновление сосновых лесов среднетаежной зоны равнинного Зауралья / Е.Л. Маслаков, Б.П. Колесников // Леса Урала и хозяйства в них.

- 1968. - Вып. 1. - С. 246-279.

3. Мелехов, И.С. О теоретических основах типологии вырубок / И.С. Мелехов // Лесной журнал.

- 1958. - № 1. - С. 27-38.

4. Мелехов, И.С. Руководство по изучению типов концентрированных вырубок / И.С. Мелехов, Л.И. Корконосова, В.Г. Чертовсколий. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 77 с.

5. Санников, С.Н. Естественное лесовозобновление в Западной Сибири / С.Н. Санников, Н.С. Санников, И.В. Петрова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 198 с.

6. Сукачев, В.Н. Методические указания к изучению типов леса / В.Н. Сукачев, С.В. Зонн, Г.П. Мотови-ков. - М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 120 с.

7. Цветков, В.Ф. Сосняки Кольской лесорастительной области и ведение хозяйства в них / В.Ф. Цветков. - Архангельск: АГТУ, 2002. - 380 с.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РОСТА ХВОЙНЫХ МОЛОДНЯКОВ ЛЕСОСТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

В.М. СОЛОВЬЕВ, доц. каф. лесной таксации и лесоустройства УГЛТУ, д-р биол. наук, Д.Ф. ШАРАФИСЛАМОВ, асп. каф. лесной таксации и лесоустройства УГЛТУ

Вопросы выявления закономерностей структуры и формирования молодняков, разработки на их основе достаточно точных и менее трудоемких способов таксации до сих пор не получили должного разрешения, что в значительной мере связано со слабой изученностью взаимосвязанных процессов роста, дифференциации и самоизреживания древос-тоев. В целом соглашаясь с трактовкой дифференциации как распределения деревьев по

росту и развитию [1], мы в то же время строго не увязываем ее с процессом самоизрежива-ния, т.к. отпад стволов может не происходить. Дифференциация разделяется на эндогенную (внутриорганизменную) и межиндивидуальную [2]. Под строением (структурой) древостоя подразумевается состав, взаимное положение и связь деревьев, их образующих, а ряды строения рассматриваются как ряды дифференциации деревьев.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008

75

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Таксационная характеристика чистых сосновых молодняков искусственного и естественного происхождения на вырубках древостоев различных типов леса

Варианты молодняков Тип леса Число деревьев, тыс. на 1 га Возраст, лет Средняя высота, м Полнота Запас на 1 га Средние диаметры, см;

А А+Б Б

I. Молодняки искусственного происхождения

Культуры посадкой сеянцев в борозды

1 С.лп 6660 15 5,9 1,03 85,1 6,9

3 С.зл 6660 15 5,8 0,94 77,6 6,6

5 С.лп 2500 30 13,4 0,81 163,8 12,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6 С.зл 2500 30 13,3 0,79 161,4 12,3

