Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСКУССТВЕННОЕ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЕ В РАВНИННЫХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ТАЙГИ СИБИРИ

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ИСКУССТВЕННОЕ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЕ В РАВНИННЫХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ТАЙГИ СИБИРИ"



На правах рукописи

ВАРЛКСИН ГЕННАДИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ИСКУССТВЕННОЕ ЛЕСОВОССТАНОШ1ЕНИЕ В РАВНИННЫХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ТАЙГИ СИБИРИ

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Красноярск - 2004

Работа нмно.шепц в Институте леса им, 11.11. <Л качена СО 1'ЛИ

Научный консультант-. локтор биологических наук. профессор.

академик РА!1

Коропачнмскнй Игорь Юрьевич

Официальные онпонешпы: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный лесовод РФ Матвеева Римма Никитичи»

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель пауки РФ Луганский Николай Алексеевич

доктор биологических наук, профессор Куприянов Андрей Николаевич

Ведущая организация:

Томский государственный университет

Защита состоится'/Онюня 2004 г. а 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.253.03 в Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, СибГТУ.

Факс: (391*2) 660-390, Е-таН: pavlov@sibslu.kts.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета.

Автореферат разослан £ мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х. наук, доцент

Павлов И. П.

Oüiuuu характеристик";) работы

Актуальность проблемы. Широкое и разностороннее использование леса, как источника древесины и как фактора, благотворно влняюшего на окружающую срелу, и возрастание его роли и места в биосфере требуют значительного улучшения его воспроизводства (Пнсарецко, Мерэленко, 1990).

Воспроизводство лесных ресурсов определяется их размерами и состоянием, природными условиями и обшнм уровнем экономического развития, В последнее время большое значение в повышении продуктивности леса имеет искусственное лесовосстаповление.

В Сибири темпы его постоянно возрастают и к настоящему времени площадь лесных культур достигла более 3 млн га. Наряду с культурами высокого качества нередки случаи низкой их сохранности, а зачастую и гибели,

В последнее время значительные объемы л eco культурных работ сосредоточиваются на плошадях лесокультурного фонда из-под равнинных темнохвойных лесов Сибири. Эти леса наиболее продуктивны в южнотаежной подзоне. В результате интенсивного промышленного освоения, уничтожения их лесными пожарами и сибирским шелкопрядом, а также по другим причинам накопились обширные непродушфуюшие территории. Необходимость искусственного лесовосстановления лесов на этих плошадях представляет собой крупномасштабную проблему. Применяемые в настоящее время методы н способы искусственного лесовыращива-ння в этих условиях не имеют необходимой научно-методической основы и поэтому, зачастую, приводят к неудовлетворительным результатам. В связи с этим существует острая необходимость в разработке научных основ выращивания культур хвойных пород на площадях из-под равнинных темнохвойных лесов Сибири.

Цель н задачи исследования. Цель исследований состояла в изучении и разработке эффективных методов и способов выращивания культур хвойных пород, обеспечивающих повышение их качества в таежной зоне Сибири. Особое внимание при этом уделялось выращиванию лесных культур на лесокультурных плошадях, вышедших из-под темнохвойных пород.

В задачи исследований входит:

1, Изучение и анализ производственного опыта создания лесных культур хвойных пород в подзоне южной тайги. На примере Большемуртин-ского лесхоза Красноярского края разработать методы получения электронных карт качества культур по лесничествам, используя геоинформационную систему (ГИС).

2. Выделение основных категорий лесокультурного фонда для подзоны южной тайги и дать опенку его состояния (на примере вырубок из-под темнохвойных лесов). Разработка методов получения электронных карт лесокультурного фонда при помощи ГИС.

ЦНВ МСХА фонд научной лшог,

»о л-ЗУ Ж

3. Оценки условий местопроизрастания фнтоиеиозов естественного н искусственного происхождения и таежной зоне и разработка алгоритма их выделения с использованием геоинформаинонной системы,

4. Изучение приживаемости опытных культур хвойных пород, созданных по разным технологиям.

5. Исследование особенностей роста и развития опытных н производственных культур хвойных пород, созданных в разных экологических условиях.

6. Создание базы данных стационарных наблюдений за состоянием лесных культур.

7. Разработка рекомендаций по созданию лесных культур на разных категориях ле со культурно го фонда из-под равнинных темнохвойных лесов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Усовершенствованная методологическая схема л eco культур но го производства обеспечивает выращивание высокопродуктивных искусственных насаждений на экосистемкых принципах.

2. Использование дистанционного зондирования и ГИС перспективно при инвентаризации лесокультур но го фонда, оценки качества искусственного лесовосстановления и выделении типов л eco растительных условий.

3. Применение разработанных безуходных агротехнических технологий позволяет эффективно выращивать лесные культуры в таежной зоне Сибири.

Научная новизна. В результате изучения современного состояния ле-сокультурного фонда, искусственного лесовосстановления и длительных эспернментальных работ теоретически и практически обосновано решение проблемы воспроизводства, повышения продуктивности и сокращения сроков выращивания коренных сибирских лесов. Эта обобщающая работа выполнена впервые применительно к равнинной подзоне южной тайги Сибири.

В числе основных результатов исследований, характеризующих научную новизну и определивших решение рассматриваемой проблемы являются:

]. Модернизированная методология выращивания лесных культур, которая является основой при их создании и обеспечивает выращивание высокопродуктивных искусственных насаждений.

2. Предложен метод инвентаризации лесокулыурного фонда и искусственного лесовосстановления с использованием данных дистанционного зондирования и ГИС, яшшоишйся наиболее перспективным.

3. Впервые разработан алгоритм выделения типов лесорастительиых условий на площадях лесокулыурного фонда с использованием геоинформашюшюй системы, который позволяет более обоснованно осуществлять создание лесных культур.

4. Выделены типы вырубок в условиях равнинных темнохвойных лесов Сибири.

5. Установлены особа тост приживаемости опытных и производственных культ>р хвойных видов it закономерности их роста на хорошо дренированных и временно переувлажняемых почвах на площадях из-под равнинных темиохвойных лесов Сибири.

6. Сформирована база данных по опытным культурам хвойных пород, произрастающих в разных экологических условиях равнинной подзоны южной тайги Сибири, которая является основой для лесохозяйственного планирования и производства на локальном и региональном уровнях.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. На основе спутниковой съемки высокого разрешения составлены цифровые карты в формате П1С, характеризующие современный лесокультурный фонд и качество культур в Большемуртинском лесхозе Красноярского края.

Разработаны и апробированы в производственных условиях технологии выращивания лесных культур хвойных пород для каждой категории л eco культурного фонда, обеспечивающие в равнинной подзоне южной тайги высокий экологический, лесоводственный и экономический эффект (справка о внедрении).

Практические выводы диссертации отражены в рекомендациях «Восстановление леса на вырубках после работы современных машин в таежной зоне Красноярского края» (Шарый и др., 19S6) и «Создание лесных культур в подзоне южной тайги Красноярского края» (Вараксин, 2000).

Обоснованность выводов и рекомендаций подтверждается многолетним экспериментальным материалом, собранным в различных районах Сибири, обработанным с использованием современных научно обоснованных, корректных методик и апробацией полученных научных результатов на производстве.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и представлялись на различных конференциях, симпозиумах, семинарах и совещаниях: международных семинарах; «Sustainable forest and its biological environment» (Ниигата, Япония, 1994), «New Roles of Plantation Forestry Requiring Appropriate Tending and Harvesting Operations» (Токио, Япония, 2002); международных симпозиумах: «State of the Art in Vegetation Monitoring Approaches» (Бнрменсдорф, Швейцария, 2003); международных совещаниях: «Методы оненкн состояния и устойчивости лесных экосистем» (Красноярск, 1999). конференции Международной Ассоциации исследователей бореальных лесов (Санкт-Петербург, 1996); ежегодной международной конференции МАИБ: «Устойчивое развитие бореальных лесов» (М., 1997); международных конференциях: «Кедрово-широколпствепные леса Дальнего Востока» (Хабаровск, 1996); «Э кол о го-социальные проблемы Центральной Сибири» (Лесоснбирск, 1993), «Азиатские экосистемы и их защита» (Улан-Батор, 1995), «Boreal forest and environment: local, regional and global scales» (Красноярск. 2002); совещаниях: «Лесные стационарные исследования» (Тула. 2001); конференциях: «Вклад молодых биологов в решение вопросов продовольственной программы» (Улан-Уд-),

1987), «Аэрокосмический мониторинг лесных ресурсов зоны интенсивного ведения лесного хозяйства» (Львов, 1988), «Jleciioíi комплекс Сибири» (Красноярск, 1990); краевой конференции: «Пути дальнейшего развития и совершенствования академической, отраслевой и вузовской науки в решении задач ускорения НТП в лесной отрасли» (Красноярск, 1986).

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа выполнена в лаборатории лесной генетики и селекции в рамках одного из научных направлений института «Научное обоснование региональных систем охраны, комплексного использования н воспроизводства лесных ресурсов» и научи о-не следовательского проекта: «Научные основы восстановления и формирования лесов Сибири», а также хоздоговорной темы: «Совершенствование технологий вырашнвания лесных культур» (1999-2004) и международного проекта «Экосистемное управление бореальными лесами в Центральной Сибири» (1995-2005). Как руководитель и ответственный исполнитель разделов по искусственому л eco вое становлению, автор самостоятельно осуществлял постановку задач НИР, сбор, обработку, анализ, интерпретацию и обобщение материалов полевых исследований.

Публпкашш. По теме диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе две монографии: «Проблемы устойчивого лесопользования» (1998), «Культуры сосны обыкновенной в Красноярском крае» (2000) и рекомендации: «Создание лесных культур в подзоне южной тайги Красноярского края». Теоретические и практические положения научных исследований нашли отражение в этих монографиях и научно-практических рекомендациях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы и приложения, изложена на 325 страницах, включает. 10$таблиц, 47 рисунков, библиографический список 487 наименований.

Глава 1. ПРИРОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Район исследований относится к зоне хвойных лесов, подзоне южной тайги (Курнаев, 1973), Кеть-Чулымскому и Приангарскому лесорасти-тельным округам (Короткое, 1994; Стаканов, 2002),

В главе приведена характеристика растительности (Бабинцева, Черед-никова, 1983; Савченко, 1965; Шарый н др., 1986), рельефа (Баранов, Шевелева, Литвинов, 1964;), климата (Агроклиматический справочник, 1974; Буторина, 1979; Шашко, 1967), и почвенного покрова (Горшенин, 1955; Будина, 1961; Герасимов, 1962; Будина, Ерохина, 1969; Уфимцева, 1974; Корсунов, 1975 и др.).

Лесорастительные условия района исследований в целом благоприятны для выращивания и формирования искусственных насаждений высокой продуктивности.

Глава 2. ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЛECOКУЛЬТУРНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ

2.1. История искусственного лссо восстановлен им в евро не it с ко it части страны н Сибири

В разделе приведена история лесокультур кого дела в европейской части страны и в Сибири. По данным Л. И, Писаренко и др. (1992) условно выделены четыре основных этапа в становлении и развитии искусственного лесовосстановлсння н лесоразведения в нашей стране, начиная с 1698 года. Дана характеристика каждого этапа.

История лесокультурных работ в Сибири детально описана в монографии: «Культуры сосны обыкновенной в Красноярском крае» (Вараксин, КоропачннскиЙ, 2000).

В целом, также выделены четыре этапа, начиная с 1766 года, когда были заложены первые опыты разведения пенных древесных пород академиком К. Г. Лаксманом около г. Барнаула.

Важно подчеркнуть, что в четвертый период (с 1970 г. - до настоящего времени) лесные культуры в значительных объемах начинают создаваться в таежной зоне. В это время на лесозаготовках повсеместно стала применяться агрегатная техника. В настоящее время в интенсивную лесоэксплуатацию вовлечены темнохвойные леса. На площадях, где не обеспечивается возобновление хвойных пород естественным путем, создаются лесные культуры. Поэтому была поставлена задача - разработать научные основы искусственного восстановления коренных сибирских лесов.

