Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование дубово-сосновых насаждений в условиях свежих судубрав Южной части Полесья и Северной Лесостепи

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Формирование дубово-сосновых насаждений в условиях свежих судубрав Южной части Полесья и Северной Лесостепи"

УКРАИНСКАЯ ОРдеНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДОШЯ

На правах рукописи

1РЕЛШ Иван Васильевич

УДК 630*228.3:582.632.2.475.4/477.924.65/

ФОРМИРОВАНИЕ ДУБШО-СОСНСВЫХ НАСАВДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СВЕЖИХ СУД/БРАВ ШЮЙ ЧАШ ПОЛЕСЬЯ И СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСШШ

06.03.01- Лесные культуры, селекция, семеноводство и озеленение городов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Киев - 1990

Работа выполнена на кафедре лесных культур и лесной фитопатологии Украинской ордьла Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель - доктор биологических наук,

профессор Гордиенко М.И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кожевников A.M.,

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Буэун В.А.

Ведущая организация - Производственное объединение

"Житоиирлес".

Защита диссертации состоится с<с юря- 1990 i

в час. на заседании специализированного совета Д 120.71.(

в Украинской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйствег ной.академии /252041, г.Киев-41, Голосеево, УСХА, 1-й учебный корпус, аудитория 94/.

Просим принять участие в обсуждении диссертации при ее защите или выслать Вал отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печатью Вашего учреждения, по адресу: 252041, г.Киев-4] уд.Героев Обороны, 15, УСХА, сектор защиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 199и г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.П.Головащенко

0Б1ДАЯ. ХАРАКГШСГША РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с переходом лесного хозяйства на лногоцелевое пользование лесом все большую актуальность приобретает формирование насаждений такого породного состава и структуры, которые бы в конкретных лесорастигельных условиях наряду с удовлетворением всевозрастающих потребностей в древесине отличались высокими средозащитными и другими полезными функциями. В качестве эталонов таких насаждений для условий свежих суборей и судубрав иогут служить естественные сосново-дубовые и дубово-сосновые леса, известные своей высокой продуктивностью и биологической устойчивостью.

Создание подобных насаждений искусственным путем сопряжено з рядом трудностей, в основном связанных со сложными взаимоотношениями между сосной и дубом. Особенно не удаются эти культуры в 5едных суборях и на площадях, вышедших из-под длительного, сельскохозяйственного пользования. Между тем, в научной литературе вопрос об эдафическом ареале этих культур остается открытым. Мож-10 встретить рекомендации по их созданию от бедных подтипов еубо-эей до судубрав. Нет единого мнения и относительно способов сознания дубово-сосновых культур. Наибольшие противоречия среди исследователей имеются по исходной густоте посадки и первоначаль-•юй доле каждой из пород, применяемым схемам смешения и оптимальному составу насаждений.

Цель исследования. Основная цель исследований состояла в на/ином обосновании возможностей создания и формирования дубово-зосновых насаждений не только не уступающих, но и превосходящих ю своим показателям естественные древостой.

Научная новизна заключается в том, что впервые на основании комплексного подхода осуществлена оценка влияния исходного рвяме-Ч'зния посадочных мест, применяемых схем смешения не только на

анергию роста сосны и дуба, но и на общую продуктивность смешанных древостоев. Изучен р^жим питания сосны и дуба в условиях св< жих судубрав. Обосновано оптимальное пространственное размещешк • сосны и дуба по площади, общее число деревьев и доля каждой из ] род, обеспечивающих максимальную продуктивность в конкретном во; расте. С учетом выявленных закономерностей в интенсивности отпада сосны и дуба, динамики таксационных показателей, разработана целевая программа выращивания оптимальных искусственных насаждений для исследуемого типа леса.

Практическая значимость исследований. Разработаны эффективные пути снижения остроты взаимоотношений между сосной и дубом I насаждениях. Производству предложена система лесокультурных и Л1 соводствешо-таксациснных нормативов, позволяющая экономически оправданными мерами и технологическими возможными приемами сформировать в свежих судубравах оптимальные насаждения.

Личное участие автора. В работе приводятся результаты иссл дований, самостоятельно проведенных автором в период с 1986 по 1989 годы. Целевая программа формирования оптимальных дубово-со новых насаждений разработана совместно с сотрудником кафедры ле ной таксации УСХА П.И.Лакидой.

Апробация работы. Основные результаты исследований доклады вались, обсуждались и получили положительную оценку на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных с трудников и аспирантов лесохозяйственного факультета УСХА в 198 1939 и 1990 гг., расширенном заседании кафедры лесных культур и лесной фитопатологии УСХА. /май 1990 г./.

Объем работы и ггубликации. Диссертационная работа изложена на 177 страницах машинописного текста, иллюстрирована 15 рисунк ' ыи, 33 таблицами и состоит из введения, восьми глав, выводов и преддоженкй, списка литературы, включащего 275 наименований, в

•ом числе 7 на иностранных языках. Приложения занимают 17 стра-1иц. По материалам диссертации опубликовано 3 работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Состояние вопроса. История создания дубово-сосновых куль-'ур ведет свое начало с дореволюционных годов. Отмечается, что за гериод с 1937 по 1948 год из всех созданных на Украине культур на (олю дубово-сосновых приходилось 14,5%. Их удельный вес на Полосе бьш еще больше. Однако последующие обследования созданных гультур показали, что шогне из них оказались неудачными. Это пришло к значительному сокращению их доли в общих объемах или полюй замене чистыми сосновыми культурами даже в условиях, где сме-ганные дубово-сосновые насаждения отличались хорошим ростом /Лав-»иненко, 1960/.

