Экологические закономерности роста северотаежных сосняков, как теоретическая основа повышения их продуктивности и рационального использования

Феклистов, Павел Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Экологические закономерности роста северотаежных сосняков, как теоретическая основа повышения их продуктивности и рационального использования
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Экологические закономерности роста северотаежных сосняков, как теоретическая основа повышения их продуктивности и рационального использования"

Уральская государственная лесотехническая академия

На правах рукописи

ФЕКЛИСТОВ Павел Александрович

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОСТА

СЕВЕРОТАЕЖНЫХ СОСНЯКОВ, КАК ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПРОДУКТИВНОСТИ И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

06.03.03. - Лесоведение, лесоводство,

лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Екатеринбург 1997

Работа выполнена на кафедре экологии и защиты леса Архангельского государственного технического университета

Официальные оппоненты:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор УСОЯЬЦЕВ В.А.

- доктор биологических наук, ст.научный сотрудник БОБКОВА К.С.

- доктор биологических наук, ст.научный сотрудник КОМИН Г.Е. .

Ведущст организация - Архангельское управление лесами

Защита состоится "/О " ^/-оу-^/ь-с.^ 1997 г. в " " часов на заседании специализированного Совета Д.063.35.01 в Уральской государственной лесотехнической,академии по адресу:

620032, г.Екатеринбург-, Сибирский тракт, 37, УГЛТА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан "_"____ 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат с.-х. наук, доцент ^^^Залесов C.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

А ктуальность проблемы. Решение проблемы повышения продуктивности, устойчивости и рационального использования лесов на территории северной подзоны тайги Европейского Севера возможно лишь на основе глубоких научных знаний этих лесов и, прежде всего, особенностей их формирования, влияния на них ведущих экологических факторов. Таежные леса Европейского Севера являются чрезвычайно важным сырьевым районом России, а также выполняют исключительную средообразующую роль.Наиболее ценные хвойные леса довольно быстро истощаются и особенно сосновые насаждения. По расчетам спелые эксплуатационные леса Европейского Севера будут вырублены за 50 лет (Гусев, 1982). В этом регионе в составе лесов доля сосновых значительно меньше, чем еловых, но они с любых позиций являются наиболее ценными, продуктивность их, в одинаковых условиях местопроизрастания, выше, чем ельников (Цветков. 1990). а пирогенных в особенности (Санников, 1992). В тоже время площадь спелых сосняков в регионе за последние годы сократилась примерно на 20 % (Тюрин, 1983). На общем фоне прогрессирующей смены пород, сокращения площадей сосновых насаждений и с учетом того, что в перспективе сохранится преобладающая потребность в древесине хвойных пород и особенно сосны, исследование экологических факторов формирования и роста этих лесов является очень важной и актуальной проблемой.

Особое место при этом занимают сосновые северотаежные леса, которые наряду с вышеперечисленными ценными качествами выполняют и важнейшую средообразующую роль. Зональное деление лесов в настоящее время является общепризнанным фактом, который необходимо учитывать и, следовательно, для северотаежных лесов необходимо разработать свою систему лесохозяйственных мероприятий для повышения продуктивности, устойчивости и защитной роли этих насаждений. В связи с этим исследование экологических основ продукционного процесса в этих условиях является чрезвычайно важным.

Цель исследования. Основная цель исследования состояла в раскрытии экологических основ формирования наиболее важной части годичной продукции сосновых древостоев - прироста стволовой древесины. Зга цель достигалась решением следующих задач:

1. Изучением морфологических особенностей сосны обыкновенной в условиях северной тайги и отдельных физиологических процессов прямо или косвенно влияющих на прирост.

2. Исследованием многолетней динамики годичного прироста сосны, закономерностей сс изменения во времени и в пространстве в разных типах леса, выявлением особенностей отложения древесины по высоте ствола.

3. Исследованием и анализом зависимостей прироста сосны от важнейших экологических факторов среды: метеорологических условий, солнечной активности, гидролесомелиорацни, низовых пожаров.

4. Разработкой методических основ моделирования роста, которые можно было бы использовать для прогнозирования и оценки дополнительного прироста, способов определения степени синхронности его динамики.

Научная новизна. Впервые на основе значительного материала экологического и системного подхода исследованы факторы продуктивности сосновых древостоев северной подзоны тайги. Это позволило установить ряд неизвестных ранее биологических и экологических особенностей сосны в этих условиях.

Основные новые положения проведенного исследования следующие. На большом фактическом материале анализируется водный режим деревьев сосны (транспирация, проведение воды по стволу, влажность хвои), рассматриваются параметры ассимиляционного аппарата в разных типах леса и показана его роль в формировании прироста древесины, а также зависимость его развития от густоты древостоя. Установлено наличие цикличности в многолетней динамике прироста, а также высокой степени сихронности его погодичных изменений в разных типах леса и в целом в пространстве северной подзоны тайги. Отмечено убывание последней по мере увеличения расстояния между пунктами исследования. Показаны особенности отложения древесины по высоте ствола, изменения ширины годичного кольца и площади сечения годичного слоя от основания к вершине. Выявлены зависимости прироста по диаметру и высоте от метеорологических факторов. Рассмотрено формирование прироста стволовой древесины на осушенных площадях в связи с возрастом деревьев на момент осушения, степенью осушения, определена продолжительность действия осушительных каналов и выявлен размер дополнительного прироста. Выполнена оценка роли низовых пожаров в северотаежных сосняках, влияния на отлад типа леса, полноты и возраста насаждения, а также изучен прирост после пожаров деревьев разного жизненного состояния. Разработаны методы моделирования роста сосны, которые используются для целей прогнозирования прироста, произведена сравнительная оценка их точности.

Кроме этого автор защищает частные значения математических уравнений отражающих закономерности физиологических процессов,

отдельных характеристик деревьев и показателей роста, которые служат информационным обеспечением и способствуют пониманию явлений и их интерпретации.

Исследования имеют существенное значение для познания биологической, экологической и средообразующей роли северотаежных сосняков.

Практическая значимость. Полученные результаты могут служить основой для разработки системы мероприятий по рациональному использованию северотаежных сосняков, повышению их продуктивности, устойчивости и экологической роли. Пролученные материалы могут быть использованы для биомониторинга и экологического прогнозирования роста, для определения величины годичного прироста стволовой древесины наличного древостоя, прогнозирования последствий пожаров, по рациональному использованию избыточно-увлажненных площадей и по оптимизации лесоосушения.

Представленные основные положения диссертации используются при чтении курсов экологии, ботаники и физиологии растений в Архангельском государственном техническом университете. Поморском международном педагогическом университете. Кроме этого они используются Архангельским управлением лесами, Институтом экологии Волжского бассейна РАН, по материалам даны рекомендации производству через ЦБНТИ-лесхоз.

Апробация и публикации. Основные теоретические положения и практические результаты исследования докладывались на различного ранга конференциях, совещаниях и симпозиумах: на II научно-технической конференции "Мелиорация сельскохозяйственных и лесных угодий Европейского Севера" (Петрозаводск, 1977), Всесоюзной конференции "Дендроклиматические исследования в СССР" (Архангельск, 1978), советско-финском симпозиуме "Осушение лесных земель" (Ленинград, 1978), VI Всесоюзном совещании "Астрофизические явления и радиоуглерод" (Тбилиси, 1976), VIII симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Аппатиты, 1979), Всесоюзном совещании "Формирование эталонных насаждений" (Каунас, 1979), VIII научной конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока "Географические исследования Восточных районов СССР" (Иркутск, 1981), IX симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Сыктывкар, 1981), Всесоюзной конференции "Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное, рациональное лесопользование в свете решений XXVI съезда КПСС (Архангельск, 1983), научной конференции "Проблемы охраны природы в нечерноземной зоне в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства" (Брянск, 1983), международном рабочем совещании "Дендрохронологические методы в лесоведении и

экологическом прогнозировании" (Иркутск, 1983), научной технической конференции "Охрана окружающей среды и рациональное использование ресурсов" (Новополоцк, 1989), I Всесоюзном совещании "Экология лссов Севера" (Сыктывкар, 1989), Всесоюзном совещании "Проблемы лесоведения и лесной экологии" (Москва, 1990). Кроме этого результаты исследований докладывались на различных региональных совещаниях (6 докладов), ежегодно на научно-технических конференциях в Архангельском техническом университете, дана информация для производства через ЦБНТИ-лесхоз (Москва, 1979). Основные результаты исследования по теме диссертации опубликованы в 56 работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 351 страницах машинописного текста, в котором помещено 77 таблиц и 73 рисунок. Список литературы включает 456 названий, в том числе 59 на иностранных языках. Текстовая часть диссертации состоит из введения, 8 глав, заключения с выводами и рекомендациями и справками о внедрении результатов исследований.

Глава / СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

На основании литературных источников показаны существенные отличия экологических условий существования сосняков в северной тайге по сравнению с предтундровыми и среднее аежными лесами. Отмечается изменение состава, строения, продуктивности, полноты насаждений с продвижением на север (Курнаев, 1973; Чертовской и др. 1987; Загреев, 1978; Луганский, 1974; Санников, 1992 и мн.др.).

Анализ литературы проводился и в историческом плане и с точки зрения оценки влияния на рост отдельных наиболее сильно действующих экологических факторов. Одним из важных критериев отбора литературы явилась также географическая приуроченность исследований к северой подзоне тайги Европейского Севера.

Сосновые леса северной тайги, выполняющие в первую очередь климагозащигную роль, а также имеющие важное хозяйственное значение, изучены далеко недостаточно. С точки зрения морфологических характеристик, физиологических процессов сосны, определяющих ее продуктивность и устойчивость, можно назвать не так уж много работ (Цветков, Семенов, 1985; Листов, 1986; Бобкова и др., 1978; Веретенников, 1985, 1987; Сенькина, 1985, 1988; Бобкова, 1987; Коновалов, Листов, Серый, 1986; Бобкова и др., 1992 и некоторые другие), что далеко не исчерпывает поставленных проблем.

Сосновые насаждения в северной тайге практически все пройдены в той или иной степени пожарами. Средний оборот огня в таких древостоях составляет 50-100 лет (Софронов, Вакуров, 1981). По их мнению такая частота пожаров "наиболее благоприятна для леса".