2.2. Обработка почвы

Разработкой оптимальных способов обработки почвы под лесные культуры в нашей стране и за рубежом занимались многие ученые: M. Е. Ткаченко (1911. 1931); А. В. Тюрин (1925); А. П. ТольскнП (1928);

A. И. Стратоновнч (1966); Н. П. Калнниченко, А. Н, Писаренко, Н. А. Смирнов (1967); Л.С.Ковалев (1971); Sînko, lakabfty (1972); В.С.Шумаков.

B. Н. Кураев (1973); Lande (1975); В. В. Миронов (1977); А. И. Писаренко (1977); И. Л. Маркова. Н. В. Дерябина (19S1); Е. Н.Антонов, А. И. Филин (1986. 1994); П.Н.Ллентьев (1988); А. Н. Чукичев, Е. Л. Маслаков, И. А. Маркова (1988); А. И. Писаренко, М. Д. Мсрзленко (1990); Walstadt, Sicdel (1990); А. И. Писаренко, Г. И. Редько, М. Д. Мерзленко (1992); Л.Н.Прохоров, С. А. Родин (1999); Zhou, W, (1999); Л. П. Полунин.

C.А.Маркин (2000); М. Д. Мерзленко, Н. А. Бабич (2002); С. А. Родин (2002); Preparation Manitoba Conservation Forestry Branch (2002) и другие. Обработка почвы - это как раз тот вопрос, который А. П. Тольскнй считал «ахиллесовой пятой» лесокультурного дела. Анализ литературных данных показывает, что как в пашей стране, так и за рубежом обработка почвы осуществляется тремя основными способами: механическим, огневым и химическим или их сочетаниями.

В Сибири проблеме обработки почвы в разных почцениооколог»веских условиях уделяли внимание: В. В. ОгневскиЙ, А. Л. Медведева (1969); А.Л.Медведева (1975); М. А. Шарый и др. (1986); С. С. Ннпа (1989, 1992); Г. С. Вараксин (1991); Г. С. Варакснн, В. А. Солдате и (1992, 1995, 1996, 1997); О. Ф. Буторова (1996); Р. Н. Матвеева, О. Ф. Буторова (1997); Р. И. Лоскутов, Г. С. Вараксин (1997); Э. Н. Валендик и др. (2000, 2001); Г. С. Вараксин, И. 10. Коронлчннскпй (2000); Г. Д. Главацкнй, Г. М. Королев, В. В, Фуряев (2000); Г, С. Вараксин, В.И.Поляков. М.А.Петрова (2001); Г. С. Варакснн, В. И. Поляков, С. В. Инюшкин (2002) н другие.

В целом, анализ лнтера]>рных источников свидетельствует о разных взглядах при выборе посадочною места. Это можно объяснить большим разнообразном почвенпо-климатнческнх условий на площадях лесокуль-турного фонда на огромной территории нашей страны.

2.3. Создание культур методом посева и посадки

Создание культур посевом или посадкой зависит от лесорастительпой зоны, лесорастительных условий, категории лесокультурной площади и выращиваемых древесных пород (Огиевскнй, Медведева, 1969; Пнсарен-ко, 1977; Редько, Родин, Трешевский, 19S0; Вараксин, 1987, Вараксин, Коропачннскнй, 2000 и др.). Исторически посев леса лесоводы начинали применять значительно раньше, подражая естественному семенному возобновлению леса.

Успешность посевов хвойных пород в зоне достаточного увлажнения на песчаных н супесчаных почвах отмечали В. В. Огиевскнй и др. (1949),

A. В. Преображенский (1949, 1955), М. С.Сннкевнч (1956), Ф.Б.Орлов,

B. М. Веснин (1959), В, В. Грибков (1962) и др. В таежной зоне европейской части страны Г. И. Редько, А. Р. Родин, Трешевский (1980). При этом посевы семян они рекомендуют лишь на свежих вырубках на сухих, свежих и частично влажных песчаных и супесчаных почвах, а при достаточном количестве осадков в начале вегетационного периода - и на каменистых щебнистых почвах.

На суглинистых и глинистых почвах с временным и избыточным увлажнением также имеются примеры успешного создания культур посевом (Алексеев, 1932, 1954; Орлов, 1954; Мукин, 1955 и др.). Однако при этом встречаются данные о гибели лесных культур от вымокания и выжимания растений (Декатов, 1936, 1961; ОгневскиЙ, 1954, 1966; Орлов, I960; Стра-тоновнч, 1966 и др.) и от интенсивного зарастания посевных мест травянистой растительностью.

В Сибири на посевы смотрели, как на упрошенный способ сошння лесных культур с наименьшими затратами м проводили их повсеместно, без учета условий местопроизрастания. В результате, почти во всех областях наблюдалась массовая их гибель (Кабалин, 1958; ОгневскиЙ, 1962; ОгневскиЙ, Медведева, 1969). В Сибири посевы оказались малоэффективными в степных и лесостепных районах, на почвах тяжелого механического состава

И избыточно }нлажнснпых почвах в тонах равнинных и горных лесов, в сухих условиях высогного пояса ннзкоюрных светлохвойных лесов.

Начиная с XIX столетия, когда впервые наряду с посевом начинали применять посадку леса, удельный всс посадок в общих объемах лесо-культурных работ постоянно возрастал. В последние годы почти повсеместно отдается предпочтение посадке леса. Культуры посадкой, благодаря хорошо развитым корневым системам, расположенным во влажных горизонтах, более \стойчнвы к неблагоприятным фактором среды (Валк, 1953; Мелехов, 1960; Набатов, 1961, 1968; Калнниченко, 1967 и др.). В идентичных условиях при посадках обеспечивается более высокая приживаемость лесных культур, они более устойчивы к вымоканию и выжиманию растений, засушливым периодам, к поражению грибными заболеваниями, интенсивному зарастанию посадочных мест травянистой растительностью (Марусов, 1964; Рубпов, 1966; Рубцов, 1964; Огиевский, 1966; Огиевскнй, Медведева, 1969; Оратонович, 1966; Набатов, 1968; Ковалев, 1971; Ва-ракенн, 1987; Вараксин, Коропачинский, 2000 и др.).

Таким образом, анализ литературных источников показывает, что существуют разные точки зрения о выборе методов производства культур как в зональном разрезе, так и в одном географическом районе. Кроме того, за последние двадцать лет изменилась структура ле со культурного фонда в Сибири. В настоящее время до 60-70 % лесокультуриых площадей представлены почвами с избыточным увлажнением, специфика которых требует по-новому подходить к выбору лучшего метода производства культур в зависимости от конкретных условий. Частая гибель, низкая сохранность, большой расход семян, более тщательные уходы за посевами, особенно на богатых суглинистых почвах с периодическим и застойным переувлажнением, вынуждают почти полностью отказаться от посевов и перейти на посадку.

2,4, Посадочный материал

В лесхозах Сибири культуры всех пород создаются, в основном, сеянцами. При этом используются сеянцы лиственницы сибирской - 2-летки, сосны обыкновенной - 2-3-леткн, кедра сибирского и ели сибирской - 3-летки. При высокой приживаемости таких культур в дальнейшем сохранность их становится неудовлетворительной или происходит гибель по причине отсутствия агротехнических и лссоводственных уходов.

Многими исследователями установлено, что использование крупномерного посадочного материала позволяет увеличить надежность создаваемых культур, сократить расходы на их дополнение, агротехнические уходы и уменьшить сроки лесовырашивания (Родин, Шапкин, 1972; Ковалев, 1973; Родни, 1974, 1977, 1980; Смирнов, 1975, 1981; Смирнов, Про-шин, 1977; Пигарев и лр., 1979; Карцев и др., 1980; Ларин, 1980; МиШп, СЬпбК, 1982; Шутов, Маслаков, Маркова, 1991; Ковалев, Ковалев, Рябова, 1992;Товкач, Акимова, Толчеева, 1992 н др.).

В Сибири этой проблеме также уделяется особое внимание (Огнев-ский, 1965; Борнсспко, 1951; Олисова, 1970; Бобрннев, 1981; Буторова, 1983, 1996; Матвеева, Бугорова, 1994, 1997, 2001; Лоскутов, Вараксин, 1997; Вараксин, 2000), но пока такие исследования проведены не для всех лесораст) ¡тельных зон,

В европейской части страны и за рубежом в настоящее время при закладке лесных культур широко используется посадочный материал с закрытыми корнями (Буш и др., 1974; Варславанс, 1974; Маслаков и др., 1981; и др.).

При производстве культур в Сибири использование подобного посадочного материала не нашло применения. Это связано с низким уровнем ведения лесного хозяйства из-за недостаточности развития материально-технической базы. На наш взгляд, применение посадочного материала с закрытой корневой системой при создании культур на плошадях из-под темиохвойных лесов перспективно. Использование его позволит выращивать культуры без агротехнических уходов, а лесопосадочные работы проводить в течение всего вегетационного периода.

2.5. Сроки посадки

Для европейской части страны установлено, что лучшим сроком посадки сеяниев или саженцев с открытой корневой системой является весна (Редько, Родин, Трешевский, 1980; Калиниченко, Писаренко, Смирнов, 1967; и др.). Оптимальный срок пересадки сеянцев и саженцев весной — в начале активной жизнедеятельности (до распускания почек). Осенние посадки дают худшие результаты, чем ранневесенние.

Существуют разные точки зрения исследователей, занимавшихся созданием культур в Сибири в разные сроки. С. И. Кабал и и (1958), проводивший исследования в Новосибирской области рекомендует производить посадку кедра ранней весной до распускания почек. В. Э. Шмидт (1956), проводивший опыты с сосной, делает вывод о том, что можно успешно применять летние посадки, но с подготовительной прикопкой. М. Н. Широкая (1964) допускает возможность посадки кедра в первой половине июля при условии перепадающих дождей и активном росте корневой системы. Более поздние и особенно осенние сроки она считает недопустимыми из-за опасности недоразвития почек и выжимания саженцев. О. П. Ол псовой (1963) хорошие результаты были получены как при летней, так и осенней посадке кедра. Р. И, Лоскутовым (1971) делается вывод о том, что основным для посадки кедра в большинстве районов Сибири должен быть принят летний период - с июля по август. По данным Е. В. Буровской (1962) в посадках самую высокую приживаемость (97 %) имели культуры, созданные весной. Культуры, созданные 15 и 30 августа, имели приживаемость, практически такую же, как н весной. В этот период они менее подвержены влиянию погодных факторов. Таким образом, надежным сроком для летних посадок является август. Лучшим сроком создания культур считается.

по мнению В. В. Огневе к о го и Л. Л. Медведевой (1969), весенний, т.е. промежуток времени в 5-10 дней вслед зз оттаиванием почвы на глубину 30-35 см. Приживаемость в весенних культурах в лесных и лесостепных районах на 10-15 % выше, чем в осенних (Огиевскнй, 1962). Автор пишет, что исключение составляют культуры в островных сосновых борах забайкальских степей в Бурятии, которые при осенних посадках дают лучшие результаты. В. В. Огпевскнм и А. Л. Медведевой (1969) для лесных и северного лесостепного районов в летний период рекомендуется создавать культуры в августе месяце, когда сеяниы сосны обыкновенной и кедра сибирского имеют вполне сформировавшуюся верхушечную почку.

Для района наших исследований изучение сроков посадки имеет большой научный и практический интерес. Это связано в первую очередь с небольшим периодом проведения посадки весной, трудностью доставки техники, рабочих и посадочного материала в это время из-за распутицы. Кроме того, выращивание посадочного материала в лесхозах Сибири, как правило, сосредоточено в питомниках, расположенных в лесостепной или подтаежной зонах, где вегетационный период начинается на 10-20 дней раньше, чем в таежной зоне. Специальных работ по изучению сроков создания лесных культур в районе исследований очень мало (Витал ьев, Бараке ин, 1985; Нипа, 1992; Вараксин, Коропачннскнй, 2000).