Повсеместно создавая чистые насаждения сосны, многие наденусь на естественное появление под их пологом дуба, как это имело ¡есто в прошлом. Однако этим надеждам лесоводов не удалось сбыть-:я. Появление дуба в массово заложенных чистых культурах сосны фоисходило плохо и носило случайный характер /Поваршцин, 1959/. [исть-е же сосняки, особенно созданные на старопахотях и площадях, сшедших из-под временного сельскохозяйственного пользования.силь-ю повреждаются корневой губкой /Клшник, 1958; Глуцкий, 1959; Гу-ева, 1960; Обновленский, 1964; Федоров, Ермак, 1970; Падий, Цилв-шк, 1980; Ониськив, 1986; Генсирук, 1937; И- змскнй, 1987 и др./. )ни больше страдавд от гололеда и особенно на богатых почвах 'Ковтунов, 1963; Ониськив, 1986/. .'

Большинство исследователей, отдающих предпочтение смешанным 1асаждениям, приводят данные о более полном использовании ими по-енциального плодородия почвы, благоприятном влиянии на круг0Е0-гаг веществ, о лучшем выполнении ими защитных функций и более высокой биологической устойчивости /Ткаченко, 1952; Погребняк,1955;

Жуков, 1958; Тимофеев, 1958; Шумаков, 1953; Лавриненко, 1965; Лог-гинов, 1965; Морозов, 1970; Бабенко, 1971; Мякушко, 1978; Гордиен-ко, 1979; Мелехов, 1980; Данусявичус, 1981/.

Поскольку основные трудности в создании дубово-сосновых культур связаны со сложными взаимоотношениями между участвующими породами, сделан анализ двух основных категорий опосредствованных , воздействий одной породы на другую /Лавриненко, 1965/. При этом установлено, , что биохимические взаимовлияния не могут быть решающими, определяющими исход межвидовой борьбы /Дьяченко, 1970;Ьоу1е Ек, 1972; Лавриненко, 1973; Колесниченко, 1976/. Основные усилия исследователей должны быть направлены на поиск механизмов снижения остроты конкуренции между сосной и дубом за свет, питательные вещества и шагу.

Из наиболее существенных и доступных в лесокультурной и лесо-хозяйственной практике путей регулирования взаимоотношений являются: соответствующее размещение пород по площади; разновременное введение пород в создаваемое насаждение; соответствующие рубки ухода /Лавриненко, 1965/. Если относительно эффективности разновременного введения сосны и дуба имеется полное единодушие /Лавриненко, 1965; Головчанский, 1972; Гончар, 1977; Мякушко, 1976; Редько, Родин, Трещевский, 1980 и др./, то по вопросам исходной густоты посадки и ее регулировании в процессе роста и развития древостоя, схемам смешения и оптимальном составе дубово-сосновых насаждений мнения исследователей противоречивы.

Многообразие показателей, используемых исследователями в качестве критерия оптимальности, имеющиеся противоречия в исход ьк параметрах лесных культур, режимах выращивания дубово-сосновых на саждений послужило основанием для краткого изложения в этой главе современных требований, предъявляемых к формированию оптимальных насаждений /Кайрюкштис, Юодвалькис, 1979; Лосицкий, Чуенков,19«0;

■Ъйсеев, 1981; Петров, 1981; Вагсулюк, 1983; Буш, Иевинь, 1984;-1адэйщккова, 1985/. С учетом этих требований осуществлена разра-ютка темы диссертационной роботы.

~• Методика сбора ь обработки экспериментального материала. !ременкые пробные площади закладывались по общепринятым в лесной 'акеацш и лесоводстве методикам /Анучин, 1971; Кобраноз, 1973; Ърдиенко, 1979/ в чистых сосновых и смешанных дубово-сосновых ультурах 2-70-летнего возраста, с разными схемами смешения, ис-:одной густотой, размещением посадочных мест, разнообразием пород, ;спользуемых в буферных рядах.

Агрохимические анализы почвенных образцов проведены: еодер-енне гумуса и легкогидролизуемого азота /по Тюрину/; подвижных орм P^Cg и KgO /по Кирсанову/; pli водной и солевой витякки /по-енциометрически/; гидролитическая кислотность /по Каппену/;. сума поглощенных оснований /по Каппену-Гильковицу/.

Для изучения реяима питания сосны и дуба три раза за вегета-гпо определялось содержание азота, фосфора и калия в свекесорван-ж'листьях и хвое, подстилке, аккумулятивном горизонте почвы. ?и изучении поглощения этих элементов корнями сосны и дуба из чтательной смеси Прянишникова пользовались методикой М.Г.Зайцо-^й /1959/.

Учет опада и запасов лесной подстилки производился путем от->ра образцов на 10 учетных площадках площадьп I м каждая /Гор-генко, 1979/.

Изучение естественного возобновления на лесосеках проводи- • >сь на 20-25 учетных площадках размером 2x2 м, размещенных в юэх-ithom порядке на пробной площади величиной 0,25 га. На закульти-|рованных вырубках 2-8-летней давности .учет естественного совоб-вленип осуществлялся на междурядьях.

Учет распространения физиолог.тчески активных корней осущест-

влялся по 10-см слоям почвы методом проб.

В процессе выполнены работ эксплуатировался пакет прикладных программ кафедры лесной таксации /МАДСШ-МНО, ИСЙУНРОС, ЕЗГАН] для ЕС ЭВМ.

3. Характеристика объекта исследования. В глазе дано обоснование выбора объектов исследования. На основании литературных источников сделан анализ естественно-исторических, климатических, почвенных, гидрологических и лесорастительных условий района исследований /Вернандер и да., 1951; Погребняк, 1955; Попов, 1958; Елин, Саы^ур, Похлтон, 1960; Маринич, 1963, 1969; Мякушко, 1978; Гене ([рук, 1981/.

Свение разности суборей и сугрудков занимают от 34,6% в Цен-ральнополесском до 51,855 в Приднепровскополесском районах и 48,6; в северном лесостепном районе Приднепровской возвышенности, причал на долю свек'.н судубрав в последнем из них приходится 42,25ь /Генсирук, 1981/. Эти условия, как известно, благоприятны для выращивания многих древесных пород. Однако предпочтение должно быть отдано сосне обыкновенной, достигающей в этих условиях наивысшей продуктивности, не теряя своих высоких технических качест] В качестве примеси к ней лучше всего использовать дуб черешчатый который в зоне его произрастания входит в кроны сосны, достигая 9/10 ее высоты /Погребняк, 1955/.