Состояние пройденных низовыми пожарами сосновых насаждений, дифференциация сохранившихся деревьев, их прирост также во многом изучены недостаточно (Мелехов, 1948, 1980; Молчанов, 1954; Софронов, Воинов, Феклистов, 1976; Цветков, 1972; Войнов, Третьяков, 1987; Валендик, Матвеев, Софронов, 1979; Барзут, 1985; Санников, Санникова, 1985; Санников, 1992 и др.).

В северной тайге значительную долю занимают сосняки, произрастающие на избыточно увлаженнных почвах. Они представлены сфагновым типами леса (20-45%). В связи с этим начиная с 60-х годов они подвергались интенсивному осушению и этот фактор по мощности своего воздействия сравним с природным. Из-за низкой продуктивности и слабой отзывчивости на осушение территории северной тайги были отнесены к районам, где осушение проводить не следует (Красилышков и др., 1992). Однако осушенные древостой остаются и детальное изучение их прироста под влиянием снижения уровня грунтовых вод представлялось актуальным, как в теоретическом плане, так и в практическом. Такие исследования проводились активно в средней и южной тайге (Левин. 1959: Тараканов. 1972; Артемьев и др, 1972; Чиндяев, 1984, 1985 и мн. др.), но в недостаточной мере в северной, особенно в крайней северной, где были первоначально сосредоточены объекты осушения Архангельский, Северодвинский, Холмогорский, Ухтинский лесхозы (Мочалова и др., 1976; Артемьев, и др., 1972, 1981, 1982; Пахучий, 1985 и др.).

Влияние на прирост метеорологическх факторов и солнечной активности привлекало внимание многих исследователей и имеет давнюю историю, но наиболее активно оно развивалось в связи с интенсификацией дендроклиматических. исследований. Но и здесь северная тайга оказывалась менее изученным регионом (Молчанов, 1970, 1971, 1976; Тарасов, 1968, 1972; Гортинский, 1972, 1973; Ловелиус, Ермолин, 1975; Ипатов, 1974 и другие) особенно это касается сосновых древостоев.

Оставались без достаточного внимания вопросы формирования годичного прироста отдельных деревьев, особенности их многолетней динамики, цикличность и т.п.

В связи с вышеизложенным правомерна постановка рассмотренных вопросов и с учетом особой роли северотаежных сосняков исследование их является актуальным с точки зрения разработки теоретической основы их рационального использования, повышения продуктивности и устойчивости.

Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ

Анализ состояния вопроса позволяет выдвинуть в качестве программных следующие приоритетные вопросы:

1. Исследовать отдельные аспекты морфологической структуры и физиологических процессов сосны определяющих ее продуктивность в наиболее распространенных типах леса и в первую очередь ассимиляционный аппарат и водный режим деревьев, особенно на осушенных площадях.

2. Изучить формирование годичного прироста древесины, особенности его временной и пространственной изменчивости. Разработать принципы районирования северной подзоны гайги на основании прироста, как наиболее важного хозяйственного показателя.

3. Исследовать влияние на прирост древесины метеорологических факторов и солнечной активности.

4. Изучить прирост и естественное возобновление сосны па осушенных площадях с целью разработки рекомендаций по наиболее эффективному осушению.

5. Изучить прирост древесины на площадях сосновых лесов, пройденных низовыми пожарами (дифференциацию деревьев в древо-стоях, пройденных пожарами разной силы, прирост сохранившихся деревьев и т.п.).

6. Разработать методы моделирования роста с целью его прогноза.

В основу исследования положены системный подход с широким применением математического моделирования с учетом того, что в современном лесоводстве и экологии он занимает ведущее место, а также зонально-типологические принципы ( Никитин, Швиденко, 1978; Ры-син, 1982; Цветков, 1981, 1990; Маслаков, 1984; Семенов, 1986; Флей-шман, 1986; Усольцев, 1988,1993,1995; Мелехов, 1989; Бобкова, 1987, 1990, 1992 и мн. др.).

Работа была выполнена в пределах северной подзоны тайги преимущественно Архангельской области и республике Коми, в пределах границ, уточненных И.С.Мелеховым, Н.А.Моисеевым, В.Г. Чертовским (1966).

Объектами исследования были выбраны сосновые насаждения естественного и отчасти искусственного происхождения, произрастающие в наиболее распространенных группах типов леса: зеленомощ-ной, лишайниковой и сфагновой.

Основой для анализа и теоретического обобщения послужили многолетние данные по изменению годичного прироста деревьев, результаты наблюдений за экологическими факторами и физиологически-

ми процессами, которые были получены на 124 пробных площадях заложенных в 11 лесхозах северной тайги.

Глава 3. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ОТДЕЛЬНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СОСНЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕЕ ПРОДУКТИВНОСТЬ

Продукционный процесс и продуктивность сосны теснейшим образом связаны с работой (активностью) ассимиляционного аппарата.

Рассматривая его развитие в древостоях естественного и искусственного происхождения примерно одного возраста (около 40 лет) можно отметить, что его морфологическое строение во многом зависит от типа леса. Различия прежде всего проявляются в охвоенности веток, более всего хвои по массе находится на ветках в черничниках, а менее всего — в лишайниковых и кустарничково-сфагновых типах леса. Масса хвои на средней ветке соответственно по типам равна 366 и 28 и 13 г. (габл.1). Масса средней, хвоинки также в дренированных типах, больше. В черничнике она 28 мг, но особенно велика эта величина в осушенных типах леса и, в частности, в культурах, созданных по пластам, где она достигает 75 мг. Увеличение массы средней хвоинки происходит прежде всего за счет ее длины, которая варьирует по типам леса от 25 до 58 мм. Толщина и ширина хвои — признаки довольно стабильные, постоянные.

Рассматривая влияние ассимиляционного аппарата деревьев на их прирост можно констатировать, что его развитие оказывает влияние и на прирост по высоте, и на прирост по диаметру, и, в конечном итоге, на объемный прирост. Но в разных типах однозначно большее его влияние проявляется на прирост по диаметру. Так, например, в сосняке черничном при площади поверхности хвои на дереве более 175 м2 прирост по диаметру в 2.5 раза выше, чем при площади 25—50 м2. При таких же площадях хвои прирост по высоте увеличивается лишь в 1,7 раза.

Безусловно, на конечный результат, на запас древесины в сосняках оказывает немалое влияние и густота древостоя. Сравнивая текущий объемный прирост среднего дерева в древостоях с разной густотой в пределах одного типа леса, можно отметить, что он выше у деревьев в изреженных насаждениях. Так например, в сосняках брусничных одного возраста при густоте около 4000 шт./га, объемный прирост среднего дерева составлял 3,21 дм3, а при густоте около 740 шт./га — 7,3 дм3. Анализ причин увеличения прироста показал, что в более редких древостоях происходит прежде всего разрастание ассимиляционного аппарата. В приведенном выше примере наблюдается увеличение

Таблица 1

Характеристика ассимиляционного аппарата сосняков

Кол-во Масса Масса п Масса Площадь Возраст Запас

живых хвои средней Размеры средней хвоинки хвои на хвои на древостоя, м3/га

Тип леса ветвей на хвоинки среднем среднем лет

на ветке. мг дереве, дереве, м2

дереве, г длина. ширина. толщина. площ. кг

шт мм мм мм мм- ... 1

С .лиш айн иковый 59 32 14 25.7 1.3 0.7 89 1.9 12.4 42 61

С. лишайниковый 42 28 14 30.3 1.1 0.8 105 1.2 8.9 42 58

С.брусничный 60 60 19 ~1 _34.7 1.3 0.8 129 _3.6 24.6 42 164

С.брусничный 60 66 г- 19 35.2 1.3 0.8 131 4.0 27.5 42 175

С.черничный 59 366 28 42.5 1.0 0.6 120 21.5 92.5 50 142

С. багульниковый 47 168 25 38.5 1.0 0.6 109 _Г8 34.4 50 63

С.осоково-сфагн. осушенный 38 189 33 46.2 1.5 0.6 160 7.2 34.8 45 90

С.кустар.-сфагн. 36 13 13 I 24.9 1.3 0.5 74 0.5 2.7 40 23

Культуры по пластам на 34 112 75 57.9 1.7 0.8 246 3.8 12.5 16 37

осуш.болоте

количества живых веток в 2,4 раза, количества хвоинок в 1,4 раза при стабильных размерах средних хвоинок. . •

Анализ показал, что между текущим объемным приростом, площадью и массой хвои на дереве существует довольно тесная связь. Корреляционные отношения соответственно равны 0,59 и 0,61.

Продукционный процесс теснейшим образом связан с водным режимом деревьев, в связи с чем мы и провели его исследование. Влажность хвои оказалась величиной весьма стабильной, не зависящей ни от времени суток, сезона, ни от типа леса. Влажность одно и двухлетней хвои находилась в пределах 50—55%.

Влажность древесины ствола менялась в широких пределах по ее поперечному сечению. Наружные заболонные части имеют влажность 50--60" о, а центральные части 20—30%. В проведении воды по стволу участвуют периферийные 30—40 годичных колец.

Исследование транспирации хвои разного возраста в разные вегетационные сезоны и в разных типах леса показывает, что наибольший вклад вносит 1—2 летняя хвоя, а далее, с увеличением ее возраста, скорость испарения воды убывает. Следует заметить, что основу ассимиляционного аппарата составляет хвоя в возрасте от 1 до 4 лет. Хвои более старших возрастов может и не быть или она может находиться в ограниченном количестве (отдельные пучки хвоинок) или не на каждой ветке.

Наблюдения за суточным ходом транспирации в июне и июле в разных типах леса показывают, что характер этого изменения носит сходный характер. Транснирация отсутствует или почти прекращается в ночные и ранние утренние часы ( 24, 2 и 4 часа ), затем она постепенно возрастает. В течение дня может быть один или два максимума. Первый, если он есть, обычно приурочен к 10—12 часам, а второй приходится на 16—18 часов. Первого максимума может и не быть, а второй всегда имеет место и связан прежде всего с увеличением температуры воздуха. Именно в это время воздух прогревается особенно сильно.