2,6. Густота культур

В нашей страны и за рубежом уделяется большое внимание теоретическим и практическим аспектам выращивания лесных культур, связанными с густотой их создания (Орлов, 1932; Кондратьев, 1939; Исаченко, 1949; Жнлкин, 1955; Овсянкнн, Савич, 1956; Пинчук, 1961, 1967; Киселев, 1964; Огиевскнй, 1966; Родин, 1966; Огиевскнй, Медведева, 1969; Кретов, 1970а, 1975; Илларионов, 1973; Рыбальченко, 1974; Мерзлснко, 1976, 1981, 1992; Анучнн, 1977, 1983; Плсаренко, Мерменко, 1977, 1979; Редь-ко, 1975; Исаева, Луганский, 1978; Рябоконь, 1979, 1992; Бузыкин, Пшеничникова, 1980, 1999, 2001; Прокопьев, 1983; Матвеева, Буторова, 1997; Бузыкин, Пшеничникова, Суховольскин, 2002; и др.).

В подзоне южной тайги Красноярского края (БольшемуртннскнЙ лесхоз) под методическим руководством А. И. Бузыкнна в однородных л ссора сти тельных условиях плакора созданы опытные культуры сосны обыкновенной, лиственницы сибирской и ели сибирской с использованием 18 вариантов густоты: от 0.5 до 128 тыс. шт./га. Эксперимент рассчитан на получение информации о структуре, росте, продуктивности, сроках вступления в репродуктивный период, биометрических показателей особей и сообществ, форме стволов н других зависимых от густоты характеристик (Бузыкин, Пшеничникова, Суховольский, 2002),

Анализ литературных источников по лесным культурам разной густоты в нашей стране и за рубежом позволяет выявить некоторые обшне закономерности их роста н развития, а также преимущества и недостатки их

вырашнвания (Кнслова, 1974; Редько, 1978; Г1и сэре и ко, Мерзленко, 1992; Бузыкин, Пшеничникова, Суховольский, 2002; Мерзленко, Бабич, 2002 и др.): средний диаметр насаждения с увеличением густоты во всех случаях уменьшается, а средняя высота вначале увеличивается, □ затем уменьшается; густые культуры имеют преимущество перед редкими с точки зрения сохранности древостоя н отбора «деревьев будущего»; при равномерном размещении деревьев по площади и своевременном уходе за стволами (обрезка сучьев) качество выращиваемой древесины в редких культурах не хуже, чем в густых; оптимальная густота - это то число деревьев, которое обеспечивает к возрасту главной рубки максимальный доход от продажи древесины с минимальными затратами; степень напряженности очень тесно связана на первых этапах роста с густотой посадки, на последующих — с густотой стояния.

В целом, только с учетом густоты посадки, размещения растений, индекса равномерности и густоты стояния должен быть разрешен вопрос о густоте культур. Только в синтезе этих четырех критериев можно выявить объективные биологические особенности культур разной густоты и создать действенные практические рекомендации (Мерзленко, Бабич, 2002).

Таким образом, большое разнообразие почвенно-климатическнх, экономических и других условий исключает возможность стандартных рекомендаций густоты.

Глава 3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

В главе приводится программа и методика исследований. Необходимо отметить, что изучение лесных культур проводилось как маршрутными, так и стационарными методами.

Маршрутные исследования осуществлялись при изучении производственных культур в Емельяновском, Козульском, Ачинском, Тюхтетском, Пнровском, Таежинском, Казачннском, Енисейском лесхозах Красноярского края; Мзриинском лесхозе Кемеровской области; Эдучанском, Ка-паевском, Ту щам с ком, Бадарминском лесхозах Иркутской области. Всего обследовано более 20 тыс. га культур хвойных пород в разных экологических условиях таежной зоны Сибири.

Стационарные работы проводились в Большемуртпнском лесхозе Красноярского края, который в связи с большим разнообразием лесорас-тительных условий является репрезентативным для значительных по площади лесорастительных зон Сибири. Основными объектами исследовании являлись опытные участки сосновых, еловых, лиственничных и кедровых культур, созданные в таежной зоне на дренированных и временно переувлажняемых почвах. На этих участках изучались особенности приживаемости, роста и развития культур в зависимости от способов обработки почвы и посадки, а также от возраста не пользуем о го посадочного материала, Было заложено всего 200 пробных плошадей, где для анализа хода роста по

высоте, диаметру и их приростам взято более 1000 модельных деревьев. Кроме того, созданы опытпо-ирошводственные культуры хвойных порол: сосны обыкновенной, кедра сибирского, лиственницы сибирской, ели сибирской с целью определения оптимальных сроков посадки для каждой из них в таежных условиях. Обшая илошадь этих участков составляет 30 га.

При обследовании лесных культур за основу была принята методика Н. П. Кобранова (1930, 1973) с использованием некоторых элементов методик В. В. Огиевского и Л. Л. Хирова (1964). Типы леса н л eco растительные условия характеризовались но В. Н, Сукачеву, С. В. Зонну (1961). Тип вырубки - по И. С. Мелехову и др. (1965). Приживаемость и сохранность культур определяется в соответствии с ГОСТом 17559-82. Исследования проводились для каждой фазы роста и развития культур.

. Для изучения травяного покрова использовались методические разработки В. Н. Макаревич (1966), Т. Л. Фрея (1966), J1. Г. Раменского(19бб) и др. Данные массовых измерений обработаны общепринятыми методами вариационной статистики (Плохинскнй, 1969; Митропольскнй, 1971).

Глава 4. МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР

Вопросы, связанные с методологическими аспектами выращивания искусственных насаждений, наиболее полно рассмотрены в научных работах А. Р. Родина (1980, 1986); В. Н. Габеева (1982); Носельиевой, А. Р. Родина (1984); И, В. Семечкнна, Н, П. Поликарпова; А. И. Ирошниковэ и др. (1985); А. И. Писаренко, М. Д. Мерзленко (1990); А. И. Пнсаренко, Г. И. Редько, М. Д. Мерхтенко (1992); Г. С. Вараксина (1995); Г. С. Вараксина, И. Ю. Ко-ропачннского (2000); М. Д. Мерзленко, Н. А. Бабич (2002) и других.

В работах А. И. Пнсаренко, М. Д. Мерзленко (1990) и А. И. Пнсаренко, Г. И. Редько, М. Д. Мерзленко (1992) и М. Д. Мерзленко, Н. А. Бабич (2002) приведены практически одинаковые методологические основы ле-со культурного дела. Ими выделяются следующие этапы в лесокультур ном деле: 1) моделирование (проектирование) типа культур; 2) производство (закладка) лесокультур; 3) формирование (выращивание) искусственного насаждения.

Модернизирована методология выращивания лесных культур, которая представлена на рис. I.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ Л ЕСОКУЛЬТУРНОГО ФОНДА, КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

И ВЫДЕЛЕНИЕ ТИПОВ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС.ТИПИЗАЦИЯ ВЫРУБОК

В настоящее время резко возрос интерес к ГИС-технологиям. Для обеспечения сбора, хранения, обработки, отображения и распространения информации по искусственному лесовосстановлепию (оценка современного состояния л eco культур! ю го фонда, качества лесных культур и выделение основных типов лссорастительных условий для выращивания культур) в

Сырьевые

Выл купыур

JTecoxoi * йствсюше

Пл^НТациОи ИътС

Сплоилние

] Iftcje-fHTC/ibtibae

Ч i*; тыс

Л£ХО)ЛНмС»1Г пород

сысиюгеия TK^JWI

~*1_

1сырьевые

'JangiTiiLiG

('скрсэииони ые

ку flbtx ыцисчшые

УилДдл iovuhhi

Члстнчиме

Сч£ И Lintel»>е

]ииы jictíiw\ *уи»гур -1—;-

UJImciuCJIMC

МСС?

(SniK^íi by.ivn-p

I

TcXf'^ilvH „ЧССЬИС CKCVU

ю'ОО ÍK: if iot и

I..*. J +.1C114 *

] устфт* Cwtjb

Piic. 1. Усовершенствованная методическая основа лесокультурного производства

практику лесного хозяйства должны внедряться геоинформацнонные системы (ГИС).

Технологии, базиругошиеся на ГИС, позволяют резко увеличить оперативность и качество работы с пространственно-распределенной информацией по сравнению с традиционными «бумажными» методами (Сухих, Жирин, Шаталов, 1999).

5.1. Состояние современного лесокультурного фонда На основе анализа материалов лесоустройства и проведенных собственных исследований была разработана классификация лесокультурного фонда для таежной зоны Красноярского края (Варакснн, 1990). В настоящее время проведена инвентаризация лесокультурного фонда и выделены следующие его категории (Варакснн, Черкашнн, Корец, 2000): 1. Свежие вырубки - 1-2 года. 2. Вырубки 3-10 лет, на которых невозможно возобновление леса естественным путем хозяйственно ценными породами. 3. Пустыри. 4. Прогалины. 5. Участки леса, погибшие под воздействием лесных пожаров (гари) и сибирского шелкопряда (шелкопрядникн), где не ожидается удовлетворительного естественного возобновления хозяйственно ценных пород, б. Плошадн, требующие реконструкции: 6,1. Малоценные лиственные молодняки высотой до б метров. 6.2. Ннзкополнотные насаждения. 6.3. Погибшие лесные культуры. 7. Вырубки, пройденные

И

управляемым it неуправляемым огнем. В таежной зоне наибольшую лолю но плошали имеют вырубки (-45 Vo), площади, требующие реконструкции (23 %) и гари(17 %).

На основе материалов лесоустройства с учетом текущих изменений в лесном фонде, фиксируемых ежегодно в лесхозе как наземными обследованиями, так и с привлечением результатов дешифрирования аэроснимков крупных и средних масштабов, а также с помощыо методов анализа результатов доступной фотографической и скаиерной космической съемки формируется пространственная база данных о ЛКФ, которая включает: I) растровую топооснову, полученную путем сканирования топографических карт масштаба 1:100000; 2) векторную каргу лесов, полученную оцифровкой лесоустроительных планшетов М 1:25000; 3) изображения спутника SPOT в спектральных каналах XS2 (0.61-0.69 мкм) и SX3 (0.SQ-0.91 мкм). С использованием этой информации выполнено пространственное совмещение разномасштабных слоев и оценена эффективность автоматического дешифрирования для распознавания категорий л eco куль* тур но го фонда. На рис. 2 изображена гистограмма распределения яркости в 2-х спектральных зонах со спутника Spot. На ней прямоугольниками выделены области, соответствующие разным категориям л е с о кул ьтур н о го фонда и другим объектам.

Видно, что эти объекты могут быть уверенно дешифрированы, поскольку эти области пе пересекаются в пространстве распределения значений оптической плотности (вырубки, гари, шелкопрядиики и т.д.).

Интегральные количественные характеристики состояния ЛКФ формируются по лесничествам с оценкой площадей, общей захламленности, количества пней и естественного возобновления на 1 га.

Построение электронных карт современного состояния лесокультурно-го фонда целесообразно выполнять по лесничествам. Они позволяют

Рис. 2. 1\кпоявление д;ши^'р>ф)Счич классов на 2-мерной гистограмме яркости кньсслсЛ изображения с пуши ta SPOT, рлссчтэнноП дтя енгоралишч каинов XS2 (0 01-0 00 MkM)nSX3 (OSO 091 мьч): I - BupjCMt. 2 - гзрм. 3 несомкп) бшнсся kj.iLiípn. 4 ■ лесные vj.-iirjpu, J • nporaniiii.t. (. и им mii i ради и ni. 7 оГылка. R re ни, 9 ■ пичта, 10 (vpt)a и wiihj

иметь оперативную информацию о пространственном размещении лесо-культурного фонда (например, карта основных категорий ЛКФ Тал обского лесничества Большемуртннского лесхоза, рис. 3), что важно для опенки транспортной н экономической доступности, а также для определения последовательности его эффективного освоения.