4. Естественное возобновление. С целью изучения возможности комбинированного возобновления свежих вырубок, нами обследовано 15 участков, поступающих в ближайшее время в рубку и 4 вырубки 2-8-летнеЙ давности. При этом установлено, что в условиях свелих судубрап, при определенном сочетании благоприятных для появления самосова факторов /свет, густота травяного покрова, мощность под стилки и т.п./ появляется до 25 тыс.ит. на I га однолетнего само сеБа сосны, до 0,8 - дуба. Однако уже в первые годы кизни, ещу-

цая недостаток света, большинство из него гибнет. Так, самосева зосны 2-летнего возраста обнаружено от I до 7 тыс., 3-летнего -эт 0,5 до 3 тыс. ит/га, старших возрастов - единично. Основная зго масса приурочена к совещенным местам. Однако, даже шея до-зтаточное количество подроста сосны и дуба до рубки, нельзя рассчитывать на высокую его сохранность после нее /Чь!ыр, «алин, 1ШЗ; ¿елехов, 1969/.

Вынужденная минерализация поверхности почвы - до 80-90% 'Обыденников, 1980/, изменившиеся экологические условия на выруб-се приводят к тому, что уже на второй год после рубки происходит итенсивнсе вытеснение индикаторных видов и на смену им появлявт-;я вейник наземный, мятлик луговой, ежа сборная, пырей ползучий, юличество каждого из которых составляет от 8 до 42 кустов на.

о

' и , достигая высоты от 13 до 93 см. Вес корней травянистых ра-

¡тений, размещенных в верхнем 10-см слое почвы, доходил до 280 г 2

:а 0,25 м , в то время как корней сосны в этом слое практически ;е наблюдалось.

Последующее облесение вырубок происход иг, в основном, за чет мягколиственных пород /более 9($/. Появившийся на вырубках амосев сосны, в результате острой конкуренции со стороны травя-истой растительности за ресурсы лизнеобэспечения, постепенно те~ яет в приросте по высоте и, попадая под полог более энергично астущих березы и осины, выпадает из насаждения. Все ото сриде-эльствует о том, что в условиях свежих судубрав рассчитывать на гпеашое естественное возобновление хозяйственно ценными порода- ■ и не приходится. Наиболее надежным способом восстановления дубо-з-сосновых лесов является создание сплошных дубово-сосновых рттьтур,

5. Взаимодействие древе сит пород в свежих разностях субо-гй и судубрав. При формировании высокопродуктивных устойчивых

насаждений необходимо учитывать не только биологические, экологи ческие, ценотические особенности древесных пород, но и их взаимодействие п конкретных лесорастнтельных условиях.

История создания дубово-сосновых культур свидетельствует о постепенном переходе практиков лесного хозяйства на групповые сх< мы смешения, которые в больней степени соответствуют биологии леса /Лавриненко, 1955; Одинак, 1969; Гончар, 1977; Мякуако, 1978; Гордиенко, 1979; Редько, 1980; Извыский, 1987 и др./. Исследования порядного, .кулисного и группово-звеньевого размещения соски и дуба подтвердили эффективность двух последних в обеспечении fío лее энергичного роста дуба по сравнений о порпднь-м его скшеикем Так, в условиях свежих оуборей при порядном смешении сосни и дуба с 2,5 м мевдурндшши высота я диаметр последнего и возрасте 35 лет от сосны составляли соответственно г/1 и 6'J%, тогд?; как пр кулисном его введении эти показатели равнялись 62 и 735?. Еде более ослабленными оказались позиции дуба при уменьшении расстояния между ним и сосной до 1,5 м. В этом случае высота и диаметр дуба составляли всего 45% от показателей сосны, имеющей в 52-летнем возрасте высоту 23,2 м и диаметр 25,3 см.

В условиях свежих судубрав, где позиции дуба по отношении к сосне возрастают, кулисные и гругшово-звепьевые схемы смешения обеспечивают одинаковую эффективность в сохранении и обеспечении устойчивого положения дуба в смеси с сосной.

Анализ литературных источников, касающихся использования других пород в буферных рядах между сосной и дубом, свидетельствует о полном единодушии исследователей относительно зффектгюности этого лесокультурного приема на характере взаимоотношений »лежду последними /Погреоняк, 1938, 1955; Лавриненко, ЙлоровскиИ, Коваленко, 1950; Капиниченко, 1961; Харитонович, 1949; Гревцова, 19*38; Горциенко, 1967/. Расхождения между ними имеются лишь в ча

:ти оценки роли той или иной древесной породы или кустарника на )бщий исход борьбы между сосной и дубом за питательные вещества ^ влагу почвы.

Изучение хода роста по высоте сосны, дуба, а также пород, юпользуемых в буферных рядах /береза бородавчатая, липа мелко-гистная, ель обыкновенная, клен остролистный, берест/ показало, (то каждая из них, кроме березы, более эффективно влияет на успение темпов роста дуба в молодом возрасте, формирование его ство-'ов, чем это имеет место при самоподгоне. Лучшими породами для «¡пользования в буферных рядах в свежих разностях суборей и судуб->ав являются липа мелколистная и ель обыкновенная, а на легких ючвах - берест. При использовании клена остролистного желательно | его рядах высаживать кустарники для предохранения почвы от за-.ернения и хорошего отенения дуба с боков.

Имеющиеся дачные о более существенной роли конкуренции между ревесными породами в подземной части, чем в надземной /Ахромей-о, 1950; Рахтеенко, 1963; Чмыр, 1975/ послужили основанием для . зучения распространения мелких корней сосны, и дуба, а также вы-снонию влиянии липы мелколистной и ели обыкновенной на характер закмоотноиеннй в подземной среде. Установлено, что основная мас-а физиологически активных корней сосны и дуба как в суборях, так сугрудках находится в верхнем 30-см слое почвы /до 69^/. Доле-ое участие мелких корней каждой из пород зависит от богатства есорастигелькых условий.

