Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование высокопродуктивных березовых насаждений из молодняков естественного происхождения в условиях Клинско-Дмитровской гряды

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных березовых насаждений из молодняков естественного происхождения в условиях Клинско-Дмитровской гряды"

з оа

ГОРИЩЕВ Алексей Сергеевич "'ЛП с

ФОРНИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ БЕРЕЗОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ИЗ МОЛОДНЯКОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КЛИНСКО - ДМИТРОВСКОЙ ГРЯДЫ

06.03.03 - Лесоведение,лесоводство.лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ГОРШЦЕВ Алексей Сергеевич

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ БЕРЕЗОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ИЗ МОЛОДНЯКОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КЛИНСКО - ДМИТРОВСКОЙ ГРЯДЫ

06.03.03 - Лесоведение,лесоводство,лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена в Московском государственном университете леса

Научный руководитель - • Доктор сельскохозяйственных наук,профессор,

Обыдёнников В.И., Научный консультант - Кандидат сельскохозяйственных наук, ст.научн.сотр. Гуров А.Ф.

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук,профессор, Заслуженный лесовод РФ Набатов Н.М., Кандидат сельскохозяйственных наук.ст.научн. сотр..Заслуженный лесовод РФ Михайлов Л.Е.

Ведущее предприятие - Московское управление лесами

Защита состоится 2000 года в 10 ч.ЗО мин. на заседании

диссертационного совета Д 053.31.03 при Московском государственном университете леса по адресу : 141005, г.Мытишд, Московской области, МГУЛ, ауд. 313.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке униБерситет-а.

Автореферат разослан дУапреля 2000 года

Отзывы в двух экземплярах,заверенные печатью,просим направить в адрес совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

профессор Анисочкин В.Г.

Р 341-Я ¿Ад

п Но

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Лесной кодекс Российской Федерации, принятый в 1997 году, определил направление развития лесного хозяйства нашей страны, в основе которого лежат принципы рационального, непрерывного, неистощительного лесопользования.

Одним из путей решения данной проблемы является интенсификация использования ресурсов лиственных пород, з частности- березы. Опыт высокоразвитых стран свидетельствует о неограниченных возможностях использования древесины быстрорастущих лиственных пород.

В настоящее Бремя имеет место разделение древесных пород на хозяйственно ценные ( главные ) породы, к которым откосятся в первую очередь хвойные и твердолиственные к малоценные ( второстепенные ) породы, к: которым относятся мягкшиственнке. Однако в условиях рыночной экономики все лесообразующие породы могут и должны быть главными для определенных лесорастительных и экономических условий. Задача лесоводов заключается в том, чтобы не бороться с этим нормальным природным явлением, а направленно его регулировать.

Решение общеотраслевой задачи по улучшению качественного состава и повышению продуктивности лесов идет в настоящее время, в основном по пути расширенного воспроизводства хвойных лесов,поэтому ведение специализированных хозяйств,ориентированных на воспроизводство мягколиственнх пород, в частности - на берегу целесообразно и актуально в первую очередь в лесодефицитных районах с истощенной лесосырьезой базой по хвойному хозяйству.

. Таким образом, разработка комплекса мероприятий по формированию высокопродуктивных березовых насаждений из мэлодняков естественного происхождения, обоснование принципов дифференцированного, целевого ведения хозяйства на березу в зависимости от количественной к качественной продуктивности насаждений является з

настоящее время нерешенной и, вместе с тем, очень актуальной проблемой.

Цель и задачи исследования заключалась в изучении и раскры-• тии особенностей развития березовых насаждений,а также разработке и обосновании комплекса лесоводственных мероприятий по формированию высокопродуктивных березовых насаждений из естественных молодняков, оптимизации режима их выращивания для обеспечения потребностей производства в высококачественном сырье, создании условий по ускорению процесса перевода производных формаций в коренные леса с минимальными затратами на их восстановление.

Научная новизна работы. Исследован ряд лесоводственных факторов, влияющих на формирование высокопродуктивных, высокотоварных березняков, изучены особенности естественного и направленного формирования березовых насаждений. Изучены особенности хода естественного возобновления березы. Разработан комплекс мероприятий по выращиванию высокопродуктивных березовых насаждений из молсд-някое естественного происхождения с последующим формированием под его пологом устойчивого хвойного элемента,обеспечивающего перевод производного типа леса (березняка) в коренной тип леса (ельник). Изучен рост елового элемента леса при различных интенсивностях рубок ухода в березняках.