5,2, Качестно производственных культур

Установлено, что обшая площадь культур в районе исследований за период с J981 по 2000 год увеличилась в 18 раз. Плошадь культур в среднем, имеющих хорошее состояние, снизилась на 4,] %, погибших - увеличилась на 11.1 %. Эти данные сше раз подтверждают необходимость разработки оптимальных технологий создания лесных культур в этих условиях.

Изучение причин неудовлетворительного состояния и гибели культур производилось нами по фазам роста и развития. В фазе приживания основными причинами неудовлетворительного состояния и гибели культур являются: использование некачественного посадочного материала; низкое качество посадки; вымокание растений; выжимание растений. В фазе индивидуального роста и развития они следующие: недостаточность агротехнических уходов; зарастание культур лиственными породами; гибель культур от пожаров. Наибольший процент погибших культур связан с недостаточностью агротехнических уходов.

Составлены цифровые карты в формате ГИС качественного состояния лесных культур. Они разрабатываются для каждого лесничества (например, карта качества культур Верхне-Казанекого лесничества, рис. 4). На картах определенным цветом окрашены породы культур в разных возрастных группах в зависимости от их состояния (процент приживаемости или класс качества).

/Л** - л*с i : > . I V ■ Л . .г* -- • з

*

/"■,/'Рети

/\ ; Дороги J

^ *»ртальнэн ечти

OCHOlHtf* И-МЛГОриИ Л4С0«уЛЬТурнОГО фокда ,

CD пустыри \\ ,

ЕЭ Прогалины , ^

■ЦГ1РН S" *"

ь\ Швлкопрядники

ЗВырувии

кЛапоцвины» rncTt«t».bW насаждения ^ Q ш 10000 1ки0

Нмзкололнотнь** насаждения ecoi. пород Песнь* (гулыуры пзгифшио

Рис, 3, Карта категория лссокультуршни фонда Т.повскогх) лесничества Бол ылсмурт к некого леешм

J" NU ->v v; -j л -i

' . <

■V;

X. I

\J ^Cn

j>; ■ Ltrii/Ф X-L

I !/

- i '"'{> S ^ ri—

/\/ Реч» __о _ _f^w №4i

^^•Дщги g---1

J квартальная сеть Состо»нц{ иуяьтур CD «р. ЕЗуд.

Куяьтры

Ель сиб. КС£2> сиб Лиственница снб. ГКЧПмп (ив i 1 Сосм сив.

Рис. Карта качества культур Вер.\не-Казанского лесничества

Анализ полученных карт позволяет получить оперативную и объективную информацию о состоянии культур, занимаемой ими плошали, причинах неудовлетворительного состояния и гибели, а также принять эффективное решение по агротехническим и лесоводственным уходам с учетом транспортной и экономической их доступности и не допускать в дальнейшем ошибок при их создании.

Таким образом, оценка качества искусственного лесовосстановления в районе исследований свидетельствует о том, что необходимо разработать такие технологии создания культур, которые в дальнейшем исключают необходимость в проведении агротехнических уходов за ними.

5.3. Выделение основных типов лесорастнтельных условий

В настоящее время медленно внедряются и практически не используются методы анализа цифровых моделей рельефа и обработки именно космических изображений, а также основанные на них методы выделения

лесорастнтельных условии. В связи с этим разработан алгоритм выделения типов лесорастнтельных условии с использованием ГИС для определения древесных видов, рекомендуемых для посадки на площадях лесо-культурного фонда с учетом лесорастнтельных условий территории (Va-racstn, Tcherkashin, 2003).

Для примера на рисунке 5 для одной из частей Верх не-Казан с ко го лесничества Большемуртинского лесхоза приведены карты произрастающих и прогнозируемых главных пород. Анализ таких карт по лесничествам показывает следующее:

'vtSQ

i

u^j в

Рис. 5. Фрагменты карт ирошрастаюши* и прогнотрусмыч главных пород част иср^нс-к'алзиско! о лесничества Еол ь шс-Мурти некого леехо )а; Л - Преобладающие породы, Б-Тестовые участки для моделирования. В - Прогнозируемые главные породы У слов) I ис обо )и аче 1111я; I - Сосна; 2 - Цль; 3 - 11ичта;4 - К'слр; 5 - Верст: 6 - Осипа; 7 - Другие лее пне земли

1. Лссораститсльныс условия характеризуются относительно богатыми почвами с преобладанием: условий влажности от свежих до влажных, механического состава - от среднесуглиппстых до тяжелосу глин истых.

2. Основными являются две группы лссораститсльных условии: а) плоские и пологоиаклоппые холмистые равнины и покатые склоны с уклоном 1-5° с временно переувлажняемыми почвами; б) склоны разных экспозиций с уклоном более 5° и возвышенные выпуклые равнины с хорошей водопроницаемостью почв, где подстилаю! un и горизонт слагается со значительной долей участия щебнистых пород или галечника, характеризующиеся дренированными почвами.

3. На 70% плошали таежной зоны рекомендуется в качестве главной породы ель сибирская, па 20% - кедр сибирский и пихта сибирская, на 10 % - лиственница сибирская и сосна обыкновенная.

5.4.Тнн1вашш ш.1 рубок

В Сибири плошали темнохвойных лесов, вовлекаемых в рубку, ежегодно увеличиваются. В связи с необходимостью создания лесных культур на обширных площадях сплошных вырубок возникает задача их изучения.

На вырубках пихтачей разнотравной группы, расположенных на хорошо дренированных выпуклых плакорных поверхностях и склонах с уклоном более 5°, формируются вейннково-разнотравные и кустари и ково-разнотравные сообщества. Доминируют в них виды лесного разнотравья: борец северный (Aconitum septentrionale Koelle), живокость высокая (Delphinium elatum L.).подмаренник северный (Galium septentrionale Roem. et Schiilt.), звездчатка Бунге (Stellaria bungeana Fenzl.). Дер но об разую mue злаки (вейннкн) и осока большсхвостая (Carex macroura Meinsch) оказывают менее существенное влияние на задерненне почвы на вырубках данного типа (в пределах рассмотренных возрастных стадий). Здесь сильнее действует другой фактор - зарастание вырубок кустарниками.

На вырубках пихтачей зеленомошной группы, расположенных на слабо дренированных поверхностях, формируются в основном вейииковые сообщества. Первостепенное значение в них имеют дернообразуюшне злаки (вейпики пурпурный (Calamagrostis purpurea (Trin,) Trin.), тупокодо-сковый (С, obtusata Trin.) и наземный (С. epigeios (L.) Rotli.) и осока большсхвостая.

Поскольку слабо дренированные местообитания в изучаемом районе занимают господствующее положение (70% площади), преобладающим типом вырубок в районе исследований являются всйниковыс.

Таким образом, н главе дана оценка современного состояния лесокультур по го фонда и качества лесных культур в подзоне южной тайги. Составлены электронные карты, которые позволяют получить оперативную информацию о пространстве н ном размещении лс со культурно го фонда, что важно для опенки транспортной н экономической доступности, а также для определении последовательности его зффектшшого освоения. Карты

качества искусственного ле со восстановлено я также позволяют иметь оперативную н объективную информацию о состоянии культур, занимаемой ими площади, причинах неудовлетворительного состояния н гибели, а также принять эффективное решение по агротехническим и лесоводствеп-ным уходам с учетом транспортной н экономической их доступности и не допускать в дальнейшем ошибок при их создании. Разработан алгоритм выделения основных типов лесораститсльпых условий при помоши ГИС для выращивания искусственных фитоценозов по целевому назначению, породному составу и продуктивности.

Глава 6. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОПЫТНЫХ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУ!' ХВОЙНЫХ ПОРОД

6.1. Ваза данных стационарных на блюден nit за состоянием опытных лесных культур хвойных порол При многолетних стационарных исследованиях важно систематизировать собранный полевой материал в единой базе данных (БД), доступной для определенного круга пользователей. Обеспечить целостность данных на современном этапе помогают электронные средства. Впервые для района исследований разработана БД, где систематизированы наблюдения за ходом роста опытных лесных культур, заложенных под методическим руководством автора.

База данных разработана в среде Access. Средствами доступа к данным служат запросы, формы н отчеты. Данные хранятся в связанных ключевыми полями таблицах.

Схема данных показана па рисунке б. В целом БД представляет собой компьютерную систему хранения результатов стационарных наблюдений и разработана для облегчения доступа к данным при проведении их аналн-

Гис, 6. Счсма спя lit таблиц [>Д «Л сени с ьупьтурм*

за и для удобства регистрации дальнейших наблюдений. Теперь схема анализа данных упрощается. В БД создается запрос, который импортируется в систему £1а11зиса~5, где и производится требуемый анализ данных.

6.2. Приживаемост ь, класс качества и рост опытных культур сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, кедра сибирского и ели сибирской в фазах приживания и индивидуального роста и развития

Для выявления оптимальных способов выращивания искусственных насаждений в таежной зоне созданы опытные культуры хвойных пород по разным технологиям на хорошо дренированных и временно переувлажняемых почвах. Дана оценка их состояния, т. е. проанализированы приживаемость и особенности роста.

Сосна обыкновенная

Сведения по агротехнике закладки культур сосны приводятся в таблице 1.

По данным таблицы 1 можно заключить, что деревья сосны, посаженные в пласт, гряды микроповышений и в центр бульдозерной полосы со снятым верхним 10-15 см слоем почвы приживаются и растут лучше, чем при посадке их в дно борозды и межполосное пространство. Однако снятие дерни* ны вместе с верхним горизонтом почвы, т. е. 20-25 см слоя, приводит к снижению приживаемости. Особенно плохо приживается и растет соска, высаженная в дно борозды. Это связано с вымоканием сеянцев из-за весеннего подтопления и выжиманием их в осенний период. Приживаемость и сохранность культур в зависимости от способа посадки (механизированный щи ручной) статистически не имеет существенных различий.

Сиязь агротехники закладки культур сосны (способ обработки почвы + посадочное место) с высотой и приживаемостью дополнительно тестировалась методом дисперсионного анализа. Она оказалась статистически достоверной с обоими показателями (Рвмч. - 4.38 > Роо> - 4.13 и ~ 7.35 > Ги и = 4.13 соответственно).

Лиственница сибирская

Агротехника закладки культур лиственницы характеризуется данными таблицы 2.

От сосны лиственница отличается более высокой изменчивостью линейного и радиального прироста, несколько сниженной приживаемостью. Дополнительное тестирование показало, что связь агротехники (способ обработки почвы + посадочное место) с приживаемостью является достоверной (К,и., - 4,75 > „> ~ 4.11). Влияние на высоту не достоверно.

Таким образом, лучшие показатели по приживаемости, сохранности и росту сосновые и лиственничные культуры имеют при выращивании их па срсднссугл ни истых хорошо дренированных почвах при посадке в центр бульдозерной полосы со снятым верхним 10-15 см слоем почвы.

Та6;| и на I

Агротехника закладки культур сосны

Способ обработки почвы Способ посадки Посадочное место Посадочный материал ЧИСЛО 1111 Ср. лыс. и 11 лет, м Прнж. к 5 годам, %

Хорошо дренированные почвы

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слоя Мсхани-знрованный и иемтр бульдозерной полосы Тенлнч. ССЯН11Ы 2-\ лег 1 V)

бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слоя Мсхани- 31 фон Л1-11Ы11 и иентр бульдозерной полосы Ссямны 2-х лет 1 8Н

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 с» слоя Ручной 11 ценф бульдозерной 1П);К>С1.| Сеяним 2-х лег 3 3,74 ¡¡4

Временно псрсушижиисммс ми'! им

Плугом ПД-1 Ручной Внласг Секции 2-х лез 2 4.01 88

Плутом ПЛМ-М Ручной и гряди - МИКрОНОВЫ ШСНИЯ Сеянии 2-х .чет 2 3.78 88

Плугом ПКЛ-70 Ручной 11 пласт Сеянцы 2-х лег 2 3.79 82

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слои Ручной 13 иешр бульдозерной ПОЛОСЫ Сеянии 2-х лет 1 4.11 62

Бульдозер! «им ножом со снятием 20-25 см слоя РучноП Ц центр бульдозерной полоси Сеянии 2-х лет 1 3.83 54

Плугом ГШ-1 Ручной О дно борозды Сеянцы 2-х лет 2 3.18 52

Без обработки Ручной 11 межполосное пространство Ссяниы 2-х лет 1 2,'М 60

Плугом ПЮ1-70 Ручной И дно борозды Ссяниы 2-х лег 2 2.50 52

Низкие показатели по приживаемости и росту имеют культуры, посаженные в межполосное пространство, и особенно, в дно борозды. Первые без ухода не выдерживают конкуренции с травянисто!'! растительностью, вторые чаще гибнут из-за вымокания сеянцев весной и иыжимишш их и осенний период.

Ель сибирская

Сведения ио агротехнике закладки культур ели приводятся в таблице 3.

Данные таблицы 3 показывают, что неудовлетворительными оказались культуры, созданные в дно борозды. Приживаемость в борозде значительно ниже. Глубокое снятие дернины (20-25 см) при подготовке почвы

Таблица 2

ЛгрОТСХПНКЛ МК,'ШК>| культур JIHCTНС11Н1ШЫ

Способ of>pil(k>lKH 1104 DU Ci itxoG поездки 11 осадочное место 1 loca-Личный материал Число ГШ Ср. вис. в 11 лет, м Ирнж к 5 юлам, *9

Хорошо дренированные и очны

|>У,|Ь;КЖрНЫМ ножом со снятием 10-15 см слом Сучкой В напр булымжрной полосы Сеянии 2-\ лег 2 3,75 91

ljy;i(.;unep]itjM полом си СИЯ1НСМ 10-15 см слон MCNUIHI-JllpOlt^H-i ii.ii 1 1) ircittp Сулило ÎCpllOfi полосы 1СПЛНЧ. ССЯНЦЫ 2-\ лет 1 3,02 В2

Ьул1.ДОИ:рШ.1М НОЖОМ со смятой 10-15 см слоя l'yi'ioii li иен ф Г>>МЬЛО!СрПО|| полосы 1 сшич. ССННЦЫ 2-л лет 1 2.'JS 80

Прежний персу иллжннсмыс иочии

Плугом IIJI-1 ['учти! H пласт Сеянцы 2-х лет 2 4,90 84

11лушчШ1М-1,3 l'ymu il JJ гряды - МИкрО-новышешю Сеянии 2-х лег 4.11 87

1 t.iynm Г1КЛ-70 lJy4HOli D пласт Сеянцы 2-х лет 2 3.73 82

l»y;H,,'urjepni.iM ножом со спишем 10-15 см слоя l'ymiort В центр бульдозерной полосы Сеянцы 2-х лет 2 4.74 С2

1>уЛ1.,|0!СрН|>1М НОЖОМ со ентнем 20-25 см слоя fy*IHOll li центр Cy.lMOJCpHOit поносы Сеянцы 2-х лет 1 4.65 52

Илуюм IIJl-1 l'y 4110(1 и ;ию Соро> лы Ссяпны 2-х лет I 4.41 49

Плугом IIKJI-70 l'y" л по борш-лы Сеянцы 2-х лет 1 4.30 ¿4

lie» uGpuûolTOl l'y П10» il межполосное пространство Сеянии 2-* лег 1 3.55 54

бульдозером также снижает приживаемость п прирост ели в высоту. Культуры ели, созданные но салкой 5-летних саженцев, имею г лучшие показатели состояния, чем созданные 3-летними сеянцами. Так, 5-летнне саженцы ели хорошо приживаются и растут в межполосном пространстве без подготовки почвы. Лучших показателей достигают деревца ели, посаженные в гряды, созданные бульдозерным ножом, пласт, и центр бульдозерной полосы со снятым 10-15 см слоем дернины.

Влияние способа обработки почвы и посадочного места достоверно во всех случаях, т. е. на высоту и приживаемости (Г,^, « 4,44 > = 1.66 н 1:ВЬ1Ч - 2.32 > F«.» 1.66 сои i ne renie ш ю).

2.1

Таблица J

Агротехника la кладки кулитур «л»

Способ обработки почвы Способ посадки Посуточное МС<ПО Посадочный материал Л» участка Ср В14С о 11 лст, м При ж. к 5 RVMM, Уи

Хорошо дретфоианмые иочиы

БуЛЬДОЗСрНЫМ НОЛОМ со снятием 10-15 см слоя Механизированный и иен ф бульдозерной по.юси Саженцы 5 лет 2.45 •ю

Бульдозерным ножом сгруживаиис в отвал Ручной В отвал бульдозерного ножа Саженцы 5 ;«ст 2 2.15 42

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см елок Механизированный В центр бульдозерной полосы Сеянцы 4-х пег 1 2.1 ] 40

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слоя Ручной В иагтр бульдозерной полосы Сеянцы 4-х лег 1 2.02 94

Без обработки ручной В межполосное пространство Саженцы 5 лет 2 2.02 85

Бульдозерным ножом со ' снятием 10-15 см слоя Ручной В центр бульдозерной полосы Саженцы 5 лет 2 1.89 45

Без обработки Ручной В межполосное пространство Сеянцы 3-х лет 3 1.70 78

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слоя Ручной В центр бульдозерной полосы Сеянцы 3-х лет 3 1.65 80

Бульдозерным ножом со снятием 10-15 см слоя Ручной В центр бульдозерной полосы Сеянцы 5 лет 2 1.30 79

Временно переувлажняемые почвы

Плутом ПЛМ-1,3 Ручной В гряды-мнкро-повышення Ссяниы 3-х лег 2.48 ■J0

Плугом ШЫ Ручной В пласт Сеянцы 3-х лег 3,4 2.1 К К9

Плугом ПКЛ-70 Ручной В пласт Селины 3-х лет 3,4 2.09 85

Плугом ПКЛ-70 Ручной В дно бороны Сеянцы 3-х лст 3,4 1.67 6J

Бульлохрным ножом со снятием 20-25 см слоя Ручной В центр Оул ь-до-1срноЙ полосы Сеянцы 3-х лет 4 1.02 58

Плугом Ш-1 Ручной В дно Ооротлы Сеянцы 3-\ дет 3,4 1.58

Кедр сибирски"

Сведения по агротехнике закладки культур кедра приводятся в таблице 4.

Данные таблицы 4 показывают, что неудовлетворительными оказались всс культуры, как и у ели, созданные в дно борозды. Приживаемость в борозде значительно ниже. Глубокое снятие дернины (20-25 см) при подготовке почвы бульдозером также снижает приживаемость и прирост кедра в высоту.

В наших исследованиях опенка достоверности влияния агротехники закладки культур кедра (способ обработки почвы + посадочное место) на их рост и состояние показала, что агротехника достоверно влияет лишь на приживаемость культур (Р„ыч - 6.52 > Р00; = 3,41). Влияние на высоту не достоверно (1чы., = 0,81 < =» 3.41). Приживаемость снижается при но-

Табли иа 4

Агротехника закладки культур кедра

СтхЫ» обработки ночпы Способ посадки Посадочное место Посадочный материал № уча«-ка Ср. вые. в 11 лет, м Ирнж, к 5(одам, %

.Хорошо локированные ночш.1

Бульдозерным полом со СИЛ7 нем 10-15 СМ СЛОЯ Механизированный В центр 0 у Л ЬДОЗ С р ПО полосы Сеянцы 4-х лет 1.2 131 89

Пуль литерным ножом со снятием 10-15 см слоя Ручной И иогтр СуЛЬЛО1СрН0>1 полосы Сеянцы 4-х лег 1,2 1.17 90

Бульдозерным (кжом со снятием 10-15смсяоя Рунной В центр бульдозерной полосы Саженцы 6-г II лет 1,2 1.17 90

Крсмсшю переувлажняемые почвы

Илушч ПЛМ-1,3 Ручной 1} (рялы - микроповышения Сеянцы 2-х лет 3,4 1.00 91

Плугом 1 и 1-1 Ручной В тает Сеянцы 2-х лет 3,4 1.21 88

Плугом ГШ1-70 Ручной В пласт Сеянцы 2-х дет 3,4 1.П 87

|;у;1ЬЛ01Срнич полом с» сняшсм 20-25 см с;«)* 1 *>■■««)« И центр (">),П.ДО!Ср|ГОП ПОЛОСЫ Сеянцы 2-х лег 1,15 65

Бульдо юрким ножом со снятием 10-15 см слои Ручной и иетр бульдокрноП полосы Сеянцы 2-х лег 3,4 1.13 71

11:1)104 ПЛ-1 Ручной В дно борозды Сеянцы 2-л лет 3.4 1.07 03

П;1>1№1 ПКЛ-70 Ручной [) Л ПО ГмрО )Л1Д Сеянцы 2-х лет 3.4 0 88 (.2

садке кедра в дно борозды и в центр бульдозерной полосы с глубоким снятием слоя дернины (20-25 см).

Результаты хода роста культур и высоту мы сравнили с литературными данными (рис. 7).

И б!

г

га 4 t*

I 3

CD

2 1

О

/ L

ш too

'О а

• Уа о *ш>

__

О 2 4 6 8 10 12 14

о 1 а 2 * 3 4

■ 5

■

/! 9

4 *

О

V.'

«si:............i

0 2 4 6 8 10 12 14

• 1

■ 2

* 3

Л 4

о 5

а 6 7

Возраст, лет

Рис.7. Сравнительный анализ хода роста сосновых и лиственничных культур в высоту Л. Культуры Восточной Сибири (Матвеева, Буторова, 1996): 3 - сосна в условиях южной Tatlnt; 2 - сосна в лесостепи; 3 - лиственница в южной та lire.

Исследуемые культуры: 4 - сосна; 5 - лиственница.

Б. Исследуемые культуры: 1 - сосна; 2 - листосшнша.

Культуры Барабинской лесостепи (Кузьмичсв, 1977): 3 - сосна »а ПИ 2Л;

4 - лиственница на ПП ЗА; 5 - сосна на ПП ЗА; 6 - лнетъеншша ма ПП ЗА;

7 - сосиа на ПП 5А (линии 5,6 и 7 практически сливаются в одну общую)

Темп роста в высоту исследуемых категории культур в диапазоне календарного возраста от 4 до 15 лет оказался выше, нем в среднем по Восточной Сибири (рис. 7 А). Для сравнения использовали данные обследования лесных культур Восточной Сибири (Матвеева, Буторова, 1996). Кривые хода роста в высоту исследуемых культур отвечают П классу бонитета, тогда как по Восточной Сибири в среднем класс бонитета культур в молодом возрасте не превышает Ш.

На рисунке 7 Б ход роста исследуемых культур в высоту сравнивается с ходом роста в высоту соспово-лпстиеннчных культур, заложенных в Ба-рабикской лесостепи лесничим Н. А. Грибановым в 1900 г. Графики хода роста древостосв сосны и лиственницы на пробных площадях (ПП 2А, ПП ЗА и Г1П 5А) приводятся но работе В. В. Кузьмпчсоа (1997). Здесь также можно отметить опережающий теми роста исследуемых культур но сравнению с куль гурами Западно-Сибирской лесостепи.

Л нал тируемые культуры ели растут d высоту быстрее, чем в среднем но Восточной Сибири, а ход роста кедра в высоту примерно соответствует их средним показателям (рис. 8). Кривые хода роста в высоту исследуемых культур ели отвечают 11 классу бонитета, тогда как по Восточной Сибири в среднем класс бонитета культур в молодом возрасте не превышает Ш.