В течение вегетационного сезона имеется отчетливая тенденция уменьшения транспирации от мая-июня к концу лета, августу-сентябрю. Такая зависимость характерна для хвои разных возрастов. Исследование влияния внешних факторов на процесс транспирации показывает. что наиболее значима температура воздуха (корреляционное отношение 0,72), на втором месте находится освещенность (корреляционное отношение 0,60). В тоже время влажность воздуха — фактор, который обычно считают ведущим, наиболее сильно влияющим на процесс транспирации, в условиях северной тайги оказывает умеренное влияние (корреляционное отношение 0,45). Это связано с тем, что влажность воздуха обычно довольно высокая и меняется незначительно. На таком же примерно уровне воздействует на транспирацшо скорость ветра. Подобное распределение факторов по их значимости на-

блюдалось в течение разных вегетационных сезонов. В течение вегетационного сезона связи оказывались более тесными в июне-июле и слабыми в мае, августе и сентябре.

Установлено влияние на транспирацию степени осушения. Наиболее интенсивна транспирация вблизи осушительного канала и постепенно снижается по мере удаления от него. Влияние осушителя подтвердили и результаты дисперсионного анализа (табл.2). Действие осушителя на интенсивность транспирации наиболее сильно сказывается па расстоянии 20—25 м от него, далее падение ее продолжается, но очень медленно. В связи с этим, это расстояние можно считать предельным. на котором осушитель активизирует процесс транспирации.

Таблица.2

Влияние расстояния от осушителя на транспирацию в сосняке кустарничково-сфагновом (фрагмент дисперсионного анализа) _Ртабл. = 4,49_

Источник дис- Сумма Время суток, Дисперсия Критерий

персии квадратов часы Фишера

отклонении факт.

Факториальный 0,882 0,882

Случайный 0,428 10 0,026 32,96

Общий 1,309

Факториальный 0,019 0,019

Случайный 0,009 16 0,001 30,89

Общий 0,029

Глава 4. ФОРМИРОВАНИЕ ГОДИЧНОГО ПРИРОСТА ДРЕВЕСИНЫ И ЕГО ДИНАМИКА

При исследовании многолетней погодичиой динамики прироста прежде всего бросается в глаза удивительное сходство кривых в разных типах леса. Кривая в одном как бы повторяет очертания в другом, особенно это касается крупных изменений, то есть они имеют синхронный характер. Корреляционный анализ, а также расчет коэффициента синхронности показывает следующее. Наиболее тесная связь наблюдается к сосняках лишайниковом и Черничном (коэффициент корреляции 0,85). Ниже связь между приростом в сосняке черничном и сфагновом (коэффициент корреляции 0,65) и самая низкая связь в типах леса резко различающихся по увлажнению между лишайниковым и сфагновым (коэффициент корреляции 0,57). Коэффициенты сходства и синхронности, которые специально разработаны для оценки погодичной динамики, показывают очень высокую степень сходства и синхронности от 78 до 80% и от 91,2 до 94,1% соответственно. Если учесть, что их преде-

льные значения 100%, то степень синхронности можно оценить как очень высокую. Таких сильных различий в синхронности между сосняками сфагновыми и лишайниковыми, как показал коэффициент корреляции, коэффициент синхронности не выявил (не надо забывать, что по своей природе коэффициент корреляции оценивает сходство долговременных тенденций в изменении признака). Следовательно, можно определенно заключить, что динамика прироста определяется какими-то общими для сосняков причинами.

Сравнение же динамики прироста в абсолютных величинах показывает существенные отличия по типам леса (рис.1). Прирост в черничном типе леса на протяжении всего исследованного периода выше, чем в лишайниковом и сфагновом. В более благоприятных условиях произрастания он выше в 1,5—4 раза по сравнению с лишайниковыми сосняками и еще более по сравнению со сфагновыми. В лишайниковых сосняках в целом уровень прироста несколько выше, чем в сфагновых, хотя имеются годы, когда эти различия практически не наблюдались, что говорит или об улучшении условий роста в сфагновых сосняках или об ухудшении в лишайниковых.

Динамика годичного радиального прироста в сосняках сходна не только в разных типах леса, но и на значительном их удалении друг от друга. Сравнение временных рядов (дендрошкал) показало, что динамика годичного прироста сосны в пределах одного административного района показывает высокую степень синхронности. Коэффициент синхронности составляет 80—83% и более. По мере удаления друг от друга сравниваемых объектов коэффициент синхронности постепенно снижается. Например, при сравнении прироста сосны в Кемском районе Карелии с Приморским районом Архангельской области он равен 73% (Феклистов, Барзут, 1986). Исследование зависимости коэффициента синхронности с расстоянием между пунктами исследования показывает, что последний сначала уменьшается довольно резко, затем его падение замедляется и он изменяется очень слабо. До средних величин он падает при удалении районов изучения прироста на расстояние 400 км друг от друга.

Исследования динамики годичного прироста на обширном протяжении в пространстве северной тайги с неизбежностью приводит к выводу о необходимости использования этой информации для целей лесорастительного районирования. Основным назначением такого районирования является наиболее полное использование имеющихся лесных ресурсов и в первую очередь древесины (Курнаев, 1973). Для интенсификации лесного хозяйства необходимо учитывать специфику каждого лесорастительного района, в противном случае максимальное использование лесных ресурсов невозможно, то есть для каждого района должен быть свой набор лесохозяйственных приемов.

(О Е-< О О !С О

(О о-«к

К рч С:

120

Рис I

1920 1 940 1 960

Года

Динамика годичного прироста в разных типах сосняков

1 - зеленомошник

2 - линайниковый

3 - сфагновый

В основу существующих схем лесорастителыюго районирования положены различные показатели: климат, почвенные условия, характер лесной растительности (Моисеев, Чертовской, 1967), характер древесной растительности и условия ее существования (Курнаев, 1973). Если выделение крупных территориальных единиц (например, подзоны тайги) в широтном разрезе сейчас общепризнано и не вызывает сомнения, то определение границ более мелких единиц (округов), особенно в долготном направлении, на наш взгляд представляет большую трудность. В тоже время П.Н.Львов и Л.Ф.Ипатов (1973, 1976) на массовом материале показали существенные изменения таксационных показателей насаждений ели по долготе, то есть возникает необходимость выделения отдельных районов (округов) и в пределах подзоны. Определение границ округов по изменению спектра видовой представленности древесной растительности во многом условно из-за постепенной смены эдификаторов. Еще большим постепенством характеризуется изменение климатических условий в пределах определенного региона, опять же особенно в долготном направлении (степень континенталыюсти климата). При таком подходе критерии для проведения границ недостаточно четкие и во многом определяются волей исследователя. В то же время существует показатель (критерий), который является важным с любых позиций, объективным, и который отражает климатические, почвенные и другие особенности района. Это годичный прирост древесины основных лесообразующих пород. Для северной тайги это прежде всего сосна и ель. Как уже было показано, падение степени сходства прироста до средних величин происходит на расстоянии до 400 км, следовательно, протяженность округа в направлении с востока на запад (или наоборот) может бы ть принята за эту величину.

Важным моментом являетсся точка отсчета, откуда должны выделяться округа, какое именно место или местность. В связи с тем, что мы выделяем округа в пределах границ северной подзоны тайги, которые достаточно хорошо обоснованы, определены и общепризнаны, то,по нашему мнению, логично за начальный пункт или точку отсчета взять место гидротермического центра северной подзоны тайги, который был определен ранее (Арманд, 1950). На карту мы нанесли первый округ, отложив 200 км на восток и 200 км на запад от гидротермического центра, а затем, откладывая по 400 км на запад, провели границы других округов. Выделенные таким образом границы округов удивительно хорошо совпали с некоторыми естественными географическими границами. Так восточная граница первого округа совпала с Уральскими горами, западная часть Архангельской области оказалась в одном округе с частью Карелии, здесь природные условия действительно весьма схожи, а восточная граница этого округа совпала с естественным рубежом, так называемым «Ветренным поясом» (возвышенность, тянущаяся с севера на юг).

Полученные нами границы вероятно можно уточнять с учетом местных особенностей, то есть они могут проходить не строго с севера на юг, а совпадать с естественными ориентирами, например, с границей гор, возвышенностей, рек и т.п. Но принцип таких округов на наш взгляд следует положить в основу разработки системы хозяйственных мероприятий в северотаежных лесах.

Результаты гармонического анализа показывают, что в многолетней динамике радиального прироста сосны встречаются гармоники разной продолжительности, но наиболее распространены с периодом от 2 до 40 лет (Феклистов, Барзут, 1985). При этом идентичные результаты получены как по абсолютным величинам, так и по относительным значениям прироста. Сравнение представительности каждой гармоники указывает на наличие нескольких наиболее выделяющихся циклов с периодом 4—8, 10—18, 21—25 и 32—36 лет. В то же время из них циклы продолжительностью 10—18 лет встречаются во всех исследованных рядах (100%). Часто встречаются также с продолжительностью 21-—25 лет (69%). Циклические составляющие с периодом 4—8 лет встречаются в 38% дендрошкал, более продолжительные 32—36 лет встречаются только в рядах протяженностью более 90 лет. Установленные циклы характерны для сосны, произрастающей в различных условиях, в черничных, мохово-лишайниковых, брусничных, пушицево-сфагновых и т.д. Тип леса не оказывает влияния на протяженность циклов.

С практической точки зрения цикличность в рядах радиального прироста может иметь существенное значение лишь в том случае, если значительна ее амплитуда. Результаты анализа показывают, что наиболее представленные гармоники имеют и наибольшую амплитуду. Выделенные два цикла для сосны 10—18 и 21—25 лет имеют амплитуду в среднем до 22%, а в отдельные годы она достигает 30—40%. Следовательно, ошибки при определении текущего прироста без учета соответствующей цикличности могут достигать при оценке динамики лесного фонда и его прогнозирования, значительных величин.

Прирост во всех без исключения сосняках характеризуется положительной асимметрией,то есть правая ветвь кривой распределения больше левой, а вершина сдвинута влево. Так например, в 60-летних сосняках брусничных значения асимметрии колеблются от 0,03 до 1,24. В 30% случаев (лет) асимметрия была отрицательной. Средняя величина асимметрии 0,54. Эксцесс в основном отрицательный. Положительный эксцесс отмечался в 25% случаев. Средняя величина эксцесса изменяется от -0,52 в естественных сосняках до -1,29 в культурах, то есть кривые низковершинны.

Ширина годичного кольца у разных деревьев в древостоях заметно варьирует. Коэффициенты изменчивости годичного прироста в сосняке кустарничково-сфагновом колеблются от года к году от 35%

до 55% (в среднем 47,0%), в сосняке мохово-лишайниковом от 34% до 62% ( в среднем 41,5%), в сосняке черничном свежем от 31% до 50% ( в среднем 40,4%).