Практическая значимость выполненных исследований. Результаты исследований позволили рекомендовать производству систему мероприятий по формированию высокопродуктивных березовых насаждений из естественных молодняков. Рекомендована очередность выполнения уходов, их нормативы, способы. Обоснована экономическая эффективность и лесоводственная целесообразность предлагаемых мероприятий. Уточнены параметры программ рубок ухода в березняках, предложен-

ные в "Наставлении по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части России" для условий Клинско-Дмитровской гряды, разработаны местные программы рубок ухода.

Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечивается использованием большого количества экспериментального материала. Достоверность выводов подтверждена обработкой экспериментального материала с использованием современных методов математического анализа на ЭВМ.Приведено технико - экономическое обоснование рекомендуемых мероприятий.Личный вклад соискателя состоит в проведении всего комплекса работ по сбору,обработке,и анализу экспериментального материала.

Апробация работы. Основные положения диссертации неоднократно докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и докторантов Московского государственного университета леса в 1997-99гг, научно-техническом совете Московского управления лесами в 1999г, кафедре лесоводства и подсочки леса в 199б-2000гг.

Внедрение и публикации результатов исследований. Результаты исследований йрошй опытно-производственную проверку в Клинском лесхозе Московского управления лесами и предложены к внедрению В практику лесохозяйственного производства лесхозов Московской области. По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и рекомендаций.Библиография включает 195 источников в том числе 13 на иностранных языках.Диссертация изложена на 18? страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 таблицами, 2 схемами, 12 фотографиями.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Критерии перевода площадей, возобновившихся березой в пошитые лесом земли.

2.Программы рубок ухода в березовых древостоях, учитывающие качество древесины, целевой сортимент и отбор "деревьев будущего".

I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И* ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ

Проблема формирования высокопродуктивных насаждений занимает одно из центральных мест в лесоводственной науке (Мелехов,1957). А.Н.Кузнецов, В.Г.Рубцов и А.А.Книзе (1977) отмечают два пути формирования древостоев : пассивный - естественное формирование без вмешательства человека и активный - направленное выращивание.

При изучении направленного формирования насаждений центральное место занимает проблематика рубок уход за лесом.Большой вклад в развитие теории и практики рубок ухода Енесли отечественные ученые : В.П. Тимофеев, А.Б. Жуков, Г.Р. Эйтинген, В.Г. Нестеров, Н.П.Георгиевский, А.В.Давыдов, Д.И.Дерябин, П.И.Изюмский, В.Г.Ат-рохин, С.К. СенноЕ, А.М.Кожевников и др.

Новым этапом в развитии теории и практики рубок ухода за лесом является программное формирование высокопродуктивных насаждений. Проблематика программ рубок ухода освещена В.Г. Атрохиным, И.Оевинем (1935),С.Н.Сенновым (1986), В.Оелдаком (1989) и др.

Изучение особенностей выращивания хозяйственно ценных березняков предусматривает разработку мероприятий по формированию под пологом березы устойчивого хвойного элемента леса, тем самым достигается максимально возможная для каждого конкретного участка экономически оправданная доходность лесной площади.

К числу слабоизученных вопросов данного направления иссле-

дований следует отнести отсутствие рекомендаций по районированию березовых насажденийчю степени устойчивости к поражению основными сортообразующими пороками, отсутствие критериев перевода площадей, возобновившихся березой в покрытые лесом земли, а также отсутствие местных программ рубок ухода в березняках, учитывающих качество древесины и целевой сортимент.

Одним из принципиальных подходов к разработке системы рубок ухода в березняках в зависимости от целевого назначения древосто-ев, является проведение сильных и редких изреживаний, что отвечает лесоводственно - биологическим особенностям березы и тенденциям развития лесного хозяйства.

2. ПРОГРАММА РАБОТ, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Объектами изучения являлись березняки Клинско - Дмитровской гряды, произрастающие в черничной группе типов леса. Исследования проводились в основном на территории Клинского и, частично - Солнечногорского и Дмитровского лесхозов Московского управления лесами.

В программу исследований включены следующие вопросы :

1. Изучить естественно - исторические, физика - географические и лесорастительные условия района исследований.