Полученные результаты по средней высоте, количеству сохранившихся высаженных деревьев па 1 га и среднему расстоянию между рядами,' позволяют отнести культуры па опытных участках № 1, 2, 3, 4 к культурам 1 класса качества, за исключением культур, посаженных в дно плужных борозд (они относятся к браку из-за низкой приживаемости и сохранности).

Исследуемые

НУПЬТУРЬ!

*"■ - Кедр 4—. Ель В среднем по Восточной Сибири {Матвеева, Бутссюе.У 1997)

\ Кедр Ель

Рис. Я. Сравнительный aiia.nu >ода роста кедровых н еловых культ>р

Продуктивность н ход роста опытных и производственных культур в фазах дифференциации, информирования стволов и спелости

Установлено, что в фазе дифференциации в чистых и смешанных культурах 19-летнего возраста сосна достоверно опережает лиственницу, ель и кедр по запасу, диаметру и высоте. Сосновые и лнетвенннчные культуры в этом возрасте растут по I классу бонитета, а ель и кедр - по IV (в смешанных культурах). При смешении сосны с лиственницей рядами она растет быстрее в высоту и лучше очишается от сучьев. Примесь лиственницы при смешении пород рядами но схеме С - Л - С благоприятна для сосны и отвечает составу естественных древостоев. В чистых культурах лиственница растет лучше, чем в смешанных культурах с сосной. Средний диаметр чистых культур лиственницы достоверно выше среднего диаметра ее примеси к сосне. При этом различие в высотах несущественно. Ель растег быстрее кедра, однако показатели ее роста существенно уступают сосне и лиственнице.

Выявлено, что в фазах выформирования стволов и спелости сосновые и лиственничные культуры, произрастающие в таежной и лесостепной зонах имеют высокий запас древесины и относятся к 1 классу бонитета (табл. 5). Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что культуры сосны и лиственницы, созданные посевом семян на дренированных почвах из-под пихтарников разнотравных, в 40 лет имеют общий запас древесины соответственно: 411 м3/га и 305 м'/га. Сосновые культуры, заложенные 2-летними сеянцами в этих же условиях, в 50 лет имеют общий запас древесины 408 м3/га. Практически одинаковый запас древесины в сосновых культурах в 40- и 50-летнем возрастах объясняется разной фактической густотой деревьев в них. В 50-летних культурах количество деревьев на 1 га - 408 (в настоящее время это постоянный лесосеменной участок), а в 40-летних - 1192. В 40-летних культурах лиственницы фактическая густота составляет 1255 шт./га. В лесостепной зоне сосновые и лиственничные культуры, созданные на дренированных почвах из-под сосняка разнотравного посадкой 2-летними сеянцами, в возрасте 118 лет имеют общий запас древесины соответственно 792 м'/га и 714 м'/га при фактической густоте 624 штУга и 614 шт./га.

В районе исследований культур сосны обыкновенной и лиственницы сибирской, произрастающих на площадях из-под равнинных темнохвой-ных лесов, на момент исследований в возрасте старше 50 лет нами найдено не было. Поэтому проведено изучение роста деревьев хвойных видов

Таблица 5

Таксационная характеристика наеажлспнП искусстве к йог о м естественного происхождения, протри ста юшнх □ равных лссораститсльных гонах

Пр. ПЛ. Во> раст, лет Средине Сумма 11ЛОЩ. сеч., м1 Запас, м* Густота, шт./га Ср объем ствола, м' [>01Ш-тст

Диаметр, см Высота, м Растущего Сухостоя Растущего Сухостоя

К 118 33.5 30.5 56.09 792 32 624 32 1.27 1

9 11» 32.6 30.1 51.4| 714 3 614 21 1.16 1

5 40 17.0 17.1 48.30 411 37 1992 833 0.21 1

Ь 50 34.5 22.0 38.19 408 6 408 33 1.00 1

7 40 18.1 18.8 32.29 305 15 1255 943 0.24 1

10 С-190 40.0 27.0 19,81 247 - 1.5 II

П-190 24.0 23.2 - - - - - 0 41 111

Н-190 32.0 25.0О - - - - - 0,92 Ш

К-190 27.0 23.4 - - - - - 0,70 111

Л-200 560 31.0 - - - - - 3.64 1

И* 113 33,0 23,0 - 695 695 1.00

'Примечание: Пробная плоишь 11 заложена в Ачинском лесостепи И. II Павловым и Др (2001)

естественного происхождения в возрасте 190-200 лет (ПП-10). Это участок плошадыо 11 га, где произрастают все представители хвойных пород: сосна обыкновенная, кедр сибирский, лиственница сибирская, ель сибирская и пихта сибирская. Из таксационной характеристики древостоя згой пробной плошали видно (см. табл. 5), что в этих условиях более продуктивны лиственница сибирская (I класс бонитета) н сосна обыкновенная (II класс бонитета), чем ель сибирская, кедр сибирский и пихта сибирская.

Анализ хода роста по высоте сосновых и лиственничных насаждений естественного и искусственного происхождения (рис. 9) и данные таблицы 5 свидетельствует о том, что культуры сосны и лиственницы, произрастающие в таежной н лесостепной зонах, имеют более интенсивный рост до возраста спелости и соответственно более быстрое накопление больших запасов древесины, по сравнению с естественными насаждениями.

Полученные нами результаты согласуются с выводами, сделанными И. Н. Павловым, В. В. Кузьмнчевым, В. С. Усаннным, С. Л. Шевелевым и Е. В. Петровой (2001) для сосновых культур, произрастающих в лесостепной зоне.

Динамика роста древостоев в лесной таксации описывается обычно с помошью аналитических моделей. Правильно подобранная модель облегчает сравнение результатов исследований и позволяет предсказать величину изучаемого признака в будущем. Согласно требованию Пешеля, выдвинутому в 1938 г. (Кузьмичев, 1977), функция должна отвечать обшей закономерности роста, т. е, подбираться из семейства 5-образных кривых. Обычно для аппроксимации хода роста в высоту используется функция Дракнна и Вуевского (Кузьмичев, 1977, 1997), за рубежом - Ричардса (Ек, Могиегас!, 1975):

Сосна

Лиственница

о Пр пл 5 о пр. пл. Б Пр. пл. 8 • Гр.пл 10а _Пр. пл 11

30;

|

: V 20 &

г 15 3

г

а ю а №

о*

о во 160 <о ии гею

* Пр. пл. 9 о Пр. ПЛ 7

• Пр пп 10«

Возраст, лет

Гис '> Хил ГМЮ13 насадилашН в высигу 2<>

^«.(i-^Jf,

где: у и х - зависимая и независимая переменные; а - верхняя асимптота; Ь и с — параметры скорости и формы.

Полученные результаты показывают, что производительность сосны в естественных насаждениях в данных лесорастительных условиях к возрасту спелости достигает Ш, реже II класса бонитета, листвсншшы - II, ели и кедра - III. Поэтому значения верхней ассимпюты для средней высоты древостоев сосни мы приняли за 27 м, листвсншшы — 29 м, ели - 26 м и кедра- 27 м. Получили следующие модели роста:

для сосны: А - 0,1 + 27(1-к*/>(-0.047Л)Г2.20, ^ = 0.98; для лиственницы; Л = 0.1 + 29(1-с*/?(-0.038Л))Л1.$б, Вг= 0.97; для ели: А - 0.3 + 26(1-л;;(-0.023Л))Л1.75, Rl= 0.S7; для кедра: А = 0.1 + 27(l-c.v/>(-0.03S/i))A3.00, R2 = 0.84. 6.3. Корнспал система и качество древесины сосновых культур Для того, чтобы сделать определенные выводы об устойчивости и качестве древесины деревьев сосны обыкновенной в культурах, созданных в районе исследований на площадях из-под темнохвонних лесов, нами изучены корневая система и физпко-мсханнчсскис свойства древесины в искусственных насаждениях, произрастающих в разных лесорастительных зонах (Вараксин, 1987; Вараксин, Исаева, 1987; Вараксин, 1999; Вараксин, КоропачинскиЙ, 2000).

Получены данные, характеризующие рост и строение корневых систем модельных деревьев сосны разного возраста естественного и искусственного происхождения, произрастающих в таежной зоне и лесостепи. Сравнение характера распределения корней в почвенном профиле свидетельствует о том, что основная масса тонких деятельных корней располагается в лесной подстилке и гумусовом горизонте. Эта же закономерность отмечалась и другими исследователями для естественных сосняков Приангарья (Ссорин, 1963), Иркутской области (Попов, 1961) и др. Кроме того, основная масса горизонтальных скелетных корней находится на глубине до 4050 см. Это можно объяснить высоким плодородием почв и лучшей прогреваемостью именно этого почвенного профиля.

Таким образом, в культурах, произрастающих на хорошо дренированных плодородных почвах в темнохвойной тайге, у сосны в возрасте 21 года формируется стержневая корневая система. У деревьев сосны в насаждении естественного происхождения в 190-летнем возрасте формируется поверхностная якорная корневзя система (рис. 10).

Наличие хорошо развитой корневой системы у сосны свидетельствует об се устойчивости против неблагоприятных факторов среды в рассматриваемых условиях.

110 1» CM

Рис. 10. Строение корнсвоЛ системы модельного дерева сосны естественного происхождении !90-летнего во)раста втэежноП зоне

Установлено, что древесина сосны обыкновенной в культурах, созданных в таежной зоне на шюшадях из-под нпхтарннка разнотравной группы типов леса на суглинистых плодородных дренированных почвах, по фпзнко-механнческнм свойствам не уступает древесине насаждений естественного и искусственного происхождения, произрастающих в лесостепной зоне.

6.4. Приживаемость, сохранность и рост опытных географических лиственничных культур

На качество лесных культу р влияет происхождения семян. При создании географических культур ставится задача изучения географической изменчивости наследственных свойств древесных видов путем выращивания и сравнительной оценки семенного потомства разного происхождения.

Опыт создания географических культу р лиственницы в Сибири отражен лишь в нескольких публикациях (Прошннков. 1967, I977, 1984; Милютин, 1967, Макаров, Бобринева, Милютин, 2002).

л

Все созданные в Сибири географические культуры лиственницы расположены в районах Восточной Сибири н Забайкалья. Географические культуры лиственницы в южнотаежной зоне Средней Сибири созданы впервые (Варакснн, Милютин, 1996). Сохранность и рост различных происхождений лиственницы изучали в 11 -летнем возрасте.

Изученные географические культуры лнственшшы (всего 15 происхождений, из них - 8 происхождений лиственницы сибирской (в том числе 4 - из Монголии), 5—лиственницы Сукачева, 1 -лиственница Гмелина, I - лиственница Кая в дера) свидетельствуют о том, что происходит значительный огпал происхождений лиственниц из Монголии и лнственшшы сибирской из лесхозов Хакасии.

Лучшим в этих условиях по приживаемости, сохранности, высоте, диаметру и их приростам является лиственница сибирская местного происхождения, а также близкое географически к по природным условиям одно происхождение этого вида из Красноярского края (Верх-Манский лесхоз).

Основные выводы по главе:

1. Разработана база данных (БД), которая представляет собой компьютерную систему хранения результатов стаинонарных наблюдений. БД необходима для облегчения доступа к данным при проведении их анализа и для удобства регистрации дальнейших наблюдений. Теперь схема анализа данных упрощается. В БД создается запрос, который импортируется в систему Statistica-5, где и производится требуемый анализ данных.

2. Оценка состояния опытных культур свидетельствует о том, что приживаемость и рост культур на ранней стадии онтогенеза определяется агротехникой их выращивания, что согласуется с выводами, сделанным!) исследователями для других регионов страны.

3. На среднесуглнннстых дренированных почвах из-под темнохвойных лесов при посадке хвойных пород в бульдозерные полосы, где снят слой почвы 10-15 см, наиболее высокие показатели по приживаемости имеют сосновые и еловые культуры при ручной и механизированной посадке.

4. На тяжелосуглинистых временно переувлажняемых почвах из-под темнохвойных лесов наиболее высокая приживаемость отмечается в культурах ели и кедра, произрастающих на микроповышениях.

5. Использование крупномерного посадочного материала ели сибирской (5-6-летние саженцы - 3+2, 3+3) и кедра сибирского (б-летние саженцы - 3+3) при создании культур на свежих вырубках на хорошо дренированных и временно перувлажняемых почвах позволяет выращивать их без агротехнических уходов.

6. Связь агротехники закладки опытных культур (способ обработки почвы + посадочное место) с высотой и приживаемостью для культур сосны и ели является статистически достоверной с обоими показателями , а для кедровых и лиственничных культур связь достоверна только с приживаемостью.

7. Теми роста в высоту сосновых и лиственничных культур в диапазоне биологического возраста от 4 до 15 лет оказался в среднем выше, чем по Восточной Сибири и Западно-Сибирской лесостепи. Кривые хода роста в высоту исследуемых культур отвечают 11 классу бонитета, тогда как по Восточно!! Сибири в среднем класс бонитета культур в молодом возрасте не превышает 111.

8. Анализируемые культуры ели растут в высоту быстрее, чем в среднем но Восточной Сибири, а ход роста кедра в высоту примерно соответствует их средним показателям. Кривые хода роста в высоту исследуемых культур ели отвечают II классу бонитета, тогда как по Восточной Сибири в среднем класс бонитета культур в молодом возрасте не превышает III. Кедр имеет III класс бонитета, но увеличивает теми роста в высоту.

9. Анализ состояния опытных и производственных искусственных фн-тоиенозов, созданных на площадях из-под равнинных темнохвойных лесов, показывает, что на дренированных почвах лучшие показатели по приживаемости, росту и продуктивности имеют сосновые и лиственничные культуры. Поэтому можно рекомендовать в качестве главных пород при искусственном лесовосстановлении в этих условиях не только сосну обыкновенную (Вараксии, I9S7; Вараксин, Кор она чине кий, 2000), но и лиственницу сибирскую.

Глава 7. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ КУЛЬТУР ХВОЙНЫХ ПОРОД II ПОДЗОНЕ ЮЖНОЙ ТАЙГИ

На основании проведенных исследований и подученных результатов, а также с учетом анхтиза литературных источников («Основные положения по лесо восстановлен ню и лесоразведению в лесном фонде Российской Федерации» (1994), «Руководство по проведению лесовосстановнтельных работ в лесах Восточной Сибири» (1977, 1997), «Справочник по лесным культурам» (1984), «Восстановление леса на вырубках после работы современных машин в таежной зоне Красноярского края» (Шарый и др., 1986) разработаны научно-практические рекомендации по выращиванию культур хвойных пород в таежной зоне для всех категорий лесо культурного фонда (Вараксин, 2000).

В равнинной подзоне южной танги Сибири рекомендуется создавать как чистые, так и смешанные культуры. Главные породы выбираются in местных лесообразующнх пород. В районе исследований произрастают лолидоминантные насаждения. Проведенные исследования позволяют рекомендовать в первую очередь кедр сибирский н ель сибирскую. Сосна обыкновенная и лнетвеншша сибирская должны культивироваться в границах своего ареала. Однако, в определенных условиях равнинной южной тайги, можно рекомендовать для вырашиванпя сосну обыкновенную и лиственницу сибирскую, В этих условиях эти культуры растут по 111 классам бонитета. Это нлошадн, бывшие ранее под разнотравными

группами типов леса темнохвойных насаждений, которые характеризуются хорошо дренированными почвами.

Основным метолом создания культур в равнинной подзоне южной тайги является посадка.

Для посадки применяют только стандартный посадочный материал, который должен соответствовать требованиям ОСТ 56-98-93 «Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород». Результаты наших исследований позволяют рекомендовать при посадке крупномерный посадочный материал темнохвойных видов в возрасте: кедр б лег (3+3), ель -5-6 лег (2+3, 3+3), а при использовании сеянцев — 4-летки, При создании сосновых и лиственничных культур лучше всего использовать 2-3-летнне сеянцы, которые в первый и последующие голы дают хорошие приросты по высоте.

Лучшим сроком посадки для всех древесных пород является весенний период до распускания почек. Проведенные исследования показали, что при благоприятном ходе летних погодных условий, после выпадения обильных дождей можно создавать культуры кедра сибирского, сосны обыкновенной и ели сибирской в период с 15 июля по 31 августа (Виталь-ев, Вараксин, 19S5; Вараксин, Коропачинскнй, 2000). Растения, пересаженные в этот период, успевают до конца вегетации укорениться и лучше противостоять весеннему выжиманию.

Густота культур и схема размещения посадочных мест определяются лесораститепьной зоной, категорией лесокультурного фонда и способом подготовки и обработки почвы. При оптимальной густоте наблюдается максимальная продуктивность древостоя, отклонение от этой густоты приводит к ее снижению. Влияние густоты сильно начинает проявляться после смыкания культур. С густотой культур тесно связана интенсивность разрастания сучьев в толщину и длину. Для равнинной подзоны южной тайги первоначальная густота культур должна быть не менее 3.3 тыс, штук на I га.

Разработано 14 технологических схем (Вараксин, 2000) выращивания культур хвойных пород на хорошо дренированных и временно переувлажняемых почвах для всех, выделенных нами, категорий лесокультурного фонда из-под равнинных темнохвойных лесов Сибири.

При создании лесных культур осуществляются прямые расходы, включающие расходы на заработную плату, социальные отчисления, топливо, материалы и прочее. Помимо этого, и затраты включены накладные расходы на содержание управленческого аппарата и др., в размере 120 % от прямых затрат и капитальные затраты по лесхозам для подзоны южной тайги. Используются при подсчетах затрат фактические расходы на производство лесных культур, которые приведены в таблице 6.

Расчет экономической эффективности разработанных рекомендаций приводится на примере сравнения одной из предлагаемых технологий (технологическая счема S-i I). В первую очередь производством осванва-

Таб.шна 6

'{¡прагм на со ы а и не лесных культур в раПокс псслсдопяниП (па I га), руб.

1(¿именование работ Технологии

И с поде, ¡ус мая на производстве Ре сочен дуема* 1

!. Приобретение:

а)сеянцев 325 -

б) «ажешкп - 470

2. Подготовка (обработка) почвы:

а) нропешиезнне рядов 100

б) бу,1 ьло ¡ерные но. юсы 725 -

б) плужные боромм - -

3.1 [осадка,

а) ручная 1019 1019

б) механизированнал - -

4. Уход м лесными культурами (10 лет по одному разу в год) 2360

Итого ^429 1595

югея свежие вырубки, поэтому взята для сравнения технология создания лесных культур на свежих вырубках.

Расчеты показывают, что величина прямых затрат на создание культур на свежих вырубках при рекомендуемой технологии >Гй 1 в 2.8 раза ниже, чем при используемой на производстве.

Себестоимость создания лесных культур на I га на пл о шалях из-под равнинных темнохвойных лесов - 4429 рублей. В год в лесхозе в этих условиях в среднем культуры создаются на плошали 400 га. Затраты в год на создание лесных культур составляют — 4429 руб. х 400 = 1771600 рублей. За счет предотвращения гибели культур (23 %) экономический эффект составит 407468 рублей.

Обший экономический эффект составляет: (4429 руб. -1595 руб.) х 400 га = 1133600 + 407468 = 1541068 руб.

В результате использования разработанных нами безуходных технологий повышается эффективность искусственного лссовосстановлсния, снижаются затраты на производство лесных культур, сокращаются сроки выращивания леса и сохраняется благоприятная экологическая обстановка на вырубках, гарях, шелконрядниках и других категориях лесо-культурпого фонда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных 24-летних исследований усовершенствованы методологические аспекты пыранншапня искусственных насаждений.

разработаны эффективные методы н способы выращивания культур хвойных пород, обеспечивающие повышение их качества в таежной зоне Средней Сибири.

На основании изучения производственного опыта выявлены причины неудовлетворительного состояния и гибели культур хвойных пород, созданных в этих условиях. Установлено, что в фазе приживания основными причинами неудовлетворительного состояния и гибели культур являются: использование некачественного посадочного материала, низкое качество посадки, вымокание растений, выжимание растений, а в фазе индивидуального роста и развития следующие - недостаточность агротехнических уходов, зарастание культур лиственными породами, гибель ог пожаров. Наибольший иропент погибших культур связан с недостаточностью агротехнических уходов.

На основе спутниковой съемки высокого разрешения составлены цифровые карты в формате ГНС, отражающие современный лесокультурный фонд и качество культур в Большемурти иском лесхозе Красноярского края. Онн позволяют получать оперативную информацию о пространственном размещении лесокультурного фонда, что принципиально важно для оценки транспортной и экономической доступности, а также для определения последовательности его эффективного освоения. Карты качества искусственного лесовосстановления также позволяют получать оперативную и объективную информацию о состоянии культур, занимаемой ими площади, причинах неудовлетворительного состояния и гибели, а также принять эффективное решение по агротехническим и лесоводствен-ным уходам с учетом транспортной и экономической их доступности и не допускать в дальнейшем ошибок при их создании. Дана оценка пригодности лесорастительных условий в районе исследований для выращивания искусственных фитоценозов по целевому назначению, породному составу, продуктивности и разработан алгоритм их выделения при помощи ГИС.

Изучена приживаемость опытных культу р хвойных пород, созданных по разным технологиям. На среднесуглинистых дренированных почвах из-под темнохвойных лесов при посадке хвойных пород в бульдозерные полосы, где снят слой почвы 10-15 см, наиболее высокие показатели по приживаемости имеют сосновые и еловые культуры при ручной и механизированной посадке. На тяжелосуглинистых временно переувлажняемых почвах из-под темнохвойных лесов наиболее высокая приживаемость отмечается в культу рах ели и кедра, произрастающих на микроповышсннях.

Исследованы особенности роста и развития опытных и производственных культур хвойных пород, созданных в разных экологических условиях. Установлено, что в таежной зоне опытные культуры, произрастающие на хорошо дренированных среднесуглинистых почвах, в 20-летнем биологическом возрасте по ходу роста в высоту относятся: к 1 классу бонитета -сосновые и лиственничные, ко П - еловые и к III - кедровые. В 40- и 50-летнем возрастах в этих же условиях сосна и лиственница в культурах

растут по I классу бонитета и имеют высокий запас древесины. В лесостепной зоне сосновые н лиственничные культуры в возрасте 118 лет имеют высокий запас древесины (соответственно: 792 м7га н 7Ы мУга) и относятся к 1 классу бонитета.

Сформирована база данных стационарных наблюдений за состоянием опытных культур сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, ели сибирской и кедра сибирского, созданных в разных экологических условиях по различным технологиям. База данных необходима для облегчения доступа к данным при проведении их анализа и для удобства регистрации дальнейших наблюдений. Схема анализа данных упрошаетея. В БД создастся запрос, который импортируется в систему Statistica-5, где и производится требуемый анализ данных.

Разработаны рекомендации по выращиванию культур хвойных пород на шюшадях из-под равнинных темиохвойных лесов Сибири, обеспечи-ваюшне высокий экологический, лесоводственный и экономический эффект. В основе их положены эффективные безуходные технологии создания лесных культур в таежной зоне Сибири, базирующиеся на использовании крупномерного посадочного материала оптимального возраста н гербицидов, с учетом выделенных типов десорастнтельных условий.

В целом, разработаны основы выращивания сырьевых лесохозяйствен-ных культур, обеспечивающие повышение их эффективности, сокращение сроков возобновления и повышение продуктивности коренных сибирских лесов, а также улучшение экологического состояния рассматриваемой территории.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Рост культу р сосны oCwKimiicmiofi ил вырубках из-под темномюйныч лесов Ü Исследование компонентов лесных биогеоценозов. - Красноярск: ИЛнД СО АН СССР, 1983.-С. 12.

2. Оценка качества искусственною лесовосстановлен»* // Лееопосстановление в подзоне южной тайги. - Красноярск: НЛнД СО ДМ СССР, 1983. - С. 31-10 (и соавторстве с Л. П. Шпальевым).

Особенности роста н нрол>ктшиюеть культ; р сосны обыкновенной на площадях из-под темночвоНным лесов // Исследование структурных элементов Сибири,-Красноярск: НЛнД СО ЛИ СССР, J9S4.-C. 12.

4. Опыт сомання лесныч кулыур чвойныч пород в летне-осе¡шин период. -Красноярск: ЦИТИ. 1985. - 3 с. (и со-авторстне с Д. 11, Витальевны).

5, Проблемы Biw;ciзноиленнн леса на иь:ру6ка\ темночнойныч лесой Красно* «рекою края И 11р»)дуктиипость таежпыч (ш<н еонсноюн. - Красноярск: ИЛиД СО ДМ СССР. 1986. - С.*22.

С. Рскоченлэнни но соиашио соснииыч культур на н лошадях из-под темно-Mioitttbix лесов // Пут и дальнейшего ралнггия и совершенствования акадсмнчсскоИ, отраслевой и uyioncKoil науки в решении 1алач ускорения H l II в лесной отрасли. -Красноярск: Краевое правление II И) ЛИ и J1X, 1986. - С, 30.

7, Качество древесины сосни и кудиурлх Красноярского края // Лесоведение. ■ I9S7, - .W2. ■ Г 93 -94 (и соли трет не с ИсаеноП Jl. II.)

S, Гост сосновых культур в подзоне южной та ill и // Лее нос хозяйство. -1987.-Xs 1.-С. 36-3S.

9. Тины вырубок в лесокультур г ium фонде Прионисейкой лесорастшслытй провинции // Искусственное лссовосстановление в Сибири. - Красноярск: ИЛнД СО АН СССР, 1987. - С. 3-9 (в соавторстве с Зыряновой О. А.).

10. Состояние и перспективы развития искусственного лесоdocстановления в Красноярском крас // Проблемы и таежной зоне лесов. - Красноярск; ИЛиД СО АН СССР, 1988. - С. 40-42.

П. Перспективы использования а^рокосмнчсскои информации при лесоиос-становлении // Аэрокосчическнй мониторинг лссныч ресурсов зоны интенсивного веления лесною хо!яйства, - Львов: Львовский лесотехнический институт, I'ЛЧН. -С. 53-54 (в соавторстве с Б у раковым И. П.).

12. Оценка лесокульту рно! о фонда таежпон зоны Красноярскою края И lice-союз, копф. но развитию производительных сил и Сибири. Лесной комплекс Сибири, - Красноярск: ИЛиД СО АН СССР. 1990. - С. 96-98.

13. Приживаемость и рост культур сосны обыкновенной на временно переувлажненных почвах // Меж вуз. сС, науч. тр. «Лее пая таксация и лесоустройство». -Красноярск: КПИ, 1991.-С. 105-110.

14. Опенка качества искусственного лесовосстапоилспия па севере Иркутской области // "Экологоч еографнчсскнс проблемы сохранения и лоестаиовления .тссон Севера. - Архангельск, 1991. - С. 40-11.

15. Анализ опыта выращивания лесных культур в Усть-Илимском ЛПК // Ис-полыованне н восстановление ресурсов Лита ро-Entice tic ко го региона. - Красноярск -Лссосибнрек, 1994.-С. 33-36,

16. Опыт создания н выращивания культур сосны обыкновенной. - ЦНТИ, Красноярск. 1992. — 4 с. (в соавторстве с Соддатовым В. А.).

17. Основы иску сственного лесовосстановлепия в таежной зоне Средней Сибири // Эколого-соииальные проблемы Центральной Сибири. - Лесосибнрск, 1993. - С. 48-19.

IS. Artificial reforestation .in Siberia // PROCEEDINGS OF NAFRO SEMINAR ON Sustainable forestry and its biological environment. Northeast Asia Forest Research Organization. Japan Society of Forest Planning Press. Niigata, Japan, 1994. - P. 61-63. . 19. Artificial reforestation in Siberia. // Seminar ON Sustainable forestry and its biological environment. Northeast Asia Forest Research Organization. Niigata University, Niigata, Japan, 1994. - P. 9.

20. Безуходная технология выращивания еловых культур. - ЦНТИ. - Красноярск. 1995.-4 с. (в соавторстве с Со Платовым D. А.),

2t. Mcthodogrcal grounds oflhc groucing silviculture // International confercncc «Asiat ecosystems and their protections, Ulaan Baator, Mongolia, 1995, - P. 134-136.

22. Выращивание культур листве! гни ни сибирской в Бол uii с му ртинс ком лесхозе. - ЦНТИ, - Красноярск, 1996. - 4 с. (в соавторстве с Солдатовым В. А.).

23. Географические культуры лиственшшы в левобережье Енисея // Лесоведение, - 1996. - № 2, - С, 89-92 (в соавторстве с Милютиным Л. И.).

24. Российско-американский проект устойчивого лесного хозяйства в Центральной Сибири И Труды 7 конф, Межд. Ассоциации исследователей борсадьных лесов, - Санкт-Петербург, 1996. - С, 10-11 (в соавторстве с Вагановым Е. А. и др.).

25. Перспективный способ искусственного выращивания кедра сибирского // Мат. межд. конф. «Келрово-широколиственные леса Дальнего Востока». - Хабаровск. 1996, - С. 52-53 (в соавторстве с Лоскутным Р. И,).

26, Росашски-^мсрикапскнй проект но управлению лесами в зоне южной таи* ги Красноярского края // Труды VII ежегодной кот]). МАИБ «Устойчивое развитие Оорсалышч лссон». - М„ 1997. - С. 20-29 {о еоллоретве с Вагановым 1г. Л. и др.).

27. liocei аиов.тонне кедра сибирскою на вырубкэ\ крупномерными саженцами // Лесное миииство. — 1997, - Х-.' I. - С. 24-25 (в соавг, с Лоскуговыч 1'. И,).

2Б. Применение герСниидо» при выращивании культур сосны обыкновенной и тлсжн«й jouc // Лести; хозяйство. - 1997. - № I. - С, 40-41 (и соавгоретге с Сол-датовым It. Л.).

29. The Peculiarities of Growth and Sustainability of Larch in Ihe Provenance Trials in the Taiga Zone of Krasnoyarsk Territory // World Resources for Breeding, Rcsisiancc and Utilisation. IUFRO Intcrdivisional Symposium, - Krasnoyarsk, Siberia, RUSSIA, 199 S. - P. 100 (в соавторстве с Милютиным JI. П.).

30. Establishment of Lati>, sibirica phnlatiorisin CENTRAL SIBERIA // World Resources for Breeding, Resistance and Utilisation. IUFRO I ntcrdi visional Symposium. -Krasnoyarsk, Siberia, RUSSIA, 199S. -1'. 101 (в соавторство с Солдатовым В. Л.).

31. Проблемы устойчивого лесопользования, - Красноярск: СО РАН, 1993. -228 с. (в соавторстве с Соколовым В. Л, и др.).

32. Особенности строения и формирования корневой системы сосны обыкновенной // Межиуч. сб. науч. тр. «Лесная таксация и лесоустройство». - Красноярск: КПП, 1999.-е' 192-200.

33. Assessment оГ Forest Cultural Fund Using GIS. // Assessment Methods of Forest Ecosystcm status and Sustai л ability. Abstracts, Workshop, August, 1999, Krasnoyarsk, Russia. - P. 176, (и соавторстве с Черкзиншим В, П„ Кореи М. А„ Поляковым С. В.).

34. ГИС для инвентаризации десокультурного фонда и оценки состояния искусственного лссовосстановлсппя // Мсжиуз. сб. науч. тр. «Лесная таксация и лесоустройство», - Красноярск: КПП, 2000. - С. 255-264 (в соавторстве с Черкашн-ным В. П„ Кореи М. А.).

35. Использование ГИС для управления лесами на локальном уровне // Мате* риалы краевой научно-практической конфереiшин «Новые технологии для управления и развития региона» / Под ред. Н. Н, Довженко. - Красноярск: КГАЦМиЗ.

2000, - С, 134-146 (о соавторстве с Чсркашиным В. П. н др.).

36. Культуры сосны обыкновенной в Красноярском крае. - Новосибирск: Наука, 2000. - S4 с. (в соавторстве с Короначипскнм И. Ю.).

37. Перспективный способ искусственною вырашивапия кедра сибирскою И Мат. межд. конф. «Ксдрово-широьолнст венные леса Дальнего Востока». Лесная Служба, Департамент Сельского ХозяПтсва США, Исследовательская Оанция севсро-занала. г. Портленд, тт. Орекш, США, 2000. - С. 173-174 (в соавторстве с Лоскутопым Р. И,).

3S. Применение ГИС-технологий для решения задач лесопользования, .icco-восстановления и охраны лесных ресурсов 1) Инновационный потенциал лесопромышленного комплекса Кр ас но» рекою края. - Лесосибнрск, 2001, - С. 58-66 (в соавторстве с Плсшиковым Ф. И. и др.).

39. Создам ис лесных культур в подзоне южной тай г и Красноярскою края !! Научно-практические рекомендации. - Красноярск: Институт леса им. В. 11. Сукачева СО PAI!, 2000. - 20 с.

40. Ваза данных стационарных наблюдении за ростом опытных лсеныч культур И Межд. luyHio-iipaKiH'iecKLitl журнал «Лесная щкеацня и лссоустройсшо»,

2001. - С 7X-KI (и co.iiitopcine с 11олям>шлм It. И )

41. Опенка состоянии it no.i роста ош.пных ку.!г.«\р с.hi и кедра н im.iiiine южной таит Средней Сибири Н Меж л. научно-практически!! ж; риал «Лесная таксация и лссоустройстпо». 2001. - С. 1 К—23 {н ымпторствс с В. И. 11оляконмм и М. Д. Метровой).

42. Состояние искусство инш) лссоноестановлсмт » Сибири // Материалы Всероссийского совещания «Лесные стационарные исследования», - Тула. 2001, -С. 33-35.

43. Using GIS to Identify Site Condition Types for Forest Restoration, t! BOREAL FORESTSAND ENVIRONMENT: LOCAL, REGIONAL AND GLOBAL SCALES. XI International Conference 1BFRA Workshop GOFC. Krasnoyarsk, 2002. - I'. 46. (и еоан-горсте с Чсркашнным В. N.. Михаил о ион И. A.. 1 (страной М. Л.).

44. Condition and growth of forest plantations restored at logging and bur hod areas in CENTRAL SIBERIA./ International Seminar on New Roles of Plantation ForcMri Requiring Appropriate Tending and Harvesting Operations. Yapan. 2002, - S. 31 32 (в соавторстве с Данилиным И, М-).

45. Оценка состояния и роста опытных культур сосны и листисшпщм и подзоне южной танги Средней Сибири // Лссохозяйствсниая информация. Министерство природных ресурсов РФ, 2002. - С. 23-28 (в соавторстве с Полякопым В. И. и Инюшккным С. В.).

46. Algoritm for Estimating Types of Site Conditions to Obtain Highly Productive Forest Plantation. International Symposium «State of the Art in Vegetation Monitoring Approaches», 2003. Birmcnsdorf, Switzerland. - P. 52 (в соавторстве с Черкашн-ным В. П.).

ОП ИЛ СО РАН Заказ Ss 103, тираж - 100 экз.

Д.Iii мстон

Р11 7 3 7