Культуры посадкой сеянцев в площадки

2 С.лп 10000 10 4,2 1,09 56,9 3,6

4 С.зл 10000 10 3,7 0,92 44,9 3,4

7 С.зл 2500 30 12,4 0,75 143,4 10,8

8 С.лп 2360 30 12,5 0,80 152,1 11,1

II. Молодняки естественного происхождения

9 С.лп 5260 13 4,9 0,88 66,7 5,2

11 С.зл 5000 13 4,8 0,76 51,4 5,1

10 С.зл 2300 29 12,5 0,79 148,3 11,6

12 С.лп 2100 30 13,1 0,77 156,3 12,9

Таблица 2

Ряды абсолютных значений показателей по частям сосновых молодняков

Варианты молодняков Средние значения показателей по частям древостоев

диаметра

min А А+Б Б max min А А+Б Б max А А+Б Б

I. Молодняки искусственного происхождения

Культуры посадкой сеянцев в борозды

1 0,5 6,9 8,9 10,4 13,0 4,0 5,1 5,9 6,4 7,1 0,739 0,663 0,615

3 0,5 6,6 8,1 9,4 13,0 4,0 5,1 5,8 6,3 7,3 0,773 0,716 0,670

5 0,5 12,5 15,8 18,6 26,0 9,6 12,1 13,4 14,3 15,7 0,968 0,848 0,769

6 0,5 12,3 15,7 18,9 26,0 9,4 11,7 13,3 14,4 15,4 0,951 0,847 0,762

Культуры посадкой сеянцев в площадки

2 0,5 3,6 4,9 6,1 9,5 1,75 3,4 4,2 4,95 5,75 0,944 0,857 0,811

4 0,5 3,4 4,2 5,1 7,5 2,1 3,25 3,7 4,25 5,25 0,956 0,881 0,833

7 0,5 10,8 13,4 17,9 26,0 7,9 10,6 12,4 13,6 15,3 0,981 0,925 0,760

8 0,5 11,1 14,8 18,4 26,0 7,9 10,9 12,5 14,0 15,5 0,982 0,844 0,761

II. Молодняки естественного происхождения

9 0,5 5,2 6,8 8,5 13,0 3,0 4,3 4,9 5,5 7,1 0,827 0,721 0,647

11 0,5 5,1 6,6 8,4 13,0 3,0 4,1 4,8 5,4 7,0 0,804 0,727 0,643

10 0,5 11,6 14,6 16,6 26,0 9,4 11,1 12,5 13,3 15,4 0,957 0,856 0,801

12 0,5 12,9 15,5 19,1 26,0 9,1 12,0 13,1 14,3 15,2 0,930 0,845 0,750

Целью работы было выявление закономерностей структуры и роста сосновых молодняков разного происхождения и разработка рекомендаций по их изучению, таксации и формированию.

Полевые работы выполнены на 12 пробных площадях, представленных молод-няками разного возраста естественного и ис-

кусственного происхождения, а в пределах последних - рядовыми и групповыми культурами в различных условиях местопроизрастания.

Для характеристики строения древостоя использован метод редукционных чисел по рангам в обычном виде [3] и по частям древостоя [4]. Оценка результатов эндоген-

76

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

ной дифференциации проведена по значениям показателя напряжения роста - h/dx , а межиндивидуальной - по амплитудам редукционных чисел средних значений разных частей древостоя. Значимости различий в росте ранжированных рядов деревьев сравниваемых древостоев доказывались с помощью статистики t в распределении Стьюден-та [5].

В табл. 1 и 2 сравниваемые варианты молодняков, формирующихся на вырубках сосняков липнякового и злакового, при сходных возрастах и числе деревьев на 1 га, представлены парами в смежных строках. Кроме общепринятых показателей приведены средние значения диаметров, высоты и относительной высоты по частям древостоев А и Б. При этом следует иметь в виду, что для оценки роста молодняков особое значение имеют показатели деревьев верхнего полога, из которых в возрасте спелости и сформируется древостой. Этот полог образуют деревья быстрорастущей части древостоя - Б и частично деревья с диаметрами, близкими к среднему А+Б. Поэтому для оценки различий в значениях признаков нужно в первую очередь принимать во внимание средние значения именно этих частей.

Во всех сопоставляемых вариантах 10-15-летних молодняков разного происхождения и способа посадки культур рост древостоев на вырубках сосняка липнякового по всем показателям лучше, чем на вырубках сосняка злакового. С повышением возраста молодняков эти различия постепенно нивелируются.

Культуры в возрасте 13-15 лет, созданные посадкой сеянцев в борозды на вырубках сосняков липнякового и злакового, отличаются лучшим ростом по сравнению с естественными молодняками. Однако к 30-ти годам на вырубках сосняка злакового различия в размерах деревьев древостоев разного происхождения сглаживаются, а на вырубках сосняка липнякового более успешным ростом характеризуются естественные молодняки. В 30-летних групповых культурах и естественных древостоях того и другого типов леса существенных различий в величине деревьев не наблюдается.

Таким образом, посадки сосны в I классе возраста растут лучше естественных молодняков, но во II классе возраста различия в размерах деревьев сглаживаются, а на вырубках сосняка липнякового к 30-ти годам естественные молодняки растут лучше, чем рядовые культуры.

В 30-летнем возрасте культуры в бороздах отличаются от культур в площадках лучшим ростом по всем показателям.

Достоверность различий в росте всех сравниваемых вариантов молодняков подтверждается расчетом статистики t и сравнением ее с табличным значением - t0 05таб, взятом при 5 % уровне значимости.

Рост и состояние деревьев при совместном произрастании зависит от их эндогенной дифференциации, результаты которой характеризуются относительной высотой h/ d13 (табл. 2). Она, как и показатель h/d13 [4], выражает напряжение роста - состояние древесных растений

Табличные значения этого признака свидетельствуют о том, что с их повышением, т.е. с усилением эндогенной дифференциации деревьев по высоте и диаметру, рост молодняков замедляется, что необходимо учитывать при отборе оставляемых и вырубаемых деревьев для рубок ухода за лесом. Рост и размеры деревьев находятся в обратной зависимости от показателя h/d1 что и подтверждается данными табл. 2.

Наиболее устойчивым положением в ранжированных рядах отличаются средние диаметры части Б (80-84 %), за ними следуют средние А+Б (48-60 %), наиболее изменчиво положение средних в части А (18-35 %). Существенно различаются по характеру распределения деревьев и ранговой структуре 15-летние рядовые культуры на вырубках сосняков липнякового и злакового - ранги средних А+Б и А здесь соответственно составляют 48 % и 60 %. 18 % и 26 %. С повышением возраста до 30 лет ранги средних А+Б и А на вырубках сосняка липнякового соответственно меняются с 48 до 58 % и с 18 до 26 %, а на вырубках сосняка злакового - с 60до 58 % и с 26 до 27 %. В 10-летнем возрасте практически не различаются по рангам средних диаметров густые групповые культуры сосны, но к 30-ти

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008

77

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

годам ранги средних А+Б изменяются с 50 до 55 % на вырубках сосняка липнякового и с 50 до 48 % на вырубках сосняка злакового. Заметно меняются с повышением возраста ранги средних в частях А и Б и в естественных молодняках.