2. Провести исследования хода естественного возобновления березняков, оценить их санитарное состояние.

3. Изучить особенности формирования береговых древостоев, их качественное состояние, разработать нормативы рубок ухода в березняках и целевые программы их выралщвания.

4. Обосновать лесоводственно - экономическую эффективность и це-

лесообразность формирования высокопродуктивных березовых насаждений из естественных молодняков.

Основные исследования были сосредоточены в березняках семенного происхождения.которые отбирались как на вырубках,так и на гарях прошлых лет.

Сравнение различных показателей березняков разного происхождения проводилось по методу парных сравнений сопряженных вариант, ряды возрастной динамики морфологических показателей выравнены по способу наименьших квадратов (Лакин,1930).

Исследование структуры и представленности березовых молодняков производилось посредством анализа лесоустроительных материалов с рекогносцировочным обследованием части площадей в натуре. Рассматривалось распределение площадей молодняков по полнотам, классам бонитета, типам леса и типам условий местопроизрастания.

. Изучение формирования высокопродуктивных березняков из естественных молодняков проводилось на постоянных пробных площадях, заложенных по методике Н.П.Георгиевского (1953). Они включали контрольные и опытные секции с различными вариантами ухода за березой.

Пробные площади с однородным режимом формирования объединялись е серии. В пределах серии пробные площади по степени изреживания объединялись в группы. Принадлежность березняков серий пробных площадей к естественному ряду проверялась по результатам анализа хода роста доминирующих по высоте деревьев (Воропанов,1980).

Определение таксационных показателей пробных площадей осуществлялось на основании сплошного перечета деревьев по общепринятым в таксации методам. Основным методом изучения лесоводс-твенной эффективности уходов являлся метод сравнения показателей древостоеЕ опытных и контрольных-секций.

Расчет величины дополнительного текущего прироста по радиусу производился по методике В.Г.Рубцова (1977). У учетных деревьев

исследовались: высота, диаметр на высоте 1,3 метра, диаметр крон, сучковатость, форма кроны.

Строение древостоев'по диаметру изучалось по данным сплошного перечета деревьев, проверка нормальности распределения деревьев производилась с помощью показателей асимметрии и эксцесса. Анализировалось распределение запаса,сумм площадей сечений и числа деревьев по классам роста деревьев.Влияние уходов на оборот рубки изучалось путем сопоставления средних диаметров деревьев на изре-женных и контрольных секциях. Величина сокращения оборота рубки определялась периодом времени, в течении которого средние диаметры контрольных насаздений достигнут соответствующей величины разреживаемых (Сеннов 1978).

Состояние елового подроста под пологом березняков изучалось по методике'A.B. Побединского (1966).Расчет величины дополнительного текущего прироста производился по методике В.Г.Рубцова (1977).

Лесоводственная эффективность уходов- за молодняками березы исследовалась на опытных участках.

При составлении целевых программ рубок ухода использовались рекомендации С.Н.Сеннова и др.(1978). Учитывались общие особенности режима рубок ухода в березняках и закономерности формирования березняков под влиянием рубок ухода. Нормативы целевых программ рубок ухода разрабатывались на основе анализа результатов экспериментальных разреживаний древостоев.

Собранный материал обработан современными математико-статис-тическими методами с использованием ЭВМ. Результаты наблюдений оформлены в виде таблиц и графиков. В большинстве исследований точность опытов не ниже 5% при 5%-ном уровне значимости.

В ходе проведенных исследований выполнены следующие работы : обследовано 1932 выдела (8327га) березняков, заложены 3 серии пробных площадей общим количеством 27щт и 10 опытно -производственных участков. Исследованы биометрические показатели .4350 де-

реЕьев березы, 1650 экз.молодняка березы и 1450 экз.подроста ели, изучено 830 модельных деревьев для исследования пороков березы, проведен анализ хода роста 75 деревьев, изучена структура молод-няков березы на 1257 га, измерены годичные приросты в высоту у 9900 экз.подроста ели. Материалы исследований обработаны с применением методов математической статистики : вычислены среднестатистические показатели - 1740 рядов, выполнен дисперсионный анализ 67 комплексов, парный корреляционно - регресионный анализ -46 задач,определена нормальность распределения - 76 задач