Годичный прирост изменяется во времени синхронно на разных высотах ствола, то есть наиболее значительным изменениям на одной высоте соответствуют такие же изменения на другой. В ряде случаев динамика прироста на нулевом срезе (0 м) существенно отличается от динамики на других. С восотой ствола происходит уменьшение амплитуды прироста, по мере приближения к вершине она уменьшается, прирост колеблется по годам, но очень слабо (рис. 2). Изменчивость площади годичного кольца по высоте ствола в целом весьма высокая и в среднем составляет 45—46%.

Ширина годичного кольца от основания ствола к вершине увеличивается, а площадь уменьшается (рис. 3). Площадь годичного слоя на высоте груди (1,3 м) больше, чем средняя по стволу. Последняя же обычно располагается на высоте 1/4 высоты ствола. В спелых сосняках в связи с незначительным изменением высоты (прироста по высоте) объемный годичный прирост можно рассчитывать на основании площади годичного кольца на высоте груди по формуле:

г, = гаи * н* о,7б,

где

площадь годичного слоя на высоте груди, Н — высота ствола, г* — годичный объемный прирост.

Корреляционный анализ показывает, что между линейным и объемным приростами существуют тесные связи. У разных деревьев ее теснота варьирует, есть деревья, где она умеренная, но в большинстве своем она тесная или очень тесная. Например, в сосняке черничном коэффициент корреляции между приростом по площади сечения ствола и объемным составляет 0,73—0,74, а в кустарничковосфагновом — 0,88. Подобные связи более тесные, чем между приростом по диаметру и объему. В целом же анализ показывает, что связи между различными приростами носят линейный характер.

Глава 5. ПРИРОСТ В СВЯЗИ С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ

Температуры летних месяцев весьма изменчивы. Наиболее высокий коэффициент изменчивости характеризует температуры первых месяцев вегетационного сезона мая-июня. Например в мае он составляет 52%) и постепенно снижается к августу до 14%.

о Ч о

и о а

о ь

в о *г с:

1 I"

2 4

-I-'-1-1_' ■ г I I I ^ I ,

1960

1970 --Года

Рис. 2

Изменение площади годичного слоя на разных высотах ствола

1,3,5 ... - высота сечения ствола, м

« 9

1 ?

РЭ

5 3 I

Л_1-1-1-

5 10

5 10 15

с тп Ширина

0 хи годичн. \ слоя, \ ед.шкалы

Рис.

123 4 123 I 23

Площадь годичного слоя, с\г? 3 Изменение площади годичного слоя от основания ствола к вершине у разных деревьев за один календарный год

Сравнение температуры в годы с экстремальными значениями прироста, то есть с наиболее высокими и наиболее низкими, со средними многолетними величинами показывает следующее. И в годы с минимальными значениями прироста и в годы с максимальными, температуры июля и августа были выше средних многолетних величин. Сравнение температуры июня в годы с хорошим и плохим ростом со средними многолетними показывает, что она в благоприятные годы всегда выше в среднем на 1,3°С.

Анализ многолетней динамики годичного прироста позволяет отметить, что максимальный прирост наступает чаще всего не сразу, а нарастает на протяжении нескольких лет (существование циклов обсуждается в главе 4), то есть образует так называемые «ветви» подъема и спада прироста. Температура воздуха июня на «ветвях» подъема была выше, чем на «ветвях» спада.

Ознакомление с результатами корреляционного анализа показывает. что связи метеорологических факторов с приростом носят криволинейный характер, так как все полученные коэффициенты корреляции низки и недостоверны. Оценка достоверности производилась по критерию Стыодента (Свалов, 1975). Анализ показывает, что теснота связи изменяется с различными характеристиками от умеренной до слабой. В сосняке черничном наиболее тесная и достоверная связь отмечается со средней температурой воздуха за июнь, июль и август ( " = 0,46), несколько ниже показатели со средней температурой за последнюю декаду июня-июля ( (> = 0,40) и с числом дней с температурой более 5°С ( :*' = 0,38), а также за июль ( ? = 0,35). Сравнение полученных данных для черничных с сосняком кустарничково-сфагно-вым показывает сходный результат. Именно те же периоды оказались наиболее значимыми для роста и в этом типе леса за исключением средней температуры за июнь-август. В целом же все полученные связи можно характеризовать как умеренные. Оказались малозначимыми суммы температур за различные отрезки времени. Рассматривая влияние продолжительности вегетационного периода (числа дней с температурой выше 5° и 10°),нельзя не отметить, что на прирост по площади сечения годичного слоя оказывает большее влияние период с более низкими положительными температурами, чем период с более высокими температурами (выше 10°С).

_____Интересные.результаты-показивает-анализ.влияния метеороло-____

гических факторов предыдущего года на прирост. Наиболее значимыми факторами оказывается средняя температура воздуха за последнюю декаду июня-июля (? = 0,44), за июль (2? = 0,42) и число дней с температурой воздуха более 5°С (= 0,37), то есть практически те же показатели, что и в текущем году. Связи умеренные.

В отличие от прироста по площади сечения годичного слоя прирост по высоте теснейшим образом связан с температурными характе-

ристиками предыдущего вегетационного сезона, во время которого происходит закладка верхушечных и боковых почек. Указанная зависимость проявляется в исключительно сопряженном ходе прироста по высоте и температуры воздуха. Возрастает температура предыдущего года, через год увеличивается прирост, уменьшается температура на следующий год— снижается и прирост (Прохоров, Бабич, Феклистов, 1984).

Тесную связь прироста по высоте со среднемесячными температурами предыдущего вегетационного сезона показывает и корреляционный анализ. Он подтверждает, что температурные характеристики текущего вегетационного сезона практически не оказывают влияния на прирост (табл.3). Коэффициенты корреляции крайне низки и недостоверны. В тоже время температурные характеристики предыдущего вегетационного сезона указывают на тесную связь (табл.3). Довольно трудно выделить период времени, который решающим образом бы оказывал влияние на прирост по высоте. Из трех летних месяцев наиболее сильно действуют температуры июля. Коэффициенты корреляции в культурах сосны (посадках и посевах) соответственно равны 0.89 и 0,91. Температуры других мсяцев оказывают меньшее влияние. Средние их значения за более продолжительный период времени, чем один месяц, увеличивают тесноту связи, но весьма незначительно.

Таблица 3

Связь прироста по высоте со среднемесячными температурами в культурах сосны ( г ± ш )

Метод Средняя температура,0 С

создания июнь июль август июнь- июль- июнь-

культур июль август июль-август

Предыдущий год

Посадки 0,70±0,13 0,89±0,05 0,50±0,19 0,91±0,04 0,84±0,07 0,90+0,05

Посев 0,61±0,16 0,91±0,04 0,37+0,21 0,87+0,06 0,7910,09 0,8210,08

Текущий год

Посадки 0,18+0,25 0,19±0,24 - 0,02+0,25 - -

Посев 0,08+0,25 0,25±0,23 - 0,12±0,25 - -

Анализ осадков в годы с экстремальными значениями прироста и на «ветвях» подъема и спада не дал никакого определенного результата, ни существенных различий в количестве, ни периода времени, во время которого они действуют. В то же время корреляционный анализ показал, что связь прироста по площади сечения годичного слоя с осадками ближе к криволинейной. Корреляционные отношения, как правило, выше коэффициентов корреляции. Наиболее высокие показатели связи прироста с осадками в сосняке черничном С? = 0,39) с сум-

мой осадков за период, последняя декада июня-июль. Наиболее значимым промежутком времени, осадки которого влияют на прирост в сосняке кустарничково-сфагновом, является этот же период (= 0,34) и сумма осадков за май-сентябрь = 0,35). Чуть выше показатели связи прироста с суммами осадков предыдущего года. Наиболее значимые они за июль и последнюю декаду июня-июль (? - 0,42 и 0,42 соответственно в сосняке кустарничково-сфагновом и 0,32 и 0,45 в сосняке черничном).

Прирост по высоте не зависит ни от осадков за отдельные месяцы, ни за отдельные периоды вегетационного сезона как текущего, так и предыдущего года.

Корреляционный анализ показал, что связь между приростом по площади сечения годичного слоя и солнечной активностью также криволинейная. Теснота связи меняется от умеренной в сосняке кустарничково-сфагновом до высокой в сосняке черничном (корреляционные отношения соответственно изменяются от 0.35 до 0,51).

Анализ моделей роста в связи с климатическими характеристиками позволяет указать, что наибольших величин прирост по площади годичного слоя достигал в то время, когда температуры как текущего так и предыдущего вегетационных периодов находились в пределах 12—15°С, при продолжительности его в 124 дня ( число дней с температурой более 5°С) и при максимальной солнечной активности.

Глава 6. ФОРМИРОВАНИЕ ПРИРОСТА НА ОСУШЕННЫХ ПЛОЩАДЯХ

В северной подзоне тайги на долю заболоченных сосняков приходится около 30% площади. Они представлены преимущественно сфагновыми типами леса (около 80%), которые преимущественно произрастают на торфяных верховых почвах с низкой зольностью торфа 2—3,5%) . Среди них преобладают спелые и перестойные насаждения. Вообще леса северной подзоны отнесены в категорию, где осушение производить не следует (Красильников, Книзе, Сабо, 1992). Однако, это заключение было сделано после того, как были произведены значительные по масштабам осушительные работы, охватившие многие лесхозы, расположенные в северной тайге. В связи с этим представляется важным-оценить-лесоводственно-экологические-последствия'этих'ра--бот, которые могли бы быть теоретической основой в дальнейшем при планировании осушительных мероприятий в том или ином районе северной тайги.

Дополнительный радиальный прирост связан с. возрастом деревьев на момент осушения. Если в 30—40 лет он составляет 0,8—1,2 мм, то к 150 годам он падает и равен 0,1—0,4 мм. В то же время дополните-

льный объемный прирост стволовой древесины, наибольший, накапливают не молодые деревья, а в возрасте 80—100 лет.

Оценивать эффективность лесоосушения проще не по возрасту деревьев, а по показателям, зависящим от него — по высоте и диаметру на момент осушения. Исследования текущего радиального прироста, дополнительного радиального и объемного дополнительного прироста позволяют сделать следующее заключение. Целесообразно осушать насаждения по достижении ими высоты 7—9 м и 5—8 см диаметром. В осоково-сфагновых сосняках оптимальный диаметр деревьев несколько выше 12—15 см.