Так, если в суборях на стыке кулис наблюдается значительное • реобладание /в 1,8 раза больше/ физиологически активных корней осны, то в условиях свежих судубрав преимущество в корненаселен-ости верхних горизонтов почвы переходит к дубу. Причем, если в ^льтурах с исходным размещением брО!рД это преимущество незначи-эльно /53-67^/, то в культурах с одинаковом первонрчальнш учас-

тием сосны и дуба /ЗрСЗрД/ участие корней последнего до глубины 40 см составляет от 67 до 82%. На участке, где сосна и дуб смени вались порядно, наблюдается вытеснение сосной корней дуба в более глубокие слои почвы.

Кль и липа не оказывают существенного влияния на взаимопроникновение корней сосны и дуба. Их положительная роль в осмовнот сводится к усилению роста дуба в молодом возрасте и предохранении его от затенения ветками сосны, растущей в свежих судубрава> значительно энергичнее своего состава.

6. Пищевой режим в дубово-сосновых культурах. Осуществляя подбор древесных пород для будущих насаждений, необходимо исходить не только из их соответствия лесорастительным условиям, но и их влияния на лесорастительные свойства почвы, интенсивности и ритмики поглощения питательных веществ каждой из вводимых в насаждение пород.

Встречающийся в районе исследований свежий судубравный тип ! трех эдафических вариантах: обедненный, средний и богатый /Елин и др., 1960/ обусловливает разную продуктивность дубово-сосновых насаждений и энергию роста участвующих пород. Если для сосны уху, шение лесорастительных условий скажется лишь на понижении бонип та, то для дуба увеличение разницы в темпах прироста с сосной по высоте может закончиться выпадением его из насаждения. Следовател: но, в обедненном варианте свежего судубравного типа,а тем более суборевых условиях создание дубово-сосновых насаждений усложняете Приуроченность растений-индикаторов к более широкому эколо гическому диапазону, по сравнении с тем, который присущ конгрет ноцу типу лесного участка, требует при определении уровня плодо родия почвы прибегать к дополнительному использованию данных о механическом составе, физико-химических свойствах и степени гу-vy¡Jиpoвaннocти верхнего слоя почвы. '

Положительное влияние примеси лиственных пород на почву, в >сновном, связывается с благоприятным воздействием лиственного >пада на круговорот веществ /Погребняк, 1955; Жуков, 1958; Лаври-генко, 1965; Бабенко, 1971; Мяк^тако, 1978; Гордиенко, 1979; Пас-■ернак, Смольянинов, 1986/. По нарастающему содержанию в хвое и [истьях азота, изученные нами породы располагаются в следующей юследовательности: ель, сосна, клен остролистный, дуб, берест и [ипа мелколистная, значения которых изменяются от I,11% в хвое ши до 3,19$ у листьев липы. Наибольшее содержание фосфора /0,71%/ |бнаружено в листьях клена остролистного, калия - липы мелколистой. Хвойные породы сосна и ель оказались самыми бедными и по на-:ичш в их хвое калия, содержание которого изменяется от 0,48 до Какой-либо закономерности по содержанию в хвое азота, фос-юра и калия в зависимости от возраста или состава насаждения не бнаружено, хотя показатели этих элементов в хвое чистого насажде-ия несколько ниже, чем в насаждении с дубом черешчатш.

Поскольку повышенное содержание элементов питания в органах . астения может быть связано и с повышенный его потреблением в про-ессе роста и развития древостоя, нами-была изучена роль дуба в очвенном питании и влиянии его на физико-химические свойства поч-ы. Исследования велись в чистых и смешанных рядом расположенных асаждениях.

Наблюдения за поступлением опада показали, что большая его асть, как в смешанном, так и одетом 60-летнего возраста насаждайте, приходится на летние и осенние месяцы-соответственно 64 и • 3%, При этом, п смешанных насаждениях общая его масса оказалась 1 1,3 т/га большей, чем в чистых, составившем за год 3,07 т. Чет-эртая часть листового опада /26$/, поступившая с апреля по но-5рь, принадлежит дубу, число стволов которого в насаждении со-говило 21,1/5 общего числа деревьев.

- И -

Изучение запасов подстилки показало, что несмотря на болыпун величину опада, в смешаньом насаждении формируется менее мощная подстилка /15,7 т/га/ против 21,5 в чистом. Такой же характер накопления подстилки наблюдался и в других чистых сосновых и дубово-сосновых насаждениях. В последних из них, в зависимости от во: раста, общая масса подстилки составила 0,65 и 0,78 от запаса по; стилки чистых соответственно 30- и 50-летнего возраста. На долю органоминерапьной части в смешанных насаждениях 30- и 50-летнего возраста соответственно приходится 59,6 и 56,6%, в то время как в чистых сосновых ее доля составила 65,3 и 63,3$. Это свидетельствует о более интенсивном процессе стабилизации массы подстилки в них по сравнению с чистыми сосновыми.

Участие дуба /21%/ по числу стволов, за счет его опада, способствовало почти двухкратному увеличению /в 1,9 раза/ скорости разложения подстилки по сравнению с чистым насаждением, что в свою очередь положительно отразилось на физико-химических свойствах почвы. В аккумулятивном и эллювиальноы горизонтах почвы увел! чилось содержание гумуса /на 35%/, легкогидролизуемого азота /на 18,3^/, повысилась емкость поглощения и насыщенность почвы основ) ниями, снизилась гидролитическая кислотность.

Трехкратное, за вегетационный период, определение содержани минеральных элементов в хвое и листьях показало, что наибольшее содержание азота и калия в хвое сосны и листьях дуба отмечено в начале лета /1.06/, затем наблюдается уменьшение их концентрации и снова некоторое увеличение к концу сентября. Максимум содержания фосфора в хвое сосны также характерен на начало лета, то да как у листьев дуба он отмечен вначале октября.