3. ЕСТЕСТВЕННО - ИСТОРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИИ

Район исследования в лесорастительном районировании С.Ф. Кур-наева (1973) включен в Скандинавско - Русскую провинцию Русской равнины зоны смешанных лесов. В его дробном лесорастительном районировании (Курнаев,1982) район входит в Возвышенную полого -холмистую равнину Кдинско-Дмитровской гряды. Территория района исследований отнесена к геоботаническому району елово-широколиствен-ных лесов, которые занимают северную и западную часть Московской области. Леса этого района представлены,в основном, еловыми и мяг-колиственными (преимущественно березовыми) насаждениями. Кроме того, на песчаных и супесчаных древне аллювиальных отложениях размещаются сосновые насаждения с елью во втором ярусе.

Лесистость района исследований составляет 57%, что значительно выше средних показателей по Московской области.

Отрицательной особенностью климата района являются поздние весенние и ранние осенние заморозки, которые губительно отражаются на лесной растительности. В целом климатические и почЕорасти-тельные условия района исследований благоприятны для произрастания основных лесообразующих пород и близки к географическому оптимуму

для березы.

Леса района исследований отнесены к первой группе лесов. Выполняя санитарно - гигиенические функции, очищая атмосферу от дыма, копоти, одновременно обогащая воздух кислородом, улучшают температурный режим, предохраняют почву от заболачивания, а источники водоснабжения - от загрязнения и обмеления.

Леса района исследований представлены в основном высокопродуктивными насаждениями - средний бонитет 1,3, в том числе по березе - 1,3.

4. ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ БЕРЕЗЫ И КРИТЕРИИ ПЕРЕВОДА ПЛОЩАДЕЙ, ВОЗОБНОВИВШИХСЯ БЕРЕЗОЙ, В ПОКРЫТЫЕ ЛЕСОМ ЗЕМЛИ

Акад. И.С.Мелехов (1980,1989) в своих работах неоднократно отмечал,что естественное возобновление леса следует понимать двояко:

- как процесс самовозобновления, протекающий в лесу стихийно, вне влияния лесовода,

- как процесс регулируемый, направляемый лесоводом.

Метод естественного возобновления предусматривает создание благоприятных условий среды и обеспечение площади высококачественными семенами путем выбора определенных способов и технологии рубок, системы машин и других мероприятий с учетом биологии и экологии древесных пород, природных и экономических условий.

Для оценки возобновления леса важное значение имеет прежде всего общая заселенность площади подростом, определяемая по густоте и встречаемости, качественное состояние подроста и период заселения им площади ( Морозов,1930, Ткаченко,1955,Мелехов,1980, 1989).Большинством исследователей в основном уделялось внимание возобновлению хвойных пород. Возобновление лиственных пород и в частности березы изучалось в меньшей мере '(Мелехов,1957,Ткачек-

ко,1955, Денисов,1979,1999). Особый интерес представляют научные сведения С.А.Денисова (1998,1999) по сравнительной оценке возобновления двух видов березы - повислой и пушистой.

Возобновление березы на вырубках и гарях района исследований в целом протекает успешно (от 14,3 до 60,5 тыс.шт/га).В возобновлении принимает участие и осина. Кроме того, почти на всех участках наблюдается участие в возобновлении леса хвойных (от 0,6 до 5,6 тыс.шт/га), причем сосна - последующего возобновления, а ель-большей частью предварительного. При этом, подрост ели старше березы на 5-10 лет.Наиболее успешно возобновляется береза на гарях.

Как показывает опыт Клинского,Солнечногорского и Дмитровского лесхозов Московской области все лесосеки из - под сплошных рубок целесообразно на 3 - 5 лет оставлять под естественное заращивание. За этот период будет представлена возможность выявить возобновительный потенциал конкретной лесообразующей породы в данных условиях произрастания, после чего проводится инвентаризация вырубок.

М.Е.Ткаченко (1955) считал процесс возобновления леса законченным в момент полного смыкания крон и начала его самоизрежиЕа-ния.Однако, при хозяйственной оценке успешность возобновления необходимым периодом возобновления считается момент накопления определенного количества окрепшего подроста, который устанавливается с учетом разработанных критериев для определенных древесных пород и эколого-географических условий.