Продолжительность действия осушителя на прирост в северной подзоне тайги может быть изучена только на староосушенных участках. В частности, исследования, проведенные через 65 лет после осушения показывают, что по обе стороны от осушителя, сформировался сосновый древостой, с верховой стороны осоково-сфагновьгй, а с низовой вахто-сфагновый. На основании изучения многолетней динамики прироста в этих древостоях, можно сделать вывод, что продолжительность действия осушительной сети в сосняке вахго-сфагновом составляет 20 лет. а в сосняке осоково-сфагновом — 27 лет. Дополнительный прирост в сосняке вахто-сфагновом в первом десятилетии после осушения составляет 0,364 м3/га, а во втором— 0,273 м3/га. В сосняке осоко-во-сфагновом дополнительный прирост отмечен на протяжении'трех десятилетий после осушения, однако, к третьему десятилетию он уменьшается более чем в два раза (табл.4).

Таблица 4

Дополнительный прирост в староосушенных сосняках

Тип леса Десятилетие после осушения Дополнительный прирост

радиальный, мм объемный, м3/га

Сосняк вахто-сфагновый 1 десятилетие 0,54 0,364

2 десятилетие 0.38 0,273

3 десятилетие нет нет. ..

Сосняк осоково-сфагновый 1 десятилетие 1,55 0,520

2 десятилетие 1,01 0,483

3 десятилетие 0,33 0,220

На прирост сосновых насаждений безусловно оказывает влияние степень осушения, то есть глубина залегания грунтовых вод. Она закономерно изменяется между осушителями. Наиболее глубокое стояние грунтовых вод отмечается у осушителей и по мере удаления от осушителя она поднимается к поверхности. Глубина залегания грунтовых вод, таким образом, определяется расстоянием от осушителя. Наши наблюдения в разных типах леса показывают, что при существу-

ющих уровнях грунтовых вод не обеспечивается расчетная «норма» осушения (Основные положения по гидролесомелиорации, 1995) в наиболее важный для роста месяц июнь (см. главу 5). Необходимое снижение уровня грунтовых вод в этот период имеет место лишь в узкой приканальной зоне. В межканальном пространстве наиболее сильное снижение уровня грунтовых вод имеет место со стороны низового канала.

Корреляционный анализ показал, что существует определенная взаимосвязь прироста с расстоянием от осушителя. Она преимущественно умеренная криволинейная (корреляционные отношения изменяются в пределах от 0,32 до 0,45). Исследование радиального годичного прироста достаточно отчетливо показывает уменьшение его размера по мере удаления от осушителя. Наиболее высокие показатели прироста отмечаются у деревьев в довольно узкой приканавной полосе. Например, в сосняке кустарничково-сфагновом, вблизи осушителя, радиальный прирост составляет 1,2 мм, на расстоянии 4—5 м — 0,9 мм, а с увеличением расстояния до 15—20 м осушитель практически перестает действовать. К аналогичным результатам приходим и по другим типам леса.

Дополнительный прирост древесины — это тот основной показатель, ради которого и проводится осушительная мелиорация. Проведенные нами исследования на производственных осушенных объектах в северотаежных лесах Архангельской области и республики Коми показывают. что в перестойных сосняках во многих случаях дополнительного прироста в первое десятилетие после осушения не было (на 46% пробных площадей). Происходили обычные погодичиые изменения прироста примерно на том же уровне, что и до осушения. На многих участках дополнительный прирост был отмечен. Учитывая то, что он определяется возрастом на момент осушения, как было показано ранее для южной и средней тайги (см. например, Вомпсрский и др., 1975) и доказано нами для сосняков северной, все исследованные сосняки были сгруппированы по классам возраста.

В целом прослеживается довольно отчетливая зависимость распределения дополнительного прироста от возраста. Более высокие величины прироста отмечены у сосны в IV-V , а минимальный в VIII

классе возраста (табл. -5). -В целом -же -дополнительные приросты отно--

сительно невысоки от 0,17 м3/га до 1,73 м3/га. В большинстве возрастных групп наибольшие размеры дополнительного прироста отмечаются во втором десятилетии после осушения. В среднем же он составляет 0,68 м3/га.

При этом следует заметить, что эти данные характерны для наиболее оптимальной, 20—25 м, приканавной зоны.

Естественное возобновление в заболоченных типах сосновых лесов протекает весьма успешно и главным образом сосной. Количество подроста на неосушенных площадях достигает 4—13 тыс.шт./га, в то

Таблица 5

Дополнительный прирост после осушения

Класс Десятиле- Дополни- Класс Десятиле- Дополни-

возраста тие после тельный возраста тие после тельный

осушения прирост, м3 /га осушения прирост, м3 /га

IV Первое Второе 1,24 0,78 VII Первое Второе 0,15 ' 0,44

V Первое Второе 0,77 1.73 VIII Первое Второе 0,17 нет

VI Первое Второе 0,30 0.57

время, как принято считать возобновление удовлетворительным в северной тайге при 3 тыс.шт./га (Львов. Ипатов, 1976). Возобновление на осушенных площадях протекает еще более энергично. Как правило, количество подроста здесь на 2—4 тыс.шт./га больше, чем в анало! ичных неосушенных типах леса.

Осушение накладывает определенный отпечаток на размещение подроста по отношению к осушителю. Здесь большая часть подроста оказывается сосредоточена в приканавной зоне главным образом на расстоянии до 7 м. Разница в количестве подроста около осушителя и в межканавном пространстве в 1,5—2 раза и более.

Наиболее благоприятные условия для возобновления складываются на кавальерах, и, особенно, на выравненных бульдозером. Количество подроста здесь достигает огромных величин до 30—60 тыс.шт./га. Почти отсутствует дефектный, ненадежный и сухой подрост, преобладает только безукоризненно благонадежный.

Влияние осушителя проявляется не только в количестве подроста и его размещении, но и на его приросте по высоте. Проявляется четкая закономерность, на разных пробных площадях и в разных типах леса, уменьшения прироста по высоте с удалением от осушителя. Такое влияние прослеживается до расстояния 25—30 м после чего прирост изменяется слабо. Падение прироста на расстоянии в 25 м достигает величины в 1,3—1,8 раза по сравнению с приканальной зоной.

Глава 7. ПОСЛЕПОЖАРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ПРИРОСТ ДЕРЕВЬЕВ В СОСНЯКАХ

Исследования, проведенные на крупных по площади пожарищах показывают, что различная степень повреждения древостоя имеет место в разных типах леса. В целом несколько выше количество усохших деревьев в зеленомощной группе типов леса. Это различие прояв-

ших деревьев в зеленомощной группе типов леса. Это различие проявляется до VI класса возраста. Так например, в зеленомощной группе типов леса в древостоях III-IV класса возраста количество усохших деревьев составляет 64%, а в лишайниковой — 53%.

Огпад в насаждениях связан с полнотой. В изреженных насаждениях горючие материалы бывают обычно более сухими, чем под пологом сомкнутых, при прочих равных условиях, кроме этого в более редких древостоях больше скорость ветра. При полноте древостоя 0,3 в среднем погибает 67% деревьев, с увеличением полноты количество погибших деревьев закономерно уменьшается, наименьшее их количество наблюдается при полноте 0,9 — всего 15%> (рис.4).

Другим показателем устойчивости древостосв против пожаров является возраст деревьев. С возрастом увеличивается толщина коры, что приводит к ослаблению воздействия высоких температур на клетки камбия. По мнению И.С.Мелехова (1948) сопротивляемость сосны огневому воздействию становится заметной к 50 годам. Возрастное повышение устойчивости сосны к низовым пожарам связано с утолщением слоя мертвой коры, которая благодаря небольшой теплопроводности предохраняет флоэмные ткани и прикамбиальную зону от перегрева. Это позволяет переносить на поверхности ствола температуры выше ¡00°Сбез коагуляции белков протоплазмы живых клеток (Гире, 1982). Однако, в послепожарный период деревья могут усыхать и при отсутствии летальных повреждений клеток вследствие нарушения обмена веществ.

Наши наблюдения показывают, что в сосновых древостоях третьего класса возраста отпад после пожара в среднем составляет около 64%. С увеличением возраста количество усохших деревьев резко падает до 35—40"/) в V-VI1I классе возраста и затем продолжает снижаться далее (рис. 4). В древостое с возрастом 240 лет количество усохших деревьев составило всего 2%>.

Уменьшение количества усохших деревьев с возрастом связано не только с увеличением толщины коры, но и с поднятием кроны над поверхностью земли, в связи с чем значительно слабее или не повреждается совсем ассимиляционный аппарат. По данным Г.И.Гире (1982)

_во_время.пожара.слабойлнтсисивности_температурадзоздуха в.кронах_

колебалась от 31 до 33°С, при пожаре средней интенсивности 36—52°С. В первом случае температура оптимальна для фотосинтези-рующей деятельности хвои, а во втором — температура 52°С может повлечь отмирание хвои и, как следствие, усыхание деревьев.

В результате пожара происходит распад древостоя на выжившие шие деревья (жизнеспособные), усохшие из-за огневого поражения (отпад) и сомнительные, которые имеют сохранившейся часть ассимиляционного аппарата и могут как погибнуть так и выжить.

•ъг

р? <13

(Ц «

а х о о •

(Ч 6ч

о <и

о и

_(-1-1-1_

0,3

0,5 0,7 0,9

Полнота

И У УП IX XI

Классы воараста

Рис. 4 Зависимость количества усохших деревьев от полноты и класса возраста.

Отпад определяется силой прошедшего пожара. А последняя может быть определена по средней высоте нагара в древостое, которая отражает условия горения в конкретном насаждении.

В случае пожара слабой и средней интенсивности погибают в первую очередь тонкомерные деревья и подрост. Как правило, в отпад уходят деревья толщиной ниже среднего диаметра, причем, наибольший процент приходится на самые тонкие и постепенно этот показатель уменьшается к величине среднего диаметра. Такая закономерность прослеживается в разных типах леса расположенных в разных лесхозах.