В аккумулятивном горизонте почвы более высокое содержание подвижных форм азота, фосфора и калия, наблюдается по средине дубовой кулисы на протяжении всего вегетационного периода. Только

u

1.06 15.07 4.10 IOS 15.07 . 4.10 Дата Aata

Рис. I. Поглощение азота (I) и фосфора (2) корнями сосны (-), дуба (-----).

Азот Калий Фосфор

'/о 1 1 % 0.4 0.2

< —---_ <

2< \ 2<

f

■f

1.06 15.07 А10 1.06 15.07 4.10 1.06 15.0? 4.10 ДАТА ААТЛ ДАтА

Рис. 2. Содержание питательных веществ в-хвое и листьях (I) и подстилке (2) сосны (-), дуба (-----).

на начало июня зафиксировано более высокое содержание азота в сосновой кулисе.

Какой-либо закономерности по содержанию питательных элементов в хвое и листьях с количеством в почве и интенсивностью поглощения их корнями не обнаружено /рис. I; 2/.

Калий наиболее интенсивно поглощается сосной и дубои в начале лета. В дальнейшем зафиксировано даже выделение его. Отсутствие

связи в содержании элементов в листьях и хвое с интенсивностью их гтлощения связано с реутилизацией поглощенных питательных веществ и различными химическими превращениями их в растениях. По ритму питания сосна и дуб являются совместимыми породами.

7. Продуктивность дубово-сосновых насаждений. Исследования культур с первоначальной густотой посадки от 7,1 до 13,3 тыс. шт. на I га показали, что более энергичный рост сосны по высоте наблюдается в культурах с густотой посадки свыше 13 тыс. шт./га до 25-летнего возраста, после которого преимущество в росте переходит к культурам с меньшей исходной густотой. Темпы прироста по диаметру сосны и дуба, а также более энергичный рост последнего по высоте большими оказались в культурах с меньшей первоначальной густотой /7,1-10 тыс. шт/га/.

Поскольку понятие "густота посадки" без учета размещения пород не имеет лесоводственного и хозяйственного смысла /Писаренко, Мерэленко, 1978/, важное значение имеет обоснование ширины междурядий, непосредственно влияющей на рациональное использование производительных сил природы. В фазе индивидуального роста, важное, если не самое главное значение имеет наличие на лесокультурной площади сорной травянистой растительности, влияющей не только на отпад растений /Мартынов, 1977/, но и в конечном итоге на продуктивность /Уайльд, 1969/. В исследованных нами культурах сосны 2-летного возраста регулярное удалениз сорняков способствовало ежегодному увеличению центрального побега на 10 см, более чем в 1,5 раза увеличился диаметр кроны вдоль и поперек ряда. Срок смыкания важен и с точки зрения восстановления в почве и подстилке фауны и микрофлоры, характерной срубленному насаждению. Рекомендуется к гльтуры создавать на вырубке с таким расчетом, чтобы смыкание крон наступило спустя 5-6 лет после посадки сеянцев.

Обследование 2-10-летних сосновых и дубово-сосновых культур

- г? -

показало, что смыкание крон между рядами соскы к указанному возрасту наступает при ширине междурядий 1,5-2,0 м. Увеличение ширины междурядий на каждые 0,5 м удлиняет срок смыкания на 1-2 года. Смыкание крон между рядами сосны и дуба, вследствие его менее энергичного роста отодвигается еще на 2-3 года. С учетом этого, а также литературных сведений /Вакуров, 1976; Кайрвкштис, Юодвалькис, 1975; Юодва-'ькис, Озолкнчус, 1987/, согласно которым за осчовной критерий при определении нижней границы первоначальной густоты используются технические качества древесины, а верхней - первый приход с рубкой в насаждение, считаем целесообразным в сосновых кулисах, при условии обеспечения в последующем высокой агротехники выращивания, применять ширину междурядий равную 2,5 м, В противном случае, а также в районах, где экономически обосновано проведение осветлений и прочисток ширина междурядий не должна превышать 1,5-2,0 м.

Из множества путей, в той или иной степени способных обеспечить повышение продуктивности, можно назвать два наиболее важные из них. Это - улучшение лесорастительных условий и обеспечение полного использования потенциального плодородия почвы /Иатузтшо, 1977; Лосицкий, Чуенков, 1980/. Нами уже отмечалась важная роль дубового опада в интенсификации биологического круговорота веществ, улучшении физико-химических свойств почвы, совместимость сосны и дуба по биологическим ритмам. В этой свпс 1, важнейшее значение приобретает обоснование оптимальной пространственной структуры смешанных насаждений, общего числа деревьев и доли каждой из участвующих пород, с возрастом.

Широко применяемые в лясокультурной практике кулисные схемы смешения, в основном, сориентированы на ооеслечение благоприятного исхода межвидовой борьбы для последнего. В то же время, вопрос влияния ширины кулис или размеров пахматок /групп/ на продукт ив-

ность насаждений остались до конца не разработанными. Отводя дубу р условиях свежих судубрав роль породы, благоприятно влияющей на сосну через почву, величину его кулисы, шахыатки /группы/ устанавливали, исходя из необходимости обеспечения достаточного освещения ему в молодом возрасте и формирования к 30-35 годам сомкнутого полога из сосны. Установлено, что смыкание крон к указанному возрасту наступает при расстоянии между крайними рядами сосны но более б-? метров. Ширина сосновой кулисы определялась с учетом дальности распространения листового опада дуба и его эффективного влияния на круговорот веществ. Обнаружено, что основная масса его /48-62$/ сосредоточивается по средине своей кулисы. К средине 5-рядной сосновой кулисы с 2-метровыыи междурядиями попало 65 г/м^, или 19^ листьев дуба, распределенных по междурядшш, что составило 2355 от общего веса хвои и листьев на этом междурядии. Близкое к этому участие листьев дуба в общем листовом спаде, как отмечалось выше, способствует почти двухкратному ускорению разложения подстилки. Увеличение оасстояния между лиственными кулисами до 16-16,5 м приводит к 2-3-кратному уменьшению участия листьев дуба в общем листовом опада. С учетом полученных данньс. на отот счет, а такие возможности применения линейных рубок ухода число рядов сосны в кулисе должно быть нечетным и равняться 5 или 7. При 7-рядной сосновой кулисе расстояние между рядами не должно быть больше 1,5 м. Диша звена сосны при группово-звеньевом смешении не должна превьшать 12-14 м. В этих культурах длина звена дуба не должна превышать половины звена сосны.