Ввод площадей,возобновившихся древесными породами б категорию хозяйственно ценных насаждений является завершающей фазой восстановления вырубок и других непокрытых лесом земель главными древесными породами. При переводе в покрытые лесом земли естественно возобновившиеся березняки оцениваются по следующим критериям :

- Средняя высота ,

- Количество растений главной породы на одном гектаре,

- Прирост деревьев по высоте за последние 2 года,

- Средняя высота примеси других пород,

- Количество примеси других пород,

- Равномерность распределения главной породы по площади.

Для достижения сомкнутости полога 0,4 и образования лесной среды (ОСТ 56-108-98),согласно нашим результатам необходимо не менее 5 тыс.шт/га жизнеспособных экземпляров березы при высоте 1,5 метра, среднем возрасте 4-5 лет, среднем приросте по высоте не менее 30 см.

Следовательно, оптимальными показателями перевода березовых молодняков в покрытые лесом земли для условий Клинско - Дмитровской гряды будут являться : количество экземпляров- не менее 5 тыс. шт/га, высота не менее 1,5 метра, возраст 4-5 лет,средний прирост по высоте не- менее 30 см.

5. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВОСТОЕВ БЕРЕЗЫ

КЛИНСКО - ДМИТРОВСКОЙ ГРЯДЫ

В настоящей работе рассматриваются пороки древесины березы, возникающие в процессе роста деревьев,и в основном те из них,которые снижают ценность деловой древесины или делают невозможным ее заготовку в соответствии с действующими техническими требованиями.

СУЧКИ- биологический, неизбежный порок древесины. Они представляют собой заключенные в древесине ствола основания ветвей. Сучки снижают прочность сортиментов.

В результате исследований были сделаны'выводы, что осуществление изреживания древостоев в процессе рубок ухода не окажет существенного влияния на сохранение или появление новых сучков в нижней части ствола, но вызвав дополнительный прирост по диаметру, обеспечит более быстрое и глубокое зарастание отмерших сучьев. В сбою очередь более быстрое зарастание отмерших сучьев позволит

сохранить стволовую древесину от проникновения спор грибов, вызывающих появление и развитие внутренней гнили.

ВНУТРЕННЯЯ ГНИЛЬ'- один из наиболее распространенных цороков древесины лиственных пород. Она представляет собой конечную стадию поражения древесины растущего дерева дереворазрушающими грибами.

Многочисленные исследования по изучению качественного состояния древесины стволов березы показали, что поражение и интенсивность развития сердцевинной гнили зависит от ряда факторов - густоты древостоя, условий местопроизрастания, класса бонитета, возраста, происхождения древостоя, класса роста дерева.

Таблица 1 - РАЗМЕРЫ ПОРАЖЕНИЯ ГНИЛЬЮ ДРЕВЕСИНЫ СТВОЛОВ С ВОЗРАСТОМ.

Тип леса, происхождение Класс возраста

1У У У1 УП УШ IX

Березняк чернично-

широкотравный,1бон

-семенной

гниль на пне,см 2,2*0,1 2,4*0,1 2,7*0,1 3,7*0,2 4,2*0,2

высота поднятия,м 2,9*0,1 3,7*0,2 4,4*0,2 6,5*0,3 8,7*0,4

-порослевой

гниль на пне,см 2,1*0,1 2,3*0,1 3,9*0,2 4,5*0,2 6,8*0,3 8,7*0,4

высота поднятия,м 3,7*0,2 4,2*0,2 5,9*0,2 7,8*0,3 10,0*ф 15,9*07

Результаты таблицы 1 показывают, что у деревьев березы порослевого происхождения размеры гнили и ее поднятие вверх по стеолу значительно выше,чем у семенных деревьев и с увеличением возраста этот разрыв увеличивается.

ЛОЖНОЕ ЯДРО представляет собой темноокрашенную центральную

часть древесины растущего дерева. Оно похоже на настоящее ядро, но имеет неправильную форму.

В возрасте 50-60 лет средний диаметр ложного ядра составляет 8 см, а высота его распространения по стволу составляет от 1 до 7 метров, причем в 60-летнем возрасте поражено ложным ядром в среднем 69 % стволов. В более старших возрастах (90 - 100 лет) ложным ядром поражается до 100% стволов, его средний диаметр достигает" 12 см с высотой распространения до 20 метров.