Усохшие деревья за 8—10 лет после пожара подгнивают с комля и падают, увеличивая тем самым захламленность. Последняя увеличивается во много раз по сравнению с контролем даже при пожарах слабой интенсивности. Например, в сосняках брусничных, пройденных низовым пожаром в 1970 году, через Шлет запас валежа из отмерших берез и сосен составил соответственно 17 м3/га и 24 м3/га, в то время как на контроле 3 м3/га, то есть в 5 и более раз меньше. В связи с этим при повторном пожаре вероятность сильного повреждения древостоев резко возрастает. Из горючих материалов именно древесные остатки составляют основную долю (Вялых, Звонкова, 1984). В связи с этим сосновые насаждения, пройденные один раз пожаром, становятся более уязвимыми для огня и именно в них в первую очередь необходимы профилактические мероприятия.

На площадях, пройденных сильными низовыми пожарами, сохраняются единичные деревья, чаще наиболее крупные. Количество отпавших деревьев близко к кривой нормального распределения. Наибольший процент отпада приходится на средние ступени толщины и меньший — на крайние.

Исследования прироста по диаметру у жизнеспособных деревьев показывают, что он после пожара не только не уменьшается, но даже может несколько увеличиться. Сравнение прироста жизнеспособных деревьев, например в сосняке брусничном, с контролем показывает следующее. До пожара прирост деревьев в поврежденных сосняках был несколько меньше, чем на контроле. После пожара в 1970 году эта раз-_ница исчезла. _то_есть_приррст_жизнеспосоАных„дер.евьев_^ в последующем они перегнали в росте контрольные на 18 %.

Сравнение прироста жизнеспособных и сомнительных деревьев показывает резко различные тенденции в их развитии. Прирост жизнеспособных деревьев имеет тенденцию увеличения, а прирост сомнительных — тенденцию уменьшения. Если в первый год после пожара различия составляли 0,04 мм ( 4%), то через 10 лет— 1 мм (250%), то есть разрыв увеличился в 25 раз.

Аналогичная картина наблюдается в других типах леса. В качестве примера можно привести многолетнюю динамику прироста жиз-

неспособных и сомнительных деревьев в сосняке черничном и сосняке кустарничково-сфагновом. Анализ многолетней динамики прироста показывает, что сомнительные деревья появились не как результат ослабления пожаром, а последний лишь усилил имевшиеся различия в приросте ( они и до пожара были ослаблены), ускорил естественнный процесс дифференциации деревьев. Повторный пожар привел к тому, что прирост по диаметру у сомнительных деревьев составил минимальную величину 0,3 мм и как в сосняке черничном, так и в сосняке кус-тарннчково-сфагновом, то есть ширина годичного кольца составила всего 0,15 мм. В то же время прирост по диаметру жизнеспособных деревьев в черничном типе леса составил 1,7 мм, а в кустарничково-сфаг-новом — 0,9 мм. то есть в 11 и 6 раз больше соответственно.

Исследование связи прироста жизнеспособных деревьев с высотой нагара показывает, что она меняется от слабой в сосняках черничных до умеренной в сосняках кустарничково-сфагновых. Отмеченные связи весьма устойчивы во времени. Прирост деревьев возрастает после пожара, если его сила была такова, что высота нагара не превышала 1 м или была близка к этой величине. Увеличение прироста вероятно связано с улучшением условий минерального питания за счет сгоревшего органического вещества и снижения конкуренции между деревьями.

Глава 8. МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА СОСНЯКОВ

Для прогнозирования годичного прироста древесных пород по метеофакторам нами использовались два метода: классический и самоорганизующийся регрессионный анализы (Розенберг, Феклистов,1982). Первый метод сводился к построению линейного множественного уравнения регрессии следующего вида:

У = а0 + Е а; XI , ¡=1

где У — значение годичного прироста, х. — значение метеофакторов, ш — число метеофакторов, а, — коэффициенты регрессии.

Кроме того, по методике И.Л.Лиепы (1971, 1978 и др.) определяется удельный вес влияния факторов, обозначаемый у .

Самоорганизующееся регрессионное уравнение строилось по методу группового учета аргументов ( МГУА, Ивахненко, 1971, 1975 и ДР-)-

Все имеющиеся в распоряжении экспериментальные точки разбивались на три части: обучающую, проверочную и экзаменационную последовательности. Общая схема построения алгоритмов МГУА вос-

производит схему массовой селекции: «полное описание объекта» ( то есть регрессионное уравнение от т факторов).

V = Г(х[ , хг... Хщ) заменяется рядом «частных» описаний.

Первый ряд селекции:

VI = Г(XI, х2), Уг = Г(х1, хз), ... У8 = Цхт-1, хт),

где б = Ст2

Второй ряд селекции:

г, = л (у1 ,у2), г2 = Гг (у1, уз),... гР = г (у^, у5),

где р = С52

и так далее.

Каждое «частное» описание является функцией только двух переменных. поэтому коэффициенты такого регрессионного уравнения могут быть легко определены по малому числу наблюдений обучающей последовательности методом наименьших квадратов. Из одного ряда селекции в другой пропускаются не все «частные» описания (Р и так далее ппук), а только часть из них, которые являются «наилучшими» в смысле некоторого критерия, определяемого на проверочной последовательности. При построении самоорганизующейся регрессионной модели использовались два критерия (минимум среднеквадратиче-скон ошибки на обучающей последовательности при определении коэффициентов частных уравнений и минимум критерия селекции на проверочной последовательности, то есть внутренний и внешний критерий) против одного для классической регрессионной модели (минимум среднсквадратической ошибки на обучающей последовательности) то есть только внутренний критерий. Наибольший «вклад» в классические регрсссировапные модели вносят годичный прирост за прошедший год и температурные характеристики как текущего, так и прошедшего года. Кроме того, в ряде случаев значимым оказывается и влияние осадков за последнюю декаду июня и июль месяц. Три фактора в линейной модели вообще оказались незначимыми (сумма осадков за июль, сумма осадков за июнь-август и сумма осадков за май-август) как в текущий год, так и в прошедший. Если в качестве приемлемой брать обычную в биологических исследованиях 5% величину ошибки, то для наших объектов краткосрочный прогноз

•на-10—20 лет-может-быть получен при.помощи.лилейной.классической_

регрессионной модели (табл. 6). Во всех остальных случаях линейная модель при вполне удовлетворительной точности аппроксимации обучающей последовательности ( 2—5%) дает значительную ошибку прогноза (до 20%). Таким образом, наиболее эффективными для среднесрочных прогнозов оказываются самоорганизующиеся модели (на 33 года).

Прогнозирование прироста по его величине на основании ден-дрохронологических рядов возможно и без сложных вычислений. В частности, методом «зеркального отображения», учитывающего дли-

тельные циклы в рядах прироста (75—79 лет) и на основании автокорреляции в рядах динамики прироста (Феклистов, Барзут, 1986). Сравнение прогнозных данных с фактическими значениями прироста и расчет относительной ошибки за каждый год показывает, что наилучшие результаты дает прогноз, начиная с лет с наиболее высоким или наиболее низким приростами, то есть с экстремальных точек. В этом случае с точностью ±5 прогноз можно осуществлять на 8—9 лет.

Таблица 6

Значения относительной ошибки прогноза прироста древесных пород по метеорологическим факторам (в %)

Модель и вид последовательности Архангельский Лешуконский

лесхоз лесхоз

Классический регрессионный анализ

Обучающая последовательность 2,4 5,1

Экзаменационная последовательность

прогноз на 10 лет 4,1 7,2

прогноз на 20 лет 5,5 8,6

прогноз на 33 года 8,4 10,4

Самооргсшиз уюи/ая модель

Обучающая последовательность 1,6 3,3

Экзаменационная последовательность

прогноз на 10 лет 2.3 4,1

прогноз на 20 лег 3,7 5,1

прогноз на 33 годя 4,7 5.9

Для прогнозирования может быть также использовано наличие связи в дендрошкалах между приростами текущего и предыдущего года.

Рассчитанные коэффициенты автокорреляции между индексами прироста текущего года и предыдущего (110, два года назад (Яг), три года назад (Яз) и т.д. до 10—11 лет показывают, что размеры годичного кольца в текущем году в большей мере зависят от предыдущего года. В одном случае коэффициент автокорреляции равен 0,42, а во втором 0,68 (табл.7).

Связь между приростом текущего года и предыдущего выражается для сосняка черничного: Ъ - 32,2 + 0,7* 2пред. для сосняка брусничного: Ъ - 56,7 + 0,4* гпред.

На основании этих уравнений сделан прог ноз с использованием всех фактических значений прироста. В среднем за многолетний период величина ошибки для сосняка брусничного составила 11% и для черничного — 9%. Следует отметить, что ошибки чаще возрастают в экстремальные годы, а в период относительно ровного прироста

Таблица 7

Автокорреляция в рядах индексов прироста сосны

Тип леса Коэффициены автокорреляции

я. я2 я.4 я5 яб я? я8 и.9

Сосняк черничный 0,68 * 0,29* -0,09 -0,10 0,29 х -0,16 -0,31" -0,26 -0,17

Сосняк брусничный 0,42 * 0,19 0,05 -0,18 -0,22 -0,19 -0,13 -0,13 -0,21

х достоверные значения коэффициента корреляции при Рв = 0,95

они меньше. Следовательно, этот метод в сочетании с графиком динамики позволяет прогнозировать прирост на год вперед.

Учитывая возможность прогнозирования прироста с довольно большой точностью, нами разработан метод оценки эффективности ле-сохозяйственных мероприятий по величине дополнительног о прироста, который определяется по разнице фактических величин и прогнозных. Метод позволяет обходиться без закладки контрольных пробных площадей, что делает его менее трудоемким. Кроме того, следует учитывать и то, что не всегда возможно подобрать идентичный по всем показателям контроль.

Для прогнозирования прироста, а также и для других целей используются дендрохронологические ряды. При их построении очень часто необходимо оценить степень синхронности прироста одного дерева с другим или с имеющейся дендрошкалой и т.п. Нами разработан коэффициент синхронности имеющий преимущества перед существующим, который учитывает не только все сходные изменения, но и их величину.

Коэффициент рассчитывается по ниже приводимой формуле, выражается в процентах и изменяется от 0 до-100% 4-

— + (¡п — Ь1+0+ ]

Ксинх --------------------------------------•------- ,

2 фп--1п+1 ] + [ ¡п — ¡п+1 ])

где к — число сравниваемых интервалов;

п— номер года;

I — годичный прирост (в индексах) одного ряда;

1 — годичный прирост (в индексах) другого ряда;

2 [(Лг- + Оп- 1п+|)+]— «вес» однонаправленных интер-

1 валов (модуль суммы всех разниц с одним знаком);

1П — -1п+1 — разница в величине прироста соседних лет в одном

ряду;

¡п-Ь1+1—разница в величине прироста соседних лет в другом временном ряду;

£ (Рп — Хгн] + [ 1п — ¡п+| ]) — общий «вес» всех интервалов

I (суммы модулей всех разниц).