Из анализа ранговой структуры мо-лодняков следует, что она меняется в зависимости от возраста, происхождения и способа посадки культур, причем в быстрорастущих и медленнорастущих частях древостоев по-разному, что связано с изменчивостью характера распределения деревьев по толщине, определяющего особенности структуры молодых древостоев. Отсюда следует, что при выражении строения через редукционные числа средних по частям древостоев нужно учитывать несоответствие в их рангах и сравнительную оценку рядов строения выполнять графическим способом - по кривым относительных значений признаков.

Результаты межиндивидуальной дифференциации деревьев в молодняках характеризуют ряды строения по частям древостоев (табл. 3).

Установленные ранее различия в эндогенной дифференциации и росте деревьев в рассмотренных вариантах молодняков,

естественно, приводят к несоответствию и в строении, что подтверждается данными этой таблицы. Амплитуды редукционных чисел позволяют одним числом выражать различия в результатах межиндивидуальной дифференциации деревьев по разным морфологическим признакам. Они свидетельствуют о различии в строении молодняков, отличающихся происхождением, способом посадки культур и условиями местопроизрастания.

При округлении относительных средних диаметров частей А и Б до 0,1 сходными по строению оказываются все 10-30-летние посадки сосны с редукционными числами части А - 0,8 и части Б - 1,2. Но при учете максимальных и минимальных значений картина несколько меняется - для 15-летних рядовых посадок они составляют соответственно 1,5-1,6 и 0,05, а для 30-летних - 1,7 и 0,03. Для 10-летних групповых культур эти числа равны 1,8—1,9 и 0,03. Различаются такие значения для 13-летних и 30-летних естественных древостоев, составляя соответственно 1,9-2,0 и 0,07-0,08; 1,7-1,8 и 0,03.

Максимальные и минимальные относительные значения диаметра в рядовых культурах составляют 1,5-1,7 и 0,03-0,05, а в групповых - 1,8-1,9 и 0,03-1,0

Т а б л и ц а 3

Ряды относительных значений показателей по частям древостоев

Варианты молодняков Редукционные числа и их амплитуды

диаметра

min А А+Б Б max Б-А min А А+Б Б max Б-А А А+Б Б А-Б

I. Молодняки искусственного происхождения

Культу эы посадкой сеянцев в борозды

1 0,056 0,775 1,000 1,168 1,461 0,393 0,678 0,864 1,000 1,085 1,203 0,221 1,115 1,000 0,929 0,186

3 0,062 0,815 1,000 1,160 1,605 0,345 0,690 0,879 1,000 1,086 1,259 0,207 1,078 1,000 0,936 0,142

5 0,032 0,791 1,000 1,177 1,645 0,386 0,716 0,903 1,000 1,067 1,172 0,164 1,141 1,000 0,906 0,235

6 0,032 0,783 1,000 1,204 1,656 0,421 0,707 0,880 1,000 1,083 1,160 0,203 1,124 1,000 0,899 0,224

Культуры посадкой сеянцев в площадки

2 0,102 0,735 1,000 1,245 1,939 0,510 0,417 0,809 1,000 1,167 1,357 0,358 1,101 1,000 0,937 0,164

4 0,119 0,809 1,000 1,214 1,786 0,405 0,567 0,865 1,000 1,135 1,405 0,270 1,069 1,000 0,934 0,134

7 0,037 0,806 1,000 1,336 1,940 0,530 0,637 0,855 1,000 1,097 1,234 0,242 1,061 1,000 0,821 0,240

8 0,034 0,75 1,000 1,243 1,757 0,493 0,632 0,872 1,000 1,120 1,240 0,248 1,163 1,000 0,901 0,262

II. Молодняки естественного происхождения

9 0,073 0,765 1,000 1,250 1,912 0,485 0,612 0,877 1,000 1,122 1,449 0,245 1,146 1,000 0,898 0,248

11 0,076 0,773 1,000 1,273 1,970 0,500 0,625 0,854 1,000 1,125 1,458 0,271 1,105 1,000 0,884 0,221

10 0,034 0,794 1,000 1,137 1,781 0,343 0,752 0,888 1,000 1,064 1,232 0,176 1,118 1,000 0,936 0,244

12 0,032 0,832 1,000 1,232 1,677 0,400 0,695 0,916 1,000 1,092 1,160 0,176 1,101 1,000 0,886 0,215

78

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008