Проведенные в березняках Клинско - Дмитровской гряды исследования позволили выявить закономерности распространения ложного ядра в зависимости от класса возраста и происхождения. Так, у деревьев порослевого происхождения средний диаметр ложного ядра и высота его распространения с увеличением возраста значительно (в1,2-1,5р) превышают аналогичные показатели для семенной березы.

6. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ БЕРЕЗНЯКОВ

Во всех вариантах уходов отмечен процесс постепенного восстановления запасов и полнот изреженных древостоев. Через 5-7 лет после уходов интенсивностью 30 - 40 % по запасу суммы площадей сечений и запасы приближаются к соответствующим показателям контрольных древостоев.

В исследуемых березняках производилась проверка нормальности распределения числа стволов по ступеням толщины с помощью показателей асимметрии и эксцесса. Черев 5 - 7 лет после уходов на всех пробных площадях величины асимметрии и эксцесса недостоверны, т.е. распределение деревьев подчинено нормальному закону. В контрольных древостоях отмечена положительная косость рядов распределения деревьев, связанная с усиленной дифференциацией древостоев ввиду их перегущенности. Нормальное распределение деревьев

по ступеням толщины после очень сильных изреживаний свидетельствует о высоком восстановительном потенциале березняков.

Регрессионный анайив кривых высот березы при отсутствии рубок ухода позволил выявить особенности роста березняков в высоту.

Анализ влияния разных интенсивностей рубок ухода показал, что при сильной их интенсивности, обнаруживается наибольший прирост по высоте у березы по сравнению с уходами меньшей интенсивности.

Уравнение регрессии при сильной интенсивности уходов : Н а = -3,04796 + 2,08965а - 0,11921а^ + 0,00276а,, (1)

при значении коэффициента детерминации 0,9818

Уравнение репрессии при умеренной интенсивности : Н а = 0,13315 + 0,99939а - 0,02240а* + 0,00013аА (2)

при значении коэффициента детерминации 0,9904

Уравнение регрессии при слабой интенсивности уходов : Н а = - 2,10374 + 1,59664а - 0,07978а< + 0,00152а^ (3)

при значенр коэффициента детерминации 0,9830 и уровне значимости <¿0,001.

Анализ статистических показателей рядов распределения по диаметру указывает на общее снижение меры косости с возрастом дре-востоев. Величина меры косости в таких насаждениях чаще всего находится в обратной связи со средним диаметром и в прямой зависимости с числом деревьев на единице плошдди.

Выравнрание рядов распределения выполнялось вначале с вычисления меры косости или асимметрии (А) и меры крутости или эксцесса (Е) с последующим определением их основных ошибок СБа и 5е), а затем и достоверности косости ((:а) и крутости (Ье). Оценка значимости выполнялась по стандартному значению критерия {.-Стьюдента при уровне вероятаоста 0,95.

На основании выпоренных статистических исследований были получены .показатели, характеризующие статистики и критерии кривых распределения дере^ев под воздействием рубок ухода различной ,ин-

тенсивности.

После вычисления при помощи функции Грама - Шарлье теорити-ческих численностей распределения березы по толщине определялся критерий согласия ("хи - квадрат") и сравнивался с экспериментальными частотами. Во всех случаях фактическое значение "хи -квадрат" меньше стандартного, что свидетельствует о том, что его отличие от стандартного несущественно и отражает кривую обобщенного распределения по уравнению Грама - Шарлье (тип А).

Достоверность меры косости как до реализации рубок ухода, так и сразу же после их выполнения и через 5 лет не доказывается и объясняется случайными причинами. Достоверность меры крутости сразу же после проведения рубок ухода, напротив, доказывается, так как значения статистической величины диаметра очень густо сгруппированы около его средней величины.

Исследования показали, что наиболее ускоренное формирование древостоев, выражающееся в увеличении участия деревьев высших классов роста в составе древостоев, сужении рядов распределения деревьев по естественным ступеням толщины, отмечается в следующих вариантах уходов :

1. Двухкратные уходы - умеренные прочистки в возрасте 12 - 15 лет и прореживания б 22 - 25 лет с доведением полноты до 0,5.

2. Однократные прореживания в 3 классе возраста с доведением полноты до 0,55 - 0,60.

3. Интенсивные прочистки в 11 - 14 и 15-19 лет со снижением полноты до 0,45 - 0,5.

Исследование сортиментной структуры березняков показало, что слабые и умеренные уходы привели к незначительному улучшению их сортиментной структуры. Существенное увеличение выхода сортиментов отмечено в вариантах уходов сильной интенсивности.

Ускоренное формирование березняков под влиянием рубок ухода способствует уменьшению Еозраста их технической спелости. Величи-

ну сокращения сроков лесовыращивания определяли по моменту достижения разреживаемым древостоем среднего диаметра, равного итоговому диаметру контрольного древостоя.

В ходе исследовании рассматривалось влияние рубок ухода в березняках на приросты елового подроста по высоте.До уходов приросты в высоту елового подроста во всех сериях пробных площадей отличались недостоверно.

Таблица 2 - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИРОСТЫ.ПО ВЫСОТЕ ЕЛОВОГО ЭЛЕМЕНТА В РЕЗУЛЬТАТЕ РУБОК УХОДА В БЕРЕЗНЯКАХ

Серия пробн площ. Интенсивность уходовД Дополнительные текущие приросты по группам высот, %/см

0,51-1,0 1,01-1,5 1,51-2,0 2,01-3,0 3,01-4,0

1 контроль - - - - /

до 25,0 - - со г--' 58/9,8 71/16,9

25,1-45,0 - 54/4,3 58/6,8 65/13,4 122/36,7

выше 45,1 - 37/3,0 29/2,8 37/6,0 56/10,9

2 контроль - - - - -

до 25,0 | - 26/1,7 36/3,4 49/6,8 40/7,5

25,1-35,6 - 28/2,2 21/2,6 51/8,1 26/4,9

выше 35,1 - 29/2,5 16/2,0 57/9,5 41/9,0

3 контроль - - - - -

до 25,0 33/1,4 52/3,2 16/1,2 38/4,2 13/2,4

25,1-45,0 - 19/1,0 - 73/7,4 -

выше 45,1 17/0,7 74/4,7 74/7,3 24/3,3 58/12,7

В результате слабых прочисток и прореживаний отмечено увеличение прироста по высоте подроста 4 и 5 групп высот. После

уходов интенсивностью' до 45 Z наблюдается увеличение приростов по высоте в большинстве вариантов во всех группах высот подроста. В результате очень сильных уходов наблюдается некоторое ослабление текущих приростов в высоту. Максимальные дополнительные приросты по высоте отмечены у более крупного подроста.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что еловый элемент реагирует на рубки ухода в березняках даже слабой и умеренной интенсивности.

Наиболее ускоренное формирование елового элемента наблюдается при следующих режимах формирования березняков :

1. Двухкратные уходы - слабые и умеренные прочистки в возрасте 12 - 17 лет и. прореживания в 22- 25 лет со снижением полноты до 0,5.

2. Однократные прореживания со снижением полноты до 0,5 -0,55.

3. Прочистки в 12-18 лет со снижением полноты до 0,4 -0,45.

Повышению лесоводственно - экономической эффективности ведения хозяйства на березу способствует совершенствование организационно - технологических сторон рубок ухода и разработка целевых программ формирования насадделий.

Основой программ 1 и 3 являются рекомендации по уходам в высокотоварной хозсекции, ориентированной на получение высокотоварной деловой древесины (фанерный кряж,пиловочник) с оборотом рубки 50 - 55 лет. Это двухкратные уходы : прочистки в 15 - 18 лет и прореживания в возрасте 22 - 25 лет. Программа 2 вытекает из рекомендаций по проведению однократных прореживаний в насаждениях,, не пройденных ранее прочистками, в возрасте 22-25 лет. Программы 4 и 5 являются рекомендованным режимом ухода в балансовой хозсекции.

Таблица 3 - ЦЕЛЕВЫЕ ПРОГРАММЫ ФОРМИРОВАНИЯ БЕРЕЗНЯКОВ ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ МОЛОДНЯКОВ

Номер программы

Целевой сортимент

Возраст,лет

гл.рубки

уходов

ИнтенсивностьД

по числу стволов

по запасу

Остается дер-в, тыс.шт./га

всего

"деревья будущего"

1 фан.кряж 50-55 15-18 40-45 30 3,4-2,5 0,8

22-25 50 40 1,3-1,0 0,6

2 фан.кряж 55-60 22-25 50 45 1,1-1.3 0,7

пиловочник

3 пиловочник 50-55 15-18 40-45 30 2,9-4,0 0,8

22-25 50 45 1,1-1,3 0,6

4 баланс 35-40 15-18 ДО 60 ДО 50 1,6-2,1 -

5 баланс 35-40 12-15 до 60 ДО 50 1,9-2,5 -

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Организация и ведение березовых хозяйств в условиях Клинско -Дмитровской гряды является-одним из путей создания устойчивой сырьевой базы лесного сектора экономики региона.

2. Оптимальным сезоном рубки древостоев, при котором обеспечивается успешное семенное возобновление и формирование высокопродуктивных молодняков, является летний так как ъ этом случае обеспечивается максимальная минерализация почвы в оптимальное с точки зрения плодоношения березы время.

3. На основании изучения хода естественного возобновления березы

предложены критерии перевода площадей, возобновившихся березой в в покрытые лесом земли.

4. Основными элементами уходов в березняках являются интенсивные прочистки и прореживания с выборкой 40 - 45 % запаса.

5. Для формирования высокопродуктивных березняков подбираются участки высокополнотных ( полнота выше 0,8 ) молодняков и средневозрастных насаждений не старше 25 лет.

6. В березняках рекомендуется комбинированный уход с преимущественным удалением отставших в росте деревьев.

7. Рубки ухода в березняках осуществляются в соответствии с программами. Программы предусматривают направленное формирование высокопродуктивных березняков из естественных молодняков для получения целевых сортиментов.

8.Технология формирования березняков предлагается следующая : при прочитках осуществляется комбинированный коридорно - кулисный уход, включающий коридорный и групповой в кулисах за "деревьями будущего" в радиусе до 1,5 метра, коридорный и интенсивный равномерно - групповой за насаждениями.

При прореживаниях в качестве технологического используется каждый второй лесоводственный коридор или еновь прорубаются волока с расстоянием между осями 20 метров. В кулисах продолжается групповой уход за "деревьями будущего" в радиусе 3,0 метра.

При главной рубке в качестве технологического используется каждый второй коридор, проложенный при прореживаниях. Валка деревьев и их трелеЕка осуществляются аналогично. 8. Возраст главной рубки березняков устанавливается по целевому диаметру, при котором обеспечивается оптимальный еыход требуемых сортиментов.

10. Накопление елового элемента леса наиболее интенсивно происходит во 2 классе возраста. К 20'годам еловый подрост в количестве более 1,5 тыс. шт./га имеется на 25, к 40 - 60, к 70 - 70 1 пло-

щадей березняков. На 69 X площадей еловый элемент имеет групповое размещение, что свидетельствует о целесообразности групповых рубок ухода в березняках. Около 75 % спелых и перестойных березовых насавдений имеют сложную двухярусную структуру. ■11. Предельно допустимая степень изреживания следующая :

- при формировании березняков по 1 и 3 программам - 45 % по запасу. Минимальные параметры оставляемой части древостоя : полнота - 0,45, количество деревьев - 1,1 - 1,2 тыс.шт./га.

- при формировании березняков по 2 программе - 45 % по запасу. Минимальные параметры оставляемой части древостоя : полнота - 0,45, количество деревьев - 0,9 тыс.шт./га,

- при формировании березняков по 4 и 5 программам - 55 % по запасу. Минимальные параметры оставляемой части древостоя : полнота - 0,4-0,45,количество деревьев 1,5 - 2,2 тыс.шт./га.

12. Рубки ухода за молодняками березы необходимо начинать в возрасте прочисток ( 2-й класс возраста ). Уходы за березой и елью в 1 классе возраста являются преждевременными.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1. Конкуренты или партнеры ? /0 взаимовлиянии ели и березы в насаждениях/. -Лесная новь-, 1999, N 4.- с.14.

2. Состояние березняков Клинско - Дмитровской гряды и пути его улучшения //Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов.На-учн.тр.-вып.ЗОЗ.-М. .¡/ГУЛ, 1999.-с. 17 - 20.

3. Проблема формирования высокопродуктивных березняков из естественных молодняков в подзоне елово - широколиственных лесов //Сб. научных статей докторантов и аспирантов МГУЛ.М.,МГУЛ,1999.-с.98-101.