Несмотря на отсутствие единого мнения, большинство исследователей признаит существование в насаждении любого возраста оптимальной полноты /Кожевников, 1974/ или густоты /Кайрюкштис, Юод-валькис, 1979/, обеспечивающей максимальный текущий прирост стволовой древесины. Мы отдаем предпочтение установлению опт шальной

густота, поскольку очитаен. что она луча«, чем полнота, отдает условия розта деревьев и является более удоонш показателей -gin исяольпсвания в качестве норматива по реализации целевых программ.

Поскольку величина наличного запаса влияет на текущий прирост дреяистоев /Лнтанайтис, Загреев. 1981/, а исходное состояние дэевооясч чо шогем определяет его последующий рост /Филиппов и др., ¿985/ «ши исследована зависимость наличного запаса древостоя с vкол си деревьев а них. Яри отом установлено, что наиболее яродукптншт дубово-сосновши насаждениями сказались то из них, ;«у?орво ;t средине 1'У класса возраста состояли из 1300-1500 деревьев, У - 830-1ООО, У1 - 680-830 деревьев на 1 га.

Полученные нами данные примерно стракаат установленную динамику числа стволов для сссяовнх насаждений высших классов бонитета с иозрастон. Так, но данный A,U.Кожевникова /1974/ иа га после рубки дсяяно оставаться лучших стволов: в 15 лет - 5 тыс.. 20 - 3,1; 30 - 1/7; 40 - 1,16; 50 - 0,9; 60 - 0,7 и 70 -0,65 тис. лт.

В то ке время, изучение интенсивности отпада каждой из пород в отдельности показало, что более высокие темпы характерцу для дуба. Воспользовавшись показателем конкурентоспособности, определенным как отношение итоговой доли к исходной но числу стволов, установлено, что интенсивность отпада дуба по сравнению с сосной в условиях свеякх сугрудков в 1,1-1 2 пазы вине. Использование между сосной и дубом других пород устраняет нерав-юмерность в интенсивности отпада первых.

В. Формирование дубово-сосновых насаждений в услри.'Мх_све~ них судубрав. нормирование целевипс насаждений должно нестись на зенове соответствующих программ, составленных с учетом обгехтяа-ю существующих закономерностей во взаимоотношениях смешиваемых юрод и динамики таксационных параметров с возрастом.

В качестве критерия оптимальности Быбран максимум продуктивна ^ти по стволовой древесине за оборот рубки. Высокопродуктивные насаждения, как правило, отличаются и высокой биологической устойчивостью, обладают максимальными защитными и средообразуюцши свойствами.

Поскольку моделирование роста и производительности дроаосто-ев являетсл объектом таксационных исследований, в диссертационной работе дана лишь общая характеристика показателей, положенных в основу разработки целевой программы, которая приведена в табл. I.

В главе с учетом обобщения прогрессивных технологий создания лесных культур на вырубках, литературных сведений, касающихся усовершенствовании отдельных приемов, дано обоснование основных лесо-культурньх и лэсоводственно-таксационных нормативов выращивания дубово-сосновых насаждений по предлагаемой целевой программе. Краткая их суть и основные показатели по оставляемой части древо-стсев представлены на рис. 3.

Расчет экономического эффекта от внедрения целевых программ выращивания дубово-сосновых наса-вдений показал, что его величина за оборот рубки на I га составляет 2497 рублей.

Выводы и предложения

Проведенные исследования позволили сделать следующие вывода и предложения:

1. В условиях свежих судубрав ишоП части Полесья и северной Лесостепи рассчитывать на успешное естественное возобновление ценными в хозяйственном отношении породами не приходится. Наиболее надеажм способом восстановления дубово-сосновых лесов является создание сплошных дубово-сосновых культур.

2. "тобы обеспечить успешный рост дуба, его устойчивое положение в дубово-сосновых культурах, дуб следует вводить одним рядом в центре трехрядной лиственной кулисы. В буферных рядах луч-

Таблица I

ШИТОМ ГШИЕШ ЦЕЛЕВВ1

имво-сосяова! ДРЕВОСТОЕЗ ПРЙВОЕЕРЕШ /ШСТЕГО» »ССР (инммй опттпхга - иаксвитнм лроиктпяосп, «ятгишик» нтаыи - сшп)

8 ! ! ДРЕВ 8 СТОЙ | ОСТАВЯЯЕЕЙЯ ЧЙСТЬ ! 8Й!!Р(ШЯ НАСТЬ !0Е№1

3 > ! »СРГМЖЯ'Ш-'СК-'ЗЯ- ¡КЗКОгаКЕ!СРП?СРЕЯ-!ЧЙСЙО'ИП-!за- 1сРГ|'СГ£а!ЧИС-!ЭЛ- !ПРО-¡ЛГИ-!<>5. и' Р !СеС-!СКСША, 1М1 !Ш0-!М !£0-!ПйС ¡ЗЛПАСЯ, !!!ЯЯ !М ЮШ-ША !ПГ.С !1М !Ш !ПАС !№«. !|Ш!---------

»¡т >-.....---да- ;т /тивсЕ/сгсзтн.и ни- ¡¿я«- мог !Лмтства!И- ц:«'-/ст:сгво!т/!ыи,гч13'[тпт

С ! ХГЦ'ЕЕПШР,! !С£'Е!«!«08,!---------!Сй- !КТР,! :СЕЧ£(КЙ,!СВ- '.К'.Р'ИМ 'ГИ^ЬМ.'ИЬ.'НМ '.»Л

1! !НЛЯ !ИЯЯ ! ! !№,:а !т.!СГЕНТШ!ГА, .' ! НШ,!№!ГЛ, ! ! !*УБ.!«1У6. ! ! Ш! ! ! ! л ! ИВ.«! ! П 111ЕЕ !Щ ! Л ! СИ ! • ГВ.И! П'П'СП! ! й ! И ! Я ! !

Н150; 1-25, ТУЙ-С2, №Ш-15,3

м с «.ч ь,о «95 4.1 7 «2 22 2.2 4.4 5.0 4.7 3214 5.5 20 1.3 3.0 С31 2 2 22 2.2 4.4

5 5 3.0 1.4 ИИ 0.5 79? 1 3.1 0.2 3.0 2,1 1374 0.5 1 2.0 1.3 35 0 0 1 0.1 0.2

«тог 5504 6.6 23 2.3 4.4 4590 6.0 21 914 2 2 23 2.3 4.4

¡5 87 С 3.2 «.6 7.7 3214 !«.В 435 77 3.2 11.1 3< В.З 2X47 12.3 47 7.2 5,4 047 10 12 99 5.3 11.«

15 3 5.8 .43 1374 3.0 (.15 12 0.8 2.1 4.1 4,4 829 2.7 11 3.3 2.0 5«7 1 1 12 0.8 2.2

ИСГ 4550 17.8 09 4,0 13,2 3174 15.5 7а К14 11 13 91 6.1 13.4

29 87 С 11.3 ¡2.9 10.9 23(7 22.0 374 ИЗ 7,2 13.2 11.5 11.8 ¡773 19.3 124 10.0 7.8 57« 17 21 155 7.8 15.2

13 г 8.4 3.0 Е2? 1.1 593 21 1.0 1.8 8,7 9.2 559 3,7 19 5.7 «.« 273 2 3 22 1.1 2,0

ИТОГ 3176 24.1 144 6.2 15.0 2332 23.0 143 ?«', 19 32 177 8.9 17.2

23 53 С 11.1 ¡5.8 14.1 1773 27.6 533 259 С. 4 13.3 Н.5 15.« 1395 24.6 187 12.1 ЮЛ а в 22 5! 233 9.5 14.4

12 г 10.9 10.4 559 (.9 557 30 1,2 1.8 11,2 11.8 «04 4.5 28 7.5 4.1 153 2 5 33 1.3 2,2

ЙТСГ 2132 32.4 23? 9,4 15.1 (801 29.1 215 531 24 54 271 10.8 18.8

30 И С 14.7 18.3 17.1 1395 32.0 511 272 9.1 17.7 14.9 18.0 1134 28.9 247 15.0 12.3 259 25 76 323 10.8 17.0

12 Л П.2 13Л 404 5.3 529 за 1.3 1.4 13.5 11.« 312 5,1 34 9.2 1.1 9« 2 7 «3 1.4 2.0

«тег 1801 37 3 310 10.« Н.З 1418 34,0 283 333 27 83 344 12.2 19.0

53 ез С 19.0 21.0 19.9 1134 35,3 490 330 9.4 11.6 19,2 20.8 759 32,2 303 17.2 14.5 184 21 103 404 11.4 К.4

12 9 15.3 13.3 31! 5.9 507 «4 1.3 1.5 15.7 14.7 249 5.5 «3 10.9 9.« 63 3 10 53 1.3 2.0

ИТОГ 1«48 41.2 3'4 10.7 13.1 1199 37.7 3«6 299 30 113 «9 13.1 13.4

«0 ВЗ С 21.5 23.2 22.3 950 3?,? 47« 391 9.5 10.3 21.5 21.3 709 32,7 331 ¡9.3 14.3 241 50 153 494 12.1 15,4

12 Я 17.2 17.3 24! 6.2 491 52 1.3 1.2 17.0 20.1 173 5.5 «7 12.4 11.0 74 5 13 42 1.5 1.8

9Т1Г 1149 44.1 433 И.8 11.5 ей 18.2 378 ЗП 55 168 5«Ь 13.4 17.4

за 83 с гз.е 27.1 27,2 709 41.« 451 444 9.3 9.5 23.3 МЛ 544 34.7 «15 22.9 20.4 ИЗ 51 ' 4 419 12.4 13.5

12 % 29.6 21,8 173 4.3 447 42 1.2 1.0 21.2 23.9 131 5.9 37 13.3 14.0 42 3 Л 77 1.5 1.5

МТРГ В82 47.9 523 10.3 9.5 497 «2.4 «72 135 54 22« 696 13,9 ¡5.0

40 ез С 29.1 30.3 51.2 514 43.3 433 329 8.8 6.3 23.3 32.3 <74 39.2 «1 25.9 23.8 92 <8 252 733 12.2 11.4

12 8 21.4 23.2 131 4.4 431 49 1.2 0.7 23.1 24.9 104 6,0 6« 17,7 14,8 23 5 23 89 1.5 ¡.2

йтиг 497 4?.9 59!1 10.0 7.0 МО 45,2 345 119 53 277 822 13.7 ¡2.4

п еч с зз.б зг.е 34.3 474 44,3 423 574 8Л 4.5 30.8 33,5 «14 40.9 331 28.3 27.0 4" «3 295 026 11.9 9.3

И 1 23.В 29.1 104 4.4 440 74 1.1 0,5 24,0 29.5 90 4,1 'О 19.4 19.3 и 4 29 99 1.« 1.0

мсг 530 53.9 6(6 9.3 5,« М« 47.0 401 74 «7 32« 925 13.2 1-3.3

СО И С 32.1 34.8 37.1 414 41.6 <13 Ш 7.4 3.2 32,8 37.5 374 42.0 570 30,3 27Л 4« 3« 331 «1 11.3 1,5

п 1 :м 30.4 99 4.5 432 77 1.0 0,3 27.6 31.« 79 6,1 73 21.4 21.« И 4 33 106 1.3 0.7

ятег '30( 51.3 483 8.4 3,3 433 «8.! 413 51 44 344 К07 12.6 8.2

10 89 С 3«.0 36.2 39.1 37« «5.0 4» 627 7.0 2.1 31.1 39.4 3(8 42.9 5Т9 31.8 32.1 24 28 35? ИЗ 10.4 ) 1

П 1 ил 32 Л 71 4.4 42!, 78 0.9 0.1 24,0 32.9 12 6.1 73 23.1 23.2 7 3 34 ¡11 1.Г>.3

(II от 151 ¡1.« 705 7.9 2.2 «20 «9.0 47« 33 31 393 1049 11.8 6.2

100 В9 С 33.0 37.2 40.4 3«В 45.1 404 4«1 4.« 1.4 105« 19,4 4,2

11 1 2т.7 31.3 72 6.3 423 79 0.8 0.1 115 1,1 и.«

яет «20 51.« 720 7.2 1.5 I 3 ИЛ <■>

Рис. 3. Основные лесокультурные и лесоводственно-твксационные нормативы формирования оптимальных дубово-сосновых насаждений.

-наше высаживать породы, форыирутацие в молодом Бозрасте густооблиственную крону и с менее энергичным ростом, чем дуб. По комплексу этих показателей лучшими в условиях су б ерей и судубрав являются липа мелколистная и ель обыкновенная, на легких почвах - берест. При использовании клена остролистного желательно в его рядах высаживать кустарники.

3. В уровнях свежих судубрав корневая конкуренция не является определяющей в исходе борьбы между сосной и дубом. На стыке кулис наблюдается преобладание мелких корней дуба, что обеспечивает устойчивое его положение в ризосфере. Липа и ель не предотвращают взаимное проникновение корней сосны и дуба. Их положительная роль проявляется в надземной части.

4. При определении условий местопроизрастания, кроме растений-индикаторов целесообразно использовать данные о механическом составе, физико-химических свойствах и степени гумусированности верхнего слоя почва.

5. Для смешанных дубово-сосновых насаждений характерно поступление на почву большей массы органического опада и более интенсивное его разложение, что сопровождается повьшением химического плодородия почвы. Зависимости по содержанию питательных веществ в хвое и листьях с количеством в почве и интенсивностью поглощения их корнями не обнаружено. По ритмам питания сосна и дуб -совместимые породы.

6. В густых культурах до 25-летнего возраста наблюдается более интенсивный рост сосны по высоте, в старгоем возрасте - в редких. Энергия роста сосны по диаметру на протяжении всей жизни, а ' также рост дуба по высоте и диаметру большими оказались в редких культурах.

7. В условиях свежих судубрав при размещении рядов через 1,5-2 м смыкание ветвей сосны наступает на 5-6 год после посадки.

Увеличение ширины междурядий на каждые 0,5 м удлиняет срок смыка-I ля на 1-2 года. Смыкание крон между рядами сосны и дуба, вследствие менее энергичного роста последнего, еще отодвигается на 2-3 года.

6. Высокопродуктивные дубово-сосновые насаждения можно сформировать при условии смыкания к 30-35--летнему возрасту соснового полога над лиственной кулисой, что достигается размещением крайних рядов сосны на расстоянии не более 6-7 метров. Эффективное влияние дубового огада на разложение подстилки в сосновой кулисе ощущается на расстоянии 6-7 метров от лиственной кулисы.

9. Наиболее продуктивными дубово-сосновыми насаждениями в свежих сугрудках оказались те, о.бщее число деревьев в которых к средине 1У класса возраста находилось в диапазоне 1300-1500;

У - 830-1000; У1 - 680-800 штук на I га.

10. В смешанных насаждениях наблюдается примерно такая же закономерность в суммарном отпаде деревьев как и в чистых сосновых древостоях. В то гч время, темпы отпада деревьев дуба, как менее конкурентоспособной породы, по сравнению с сосной, оказались к концу жерднякового возраста в 1,1-1,2 раза вы;е. В дальнейшем, с улучшением световой обстановки, позиции дуба укрепляются и темпы отпада обеих пород выравниваются.

11. Предложенная система нормативов позволит экономически оправданными мерами и технологически возможными приемами сформировать оптимальные дубово-сосновые насаждения. Нормальный рост дуба, его устойчивое положение обеспечивается только в групповых к кулисных культурах. Отдав предпочтение кулисному смешения, луч шие результаты будут получены при введении между сосной и дубом буферны. рядов иг предложенных ранее пород. Независимо о? выбран ной сх.;ыы смешения, первоначальное участие лиственных пород /дуба/ должно составлять около 3а ширина лиственной кулисы или

группы не превышать 6-7 м, сосновой - 12-14 м. Более узкие между-рядия /1,5-2 м/ могут быть рекомендованы к использованию в лиственной кулисе, а также в 7-рядных сосновых кулисах с перспективой проведения линейных рубок ухода. В 5-рядной сосновой кулисе расстояние между рядами может быть увеличено до 2,5 м.

В качестве контроля за режимом выращивания предлагается пользоваться числом оставляемых деревьев, суммой площадей сечений и запасом с таким расчетом, чтобы к возрасту спелости сформировать насаждение состава 9С1Д.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Шаблий И.В. Влияние лиственных древесных пород на продуктивность культур сосны обыкновенной // Совераенствование ведения лесного хозяйства и защитного лесоразведения: Сб. науч. тр. I УСХА. - Киев, 1988. - С.33-35.

2. Шаблий И.В, Взаимоотношения древесных пород в зоне корневых систем // Совершенствование ведения хозяйства в лесах Украины и Молдавии: Тез. докл. уч-ков респ. научн.-техн. конф. - К.: Изд. УСХЛ, 1990. - С. 82.

3. Гордиенко М.И., Шаблий И.В. 0 влиянии древесных по-од на почву в условиях свежих судубрав // Совершенствование ведения хозяйства в лесах Украины и Молдавии: Тез. докл. уч-коь респ. научн.-техн. конф. - К.: Изд. УСХА, 1990. - С.72-73.

Подписано в печать II.09.1990 г. Формат 60x84 I/I6. Бум.тип. В1 3. Тирад 100 эзк. Заказ J> 781. Бесплатно.

Печатный участок УПК УСХА, 252041 Киев, Сельскохозяйственный пер., 4