Для расчета этого коэффициента надо найти разницу между приростами соседних лет в обоих сравниваемых временных рядах. В результате получаем по терминологии Я.Я.Войну (1977), цепные темпы прироста, которые и сравниваются между собой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования, основанные на большом количестве наблюдений с использованием системного подхода, позволили создать представление о существовании и функционировании сосновых древо-стоев в условиях северной подзоны тайги, зависимости их роста ог наиболее сильно действующих экологических факторов. Исследования ассимиляционного аппарата показали, что степень развития его прежде всего определяется типом леса, т.е. условиями места произрастания. Наибольшая площадь и масса хвои на дереве отмечается в черничниках, в других типах леса она меньше. Максимальные их величины связаны прежде всего с большим здесь количеством живых веток, а также с длиной хвоинок. Следует отметить, что основу ассимиляционного аппарата составляет 1—4 летняя хвоя. В пределах типа леса развитие ассимиляционного аппарата определяется гутотой древостоя. Очень сильно он разрастается в разреженных насаждениях. Накопление органической массы стволовой древесины зависит от площади и массы хвои на дереве, причем в наибольшей степени последние влияют на прирост по диаметру.

Исследование водного режима деревьев сосны позволило выяснить следующее. В суточном ходе транспирации наряду с ее почти полным прекращением в ночные часы и максимумом в полуденные, часто

отмечается максимум в 16—18 часов. В течение вегетационного сезона имеется тенденция снижения ее от июня к сентябрю. Интенсивность трансиирации прежде всего определяется температурой воздуха и освещенностью и лишь в те периоды времени, когда влажность воздуха понижается, она начинает играть ведущую роль.

Влажность хвои у сосны довольно стабильна и в разных типах леса и в течение вегетационного периода и определяется лишь ее возрастом. Она составляет 50—55%. Проведение воды по древесине ствола осуществляется лишь наружными 20—40 годичными кольцами. Влажность водопроводящих структур составляет 48—60%.

Осушение избыточно увлажненных площадей активизирует процесс транспирации, причем, последняя определяется степенью осушения или расстоянием от осушителя. Канал заметно действует до 20—25 м.

Многолетняя динамика годичного прироста стволов (по диаметру, площади сечения годичного слоя) в разных типах леса характеризуется высокой синхронностью изменения во времени, что указывает на общие причины, которые ее определяют во всех сосняках. Степень синхронности снижается лишь при удалении пунктов исследования друг от друга. На основе степени синхронности удобно осуществлять лесо-растителыюе районирование в пределах подзоны тайги. Нами предложена схема такого районирования, основанная на понятии гидротермического центра северной подзоны тайги и коэффициенте синхронности.

Выявлена цикличность в рядах динамики прироста. Наиболее представленными циклами являются 10—18 летние и 21—25 летние. Они встречаются в 70% всех полученных дсндрохронологических рядов, кроме того они же характеризуются и наибольшей амплитудой. Распределение годичного прироста по диаметру и площади сечения ствола как в естественных так и в искусственных насаждениях близко к нормальному, средняя величина асимметрии 0,54, эксцесса — 0,52. Прирост разных деревьев в одном насаждении за один и тот же календарный год весьма изменчив, коэффициент варьирования составляет 40—50%).

_Исследование особенностей отложения древесины по высоте

ствола показывает, что ширина годичного слоя от основания "ствола к вершине увеличивается, а площадь уменьшается. Многолетняя динамика годичного прироста по площади сечения годичного слоя в вершинной части ствола имеет крайне незначительную амплитуду. Последняя постепенно увеличивается по мере продвижения к основанию ствола. На основе исследований отложения древесины по высоте ствола разработаны упрощенные методы определения объемного годичного прироста. Кроме этого изучены корреляционные связи прироста по диаметру с приростом по площади сечения годичного слоя и объему. Они

очень тесные и в связи с этим приводимые уравнения также позволяют рассчитывать годичный прирост по объему.

Выявлено влияние метеорологических факторов и солнечной активности на годичный прирост по высоте, диаметру и площади сечения ствола годичного слоя. На прирост по диаметру и площади сечения годичного слоя наибольшее влияние оказывает температура июня и продолжительность вегетационного сезона. Причем, это характерно для сосны, произрастающей в разных типах леса. В целом связи умеренные. В то же время прирост по высоте определяется температурой летних месяцев предыдущего года. Связи тесные и очень тесные. На основании полученных моделей определены оптимальные для прироста факторы среды.

В северной подзоне тайги большие площади занимают избыточно увлажненные осушенные сосняки. Лесоосушение, как фактор, по мощности своего воздействия приближается к природным. Исследования показали, что оптимальными для осушения являются 50—80 летние древостой. Продолжительность действия осушителя на древостой составляет 20—30 лет, причем он действует только на расстоянии 20—25 м. Дополнительный прирост колеблется от 0,17 до 1,73 м3/га в зависимости от возраста древостоя на момент осушения. Наибольшая его величина наблюдается во втором десятилетии после осушения. В ряде случаев в спелых и перестойных древостоях дополнительного прироста нет вообще.

Естественное возобновление на осушенных площадях протекает более чем успешно, но его размещение и прирост по высоте связаны с осушительными каналами. Вблизи осушителя его больше. Прирост снижается по мере удаления от осушителя. Канал заметно действует на него до 25—30 м.

Сосновые насаждения северной подзоны тайги существуют в условиях воздействия на них огня. Низовыми пожарами пройдены практически все сосновые насаждения. В среднем величина отпада составляет 40%. Однако он связан прежде всего с полнотой и возрастом насаждений. Его величина минимальна в высоковозрастных и высоко-полногных древостоях. Усохшие в результате пожара деревья за 8—10 лет подгнивают с комля и падают, увеличивая количество горючих материалов в 4—5 раз и, создавая тем самым потенциальную опасность возникновения нового пожара, но большей силы. В результате пожара ускоряется естественный процесс дифференциации деревьев. В первую очередь погибают ослабленные до пожара с пониженным приростом деревья. Прирост по диаметру сохранившихся после пожара деревьев с высотой нагара менее 1 м увеличивается.

Прирост деревьев сосны возможно прогнозировать как по метеорологическим факторам, так и с использованием дендрохронологиче-ских рядов. Краткосрочные прогнозы до 10 лет с 5%> ошибкой возмож-

ны как простейшими методами, так и с помощью регрессионного анализа, среднесрочные прогнозы (до 30 лет) с той же точностью возможно давать с использованием метода самоорганизации. В связи с возможностью довольно точного прогнозирования прироста нами разработан метод оценки дополнительного прироста при проведении лесо-хозяйствснных мероприятий без закладки контрольных пробных площадей.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Зависимость посдепожарного отпада в сосняках от высоты нагара и диаметра //Материалы годичной научной сессии Архангельского института леса и лесохимии за 1974 г., Архангельск.-1975.С.29—30 (соавторы М.А.Софронов, Г.С.Войнов).

2. Влияние лесоосушения на годичный прирост по диаметру в сосняке кустарничково-сфагновом //Мелиорация сельскохозяйственных и лесных угодий Европейского Севера. Тезисы докладов II научно-технической конференции, Петрозаводск.- 1977.-С. 129—131 (соавтор Е.П.Феклистова).

3. Изменчивость годичного прироста по диаметру в разных высотах ствола //Изв.вузов. Лесной журнал.- 1977,- №6,- С. 19—23.

4. Дендроклиматологический анализ прироста по диаметру в сосняке мохово-лишайниковом //Лесоведение,- 1978.- №2.-С.23—28.

5. О точности учета радиального годичного прироста древостоя в разных типах леса //Изв. вузов. Лесной журнал,- 1978,- №2,- С.23—27.

6. О связи годичного объемного прироста по площади сечения ствола в ельниках и сосняках черничных северной тайги Архангельской области //Тез. докладов III всесоюзной конференции «Дендрокли-матическне исследования в СССР»,- Арханг ельск,- 1978,- С.69—70.

7. Анализ лесоводственной эффективности лесоосушения в северной тайге дендроклиматическим методом //Тез. докладов советско-финского симпозиума «Осушение лесных земель»,- Л.: 1978,-

С.73—75 (соавторы Г.Б.Гортинский, В.Н.Евдокимов).

8. К" методике установления схЪдства~дендрохронологических рядов //Тез. докладов III Всесоюзной конф. «Дендроклиматические исследования в СССР»,- Архангельск: АЛТИ, 1978.- С.71—72.

9. Общие черты в динамике радиального годичного прироста сосггяков северной тайги (Архангельская область и Коми АССР) //Тез. докладов III Всесоюзной конференции «Дендроклиматические исследования в СССР»,- Архангельск: АЛТИ, 1978,-С. 41—42 (соавтор В.Н.Евдокимов).

10. Дендроклиматические исследования на Севере Европейской части СССР //Труды VI Всесоюзного соещания «Астрофизические яв-

ления и радиоуглерод».- Тбилиси: ТГУ, 1978,-С. 209—212 (соавторы Г.Б.Гортинский, В.Н.Евдокимов, А.И.Тарасов, Э.А.Иванова).

11. Динамика радиального годичного прироста в сосняке кустар-ничково-сфагиовом и факторы ее определяющие в северной тайге Архангельской области //Тез. докладов III Всесоюзной конференции «Дендроклиматические исследования в СССР»,- Архангельск: АЛТИ, 1978,- С. 119 (соавтор Г.Б.Гортинский).

12. Учет эффективности лесоосушения дендроклиматологиче-ским способом в некоторых типах леса Архангельского лесхоза //Тез. докладов III Всесоюзной конф. «Дендроклиматические исследования в СССР»,- Архангельск: АЛТИ, 1978,- С. (соавтор Н.И.Петрик).

13. Дендрошкалы Архангельской области //Дендроклиматические шкалы Советского Союза.- Каунас, 1979,- С. 102—103.

14. Возобновление хвойных на осушенных площадях //Изв. вузов. Лесной журнал.- 1979,- №2,- С. 9—12 (соавтор Л.А.Байдииа).

15. Характер распределения радиального годичного прироста в древостое //Тез. докладов VIII симпоз. Биологические проблемы Севера.- Аппатиты: Кольск. фил. АН СССР, 1979,- С. 162.

16. Лесоводственная эффективность осушения в Архангельском лесхозе //Тез. докладов поев. 50 лет АЛТИ «Комплексное использование древесных ресурсов и их воспроизводство на Европейском Севере,-Архапгельск: АЛТИ, 1979,- С.34.

17. Эффективность лесоосушения в связи с таксационной характеристикой деревьев и расстоянием от осушителя //Лесохозяйсгвенная информация,- М.: ЦБНТИ-лесхоз, 1979,- в. 23,- С.8—9.

18. Использование связи между линейным и объемным годичным приростом //Изв. вузов Лесной журнал,- 1979,- №6,- С.20—23 (соавтор В.Н.Евдокимов).

19. Изменчивость площади годичного слоя по высоте ствола //Изв. вузов Лесной журнал,- 1980,- №3,- С. 21—24.

20. Лесоводственная эффективность гидролесомелиорации в связи с расстоянием от осушителя и таксационной характеристикой деревьев //Тез. докл. научн. техн. конф. «Рациональное использование и восстановление природных ресурсов на Европейском Севере».Архангельск: АЛТИ, 1980,- С.44.

21. Об экологических факторах, определяющих многолетнюю динамику годичного прироста в сосняках Европейского Севера //Экология и защита леса,-Л.: ЛТА,- 1981,-В.6,-С. 12—16 (соавторы Г. Б. Гортинский, В. Н. Евдокимов).

22. Прогнозирование чистой первичной продукции лесных экосистем методом самоорганизации //Тез. докл. научн. конф. «Географические исследования Восточных районов СССР».- Иркутск: инст. ге-огр. Сибири и Д.Востока, 1981,- С. 79—81 (соавтор Г.С.Розенберг).

23. Прирост по диаметру культур сосны в условиях средней подзоны тайги //Тез. докл. IX симпоз. «Биологические проблемы Севера».-Сыктывкар: иист. биологии, 1981.-м. 1. С. 143 (соавторы Н.А.Бабич, В.П.Прохоров).

24. О прогнозировании прироста сосны и ели методами регрессионного анализа //Изв.вузов.Лесной журнал.- 1981,- №2,-С. 18—21 (соавтор Г.С.Розенберг).

25. Программы для статистической обработки дендроклимати-ческих данных на ЭВМ Минск-32 на «Фортране» //Радиальный прирост и дендроиндикация.- Каунас: инст. ботаники, 1981,- С. 52—67 (соавтор В.Н.Евдокимов).

26. Изменчивость и взаимосвязи прироста по диаметру и высоте в культурах сосны //Лесоводство, лесные культуры и почвоведсние.Л.: ЛТА,- 1982.- В.Н.- С. 81—«5 (соавторы Н.А.Бабич, В.П.Прохоров).

27. Высота нагара в сосняках, пройденных низовыми пожарами, как показатель силы прошедшего пожара //Тез. докл. научи, техн. конф. «Актуальные проблемы развития лесопромышленного комплекса и организации строительства».- Архангельск: АЛТИ, 1982.- С. 24.

28. Прогнозирование годичного прироста древесных растений методами самоорганизации //Экология,- 1982.- №4,-С. 43—51 (соавтор Г.С. Розенберг).

29. Лссоосушеиие и охрана природы в северной тайге Европейской части СССР //Экология и охрана растений Нечерноземной зоны РСФСР.- Иваново: ИГУ, 1981,-С. 64—68 (соавторы Г.Б.Горгинский, В.Н.Евдокимов).

30. Об изменении характера насаждений в зависимости от произрастания с разных сторон от осушителя //Экология и охрана растений Нечерноземной зоны РСФСР.- Иваново: ИГУ, 1981.- С. 75—78.

31. Закономерности в динамике радиального годичного прироста хвойных на Севере //Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное рациональное лесопользование в свете решений XXVI съезда КПСС».- Архангельск: изд. обкома КПСС, 1983,- С. 178—180 (соавторы В.Н.Евдокимов, В.М.Барзут)._______

32. К вопросу о влиянии метеорологических факторов на годичный прирост в северной подзоне тайги //Экология и защита леса.Л.: ЛТА,- 1983,- С. 11—14 (соавтор В.Н.Евдокимов).

33. Прирост осушенного сфагнового сосняка в северной подзоне тайги //Тез.докл.научн. конф. «Проблемы охраны природы в Нечерноземной зоне в связи с интенсификацией сельскохозяйственного произ-водства.-Брянск: ВНИИОП, 1983,-в III,- С. 70—72.

34. Влияние температуры воздуха и осадков на прирост сосны по высоте в условиях средней подзоны тайги Европейского Севера

//Изв.вузов. Лесной журнал.- 1984.- №2,- С. 120—122 (соавторы

B.П.Прохоров, Н.А.Бабич).

35. Физиология растений //Методические указания к учебной практике.- Архангельск: РИО АЛТИ, 1983,- С. 15 (соавтор С.А.Коротя-ева).

36. Практикум по физиологии растений //Архангельск: АЛТИ, 1984,- С. 47 (соавторы С.А.Коротяева, П.Ф.Совершаев).

37. Цикличность радиального прироста сосны и ели на Европейском Севере //Экология и защита леса.-Л.: ЛТА, 1985.-

C.24—28 (соавтор В.М.Барзут).

38. Эколого-биологические исследования лесов Севера //Рациональное использование природных ресурсов Европейского Севера. «Вклад ученых АЛТИ в развитие Архангельска»,- Архангельск: АЛТИ, 1984.- С. 25—26 (соавторы Л.Е.Астрологова, П.В.Стальская, П.Ф.Совершаев, В.Н.Евдокимов, Э.А.Иванова, С.А.Коротяева). 39. Некоторые факторы повышения древесной продуктивности //Тез. докл.конф. «М.В.Ломоносов и Север».- Архангельск: Филиал геогр. общ. СССР, 1986,- С. 296—297 (соавторы В.Н.Евдокимов, В.М.Барзут).

40. Многолетняя динамика прироста хвойных на Европейском Севере //Дендрохронология и дендроклиматология,- Новосибирск: Наука, 1986,-С. 131—134 (соавторы Г.Б.Гортинский, В.Н.Евдокимов).

41. Использование дендрохронологической информации для прогнозирования прироста древостоев //Дендрохронология и дендроклиматология.- Новосибирск: Наука, 1986,-С. 180—184 (соавтор В.М.Барзут).

42. Дендрохронологическое районирование территории //Тез.Межд. раб. совещания «Дендрохронологические методы в лесоведении и экологическом прогнозировании».- Иркутск.- 1987.- С. 18—23 (соавторы В.Н.Евдокимов, В.М.Барзут).

43. Использование сходства в динамике радиального прироста древесных пород для лесорастительного районирования //Временные и пространственные изменения климата и годичные кольца деревьев.Каунас: ипст. ботаники, 1987,- Ч.2.- С. 104—109 (соавтор В.М.Барзут).

44. Влияние степени развития ассимиляционного аппарата и площади роста деревьев на прирост сосны после рубок ухода //Материалы отчетной сессии по итогам ¡тучно-исследовательских работ за 1986 г.- Архангельск: АИЛиЛХ, 1987,- 1987.-С. 68—69 (соавторы В.А.Обрядин, Г.А.Чибисов).

45. Экологическое обоснование выделения лесорастительных округов в таежной зоне //Тез. докл. научно-технич. конф. «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».- Новополоцк,- 1989,- С. 85 (соавтор В.М.Барзут).

46. Транспирация деревьев в сосняке вахтово-сфагновом //Тез. докл. Всес. совещ.»Экология лесов Севера.- Сыктывкар.- 1989,- С.

84—85.

47. Транспирация деревьев в сосняке осоково-сфагновом осушенном //Материалы отчетной сессии по итогам научи.-исслед. работ за 1987 год,- Архангельск: АИЛиЛХ, 1988,- С. 75—77 (соавтор В.В.Худяков)

48. Ассимиляционный аппарат культур сосны в разных типах леса //Тез. докл. АН СССР «Проблемы лесоведения и лесной экологии»,- М.: 1990,- Ч. 1,- С. 177—180 (соавтор Н.А.Бабич).

49. Транспирация деревьев в сосняке осоково-сфагновом осушенном //Повышение продуктивности, устойчивости и защитной роли лесных экосистем.- Воронеж.- 1990,-С. 109—112.

50. Влияние гидролесомелиорации на транспирацию сосны. //Тез.докл. «Проблемы лесоведения и лесной экологии».- М.: АН СССР, 1990.- Ч. 2,- С. 478—481.

51. Влияние степени осушения на суточный ход транспирации сосны //Материалы отчетной сессии по итогам научно-исследовательских работ за 1988 год.- Архангельск: АИЛиЛХ. 1989,- С. 55—56 (соавтор в.в.Худяков).

52. Влияние некоторых экологических факторов на рост деревьев //Зеленая книга Архангельской области.- Архангельск: ПМГПУ, 1992,- С. 22—30 (соавтор В.Н.Евдокимов).

53. Влияние условий среды на структуру и размеры годичных колец //Проблемы экологии на Европейском Севере,- Архангельск: АЛТИ, 1992,- С. 10—16 (соавторы В.М.Барзут, В.Н.Евдокимов).

54. Динамика транспирации сосны и ее зависимость от внешних факторов //Проблемы эколог ии на Европейском Севере,- Архангельск: АЛТИ, 1992,- С. 52—54 (соавтор Е.Ф.Гошко).

55. Транспирация деревьев в осушенных сосняках //Материалы отчетной сессии по итогам научно-исследовательских работ за 1990 год,- Архангельск: АИЛиЛХ, 1991,-С. 67—69 (соавтор В.В.Худяков).

56. Изменение экологических условий и рост северотаежных сосняков ~после осушения,- АрхангельсктРИО АГТУ, 1995, 60 с.~(соавто-ры В.Н.Евдокимов, В.В.Худяков).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 620032, г.Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Диссертационный совет.

Информация о работе

Феклистов, Павел Александрович
доктора сельскохозяйственных наук
Екатеринбург, 1997
ВАК 06.03.03

Автореферат

Экологические закономерности роста северотаежных сосняков, как теоретическая основа повышения их продуктивности и рационального использования - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы