Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Комплексный уход в лиственно-еловых насаждениях Карелии

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

Автореферат диссертации по теме "Комплексный уход в лиственно-еловых насаждениях Карелии"

Р«*иВД£АНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Стил

На правах рукописи.

СИНЬКЕВИЧ Татьяна Афанасьевна

КОМПЛЕКСНЫЙ УХОД В ЛИСТВЕННО-ЕЛОВЫХ НАСАЖДЕНИЯХ КАРЕЛИИ

06.03.03 - лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте лесного хозяйства

Научный руководитель

Официальные оппоненты: -

Ведущая организация

доктор сельскохозяйственных наук, профессор СЕННОВ С.Н.

доктор биологических наук, профессор MACJIAKOB Е .Л.

кандидат сельскохозяйственных наук МЕЛЬНИКОВ Е.С.

Государственн ьй ко мтгет по лесу республики Карелия

Защита диссертации состоится 1993 г.

в .(.{. часов на заседании специализированного совета К063.50.01 в Лесотехнической академии (194018, С.-Петербург, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Лесотехнической академии.

Автореферат разослан 1993года.

Ученый секретарь специализированного совета

¿Г/ "

А.П.Евдокимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Карелии имеются значительные площади лиственно-еловых насаждений, сформировавшихся в результате смены пород после сплошных рубок в ельниках. Правильно и своевременно проведенный в таких древостоях уход за елью позволит восстановить ее господство и сократить срок выращивания. Разработка способов интенсивного ухода за елью в производных лиственно-еловых лесах приобретает особую актуальность в связи с ростом дефицита елового сырья и необходимостью создания постоянной сырьевой базы для целлюлозно-бумажной промышленности.

Цель исследований. Дать лесоводственно-экономическое обоснование и программы комплексного ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях Карелии.

Основные задачи исследования: 1) изучить прирост елового яруса после вырубки лиственного полога и внесения удобрений; 2) оценить изменение формы ствола и качества еловой древесины; 3) на основе рассчитанных моделей хода роста елового яруса обосновать режим комплексного ухода; 4) составить целевые программы комплексного ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях и определить их экономическую эффективность.

Научная новизна. Впервые для условий средней тайги на экспериментальном материале изучены последствия применения разных вариантов рубок и внесения удобрений, обоснованы и составлены целевые программы ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях. Получены данные, свидетельствующие о продолжительном воздействии удобрений на прирост ели, полностью освобожденной от лиственного полога. Обнаружено ускорение адаптации ели к резко изменившимся условиям внешней среды под влиянием удобрений. Изучено и оценено изменение качества древесины ели после комплексного ухода.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют достоверно оценить целесообразность комплексного применения интенсивного разреживания и внесения удобрений в лиственно-еловых насаждениях Карелии. Выполнение предложенных программ комплексного ухода позволит значительно сократить сроки получения целевых сортиментов без ухудшения качества древесины и с достижением значительного экономического эффекта.

Предметом защиты являются целевые программы комплексного ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях и итоги исследования качества древесины ели, выращиваемой по предлагаемым программам.

Обоснованность и достоверность результатов обеспечивают комплексный характер длительных исследований на значительном количестве опытных объектов, использование апробированных методик и статистическая оценка всех изучаемых параметров.

Личный вклад. Исследования, положенные в основу диссертации, выполнены автором в ходе работ по темам N г. р. - 01.85. 0050086 и N г.р.- 01.89.0055182, проводившимся в лаборатории лесоведения и лесоводства Института леса КВД РАН с 1984 по 1990 гг. Лично автором составлены программные вопросы, выбран и уточнен методический подход к их решению. Все полевые и лабораторные (кроме химических анализов) работы, обработка и анализ материалов выполнены при непосредственном участии или под руководством автора

Апробация. Основные положения диссертации доложены на ряде Всесоюзных (Архангельск,1983,1986; Сыктывкар,1989; Минск, 1990), краевых и республиканских (Петрозаводск,1985,1986,1990; Красноярск,1986) научно-практических конференциях.

По материалам диссертации опубликовано 16 работ.

Объем. Содержание диссертации, ' состоящей из введения, 8 глав и заключения, изложено на 202 страницах машинописного текста. Она включает 56 таблиц, 13 рисунков, список литературы из 163 источников (39 иностранных) и приложения.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

В отечественном лесоводстве накоплен богатый опыт рубок ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях (Кравчикский, 1915; Давыдов, 1937; Колпиков, 1940; Эйтинген, 1934, 1962; Декатов, 1958; Казимиров, 1971; Сеннов,1977; Тихонов,1977; Буш, Иевинь,1984 и др.). Рекомендации по режиму ухода в таких насаждениях отличаются большим разнообразием и зависят от экономических условий региона . и целевой направленности хозяйства (Кайрюкштис,1969; Сеннов,1977; Чибисов,Поротов,1982;

Чупров,Дядицин,1987 и др. ). С целью ускоренного восстановления ельников в лиственно-еловых лесах Северо-Запада вполне оправдано и научно обосновано интенсивное разреживание лиственного яруса и даже его полная вырубка в один прием (Волков, Казимиров,1975, 1981; Сеннов, 1978).

Предпосылками для проведения комплексного ухода являются итоги изучения закономерностей роста разреживаемых лиственно-еловых насаждений и результаты целого ряда опытов по удобрению древостоев разного возраста (Будниченко и др.,1974; Бочаров, Осадченко, 1981; Звирбуль, 1980; Казимиров, 1971,1981; Катрушенко,1969,1970; Крот,1975,1980; Мельников,1984; Паави-лайнен,1983; Сеннов,1984; Паршевников и др. ,1981; Савина,Журавлева, 1973; Lee,1974; Nebe,1983; Viro,1974 и др. ).

Имеющиеся немногочисленные публикации о реакции ели на удаление лиственных в сочетании с удобрением ограничиваются, в основном, сведениями о приросте древесины (Сляднев,1984; Панков,1983). В то же время, результаты ряда исследований (Давыдов,1940,1971; Воропанов,1960;. Львов,1980; Мелехов,1934, Шлубояринов,.197б; Сеннов, 1977; Тихонов, 1976,1979; Чибисов и др. ,1982; Altherr,1981; Barker,1976; Burkart,1972; Klaus,1977; К1еш,1968; Resler et al. ,1975; Veibri,1973 и др. ) свидетельствуют о необходимости учета' изменений формы ствола и качества древесины под влиянием разреживаний или удобрений. фи проведении комплексного ухода эти изменения могут достигать значительной величины как в сторону ухудшения качества древесины (Ericson, Lambert,1958; Scott et al. ,1982), так и в сторону его улучшения (Cown, McConchie, 1981).

Большое значение для составления программ комплексного ухода имеет прогноз длительности действия удобрений. Считают, что для ели период эффективного действия азотных удобрений в дозе 150 кг/га составляет 7-9 лет (Паавилайнен,1983), однако, есть данные о том, что в разреженных древостоях этот срок значительно увеличивается (Hausser,1977; Weetman et al. ,1980).

Анализ литературных данных показал возможность и целесообразность формирования ельников путем очень интенсивного разреживания или полного удаления лиственного яруса лиственно -еловых насаждений в сочетании с внесением минеральных удобрений. Эффективность комплексного применения разреживания и

- б -

удобрения зависит от климатических условий. Применительно к подзоне средней тайги сведения о лесоводственной и экономической эффективности комплексного ухода в лиственно-елоЕых лесах практически отсутствуют.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с целью исследований программа включала: 1) изучение динамики прироста древесины стволов различных категорий крупности и древостоя в целом; 2) определение срока действия комплексного ухода; 3) исследование изменений формы ствола и качества древесины; 4) оценку ресурсов лиственно-еловых насаждений, пригодных для выращивания еловых древостоев целевого назначения; 5) расчет моделей хода роста ели и обоснование режима комплексного ухода; 6) определение экономической эффективности различных вариантов комплексного ухода.

Исследования проводились на 22 постоянных (4 серии) и 9 временных пробных площадях, заложенных в период с 1982 по 1984 годы. В схему опыта входили, помимо контроля, варианты с вырубкой 50-60% и 100% лиственного яруса. На части пробных площадей внесены азотные удобрения в дозе 150 кг/га по -действующему веществу. В одной из серий одновременно с рубкой лиственных уменьшена густота елового яруса до 1000, 1400 и 1700 пгг/га, на другой выполнена обрезка сучьев в удобренном и неудобренном вариантах.

Прирост по диаметру определен на основании периодических перечетов, а также путем непосредственного измерения ширины годичных колец на древесных кернах, отобранных в количестве 50-60 штук с каждой пробной площади методом случайной выборки. Для снятия исходных различий сопоставление динамики прироста в разных вариантах проводилось в относительных величинах раздельно по категориям крупности, в качестве которых были приняты 4-см ступени толщины на год проведения ухода.

Динамика сезонного роста ели по диаметру изучалась путем еженедельного снятия отсчетов с ленточных металлических дендрометров, имеющих цену деления шкалы 0,1 мм.

■ Прирост ели по высоте определялся на растущих деревьях за

каждый год после ухода и за 2-3 года до его проведения прямым измерением мерной рейкой и с помощью теодолита 2Т30.

Оценка запаса на пробных площадях сделана с использованием уравнений' связи диаметров и объемов стволов модельных деревьев (30-50 шт на пробе). Текущий средний периодический прирост запаса определялся по ГОСТ 18264-70.

Изучение формы ствола ели проводилось на растущих деревьях отобраннных случайным образом в количестве не менее 50 штук на пробе.

Качество древесины определялось по кернам, использованным для изучения радиального прироста. Помимо ширины годичных слоев были определены соотношение в них поздней и ранней зон и плотность древесины. Базисная плотность определена по периодам роста до и после ухода способом измерения выталкиваю^ щей силы (Полубояринов,1971). Переход от базисной плотности отдельных деревьев к плотности древесины по насаждению в целом осуществлен через доли участия деревьев различных категорий крупности в приросте насаждения.

Срок действия удобрений и их использование насаждением оценены путем непосредственного измерения прироста, а также по результатам анализа подстилки, хвои и фитомассы травя-но-кустарничкового яруса.

• Влияние качества выполнения лесосечных работ изучалось путем учета всех-видимых повреждений и последующей обработки данных о приросте раздельно для поврежденных и неповрежденных деревьев. :

Выявление ресурсов лиственно-еловых насаждений, пригодных для ускоренного выращивания ели, выполнено путем непосредственного набора участков из повыдельной базы данных о лесо-сырьевых ресурсах Карелии.

Экономическая эффективность программ ухода за елью оценивалась по показателю рентабельности (Полянский, Сеннов, 1975) с учетом действующих цен.

Математико-статистическая обработка данных выполнена с привлечением методов корреляционного и регрессионного анализа, реализованных в пакете прикладных программ В(,ЮР на ЭВМ ЕС-1052.

- 8 -

ГЛАВА 3. РАЙОН И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом исследований были лиственно-еловые насаждения, возникшие в результате смены пород в местах концентрированных рубок ельников. Такие насаждения широко распространены в южной части Карелии в пределах среднетаежной подзоны. Климатические условия южной Карелии достаточно благоприятны для роста и развития ели и при проведении мелиоративных мероприятий она может давать достаточно высокий прирост.

Основные исследования проведены на территории Олонецкого и Прионежекого КЛПХ и Петрозаводского МЛХ. Пробные площади заложены в наиболее распространенных в районе исследований 30-50-летних лиственно-еловых насаждениях III-II класса бонитета черничной группы типов леса Густота ели 1,0-3,0 тыс. пгг/га, средняя высота от 5 до 9 м. Верхний ярус представлен березой и осиной с примесью ели, сосны, ольхи серой. Густота лиственных от 1,5 до 3,5 тыс. шт/га, средняя высота 14-20 метров, запас 160-270 кбм/га.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВЫРУБКИ.ЛИСТВЕННОГО ЯРУСА И КОМПЛЕКСНОГО УХОДА НА РОСТ ЕЛИ

Прирост ели по диаметру. В лиственно-еловых насаждениях без ухода угнетение ели продолжало усиливаться: радиальный прирост ее снижается, что особенно заметно у деревьев низших ступеней толщины. При полном удалении лиственного полога наблюдалось снижение радиального прироста на 10-18% у самых мелких (ступень 4) деревьев ели старше 45 лет. У более толстых, а также более молодых елей прирост увеличивается, начиная с первого же вегетационного сезона.

Ель, полностью освобожденная от верхнего яруса, растет значительно интенсивнее- и на 25-30 дней дольше, чем под пологом лиственных.- Максимальных значений ширина годичного кольца достигает через 4-5 лет после удаления верхнего яруса

Увеличение продолжительности роста ели под влиянием азотных удобрений прослеживается только в отдельный годы и не превышает' 7 дней. Повышение интенсивности роста ели в связи

с удобрениями было наиболее выражено в периоды кульминаций, но и во время депрессий, вызванных кратковременными похоло- . даниями или засухами, деревья на удобренных участках росли интенсивнее.

При частичной (50-60%) вырубке лиственных радиальный прирост ели также увеличивается по сравнению с контролем, но величина его у деревьев всех ступеней толщины во все годы оставалась значительно ниже, чем при полном удалении верхнего яруса, и внесение азота не улучшает роста ели.

Уменьшение густоты ели после полной уборки лиственного полога до 1000 шт/га привело к увеличению текущего прироста ели по диаметру; так же сказалось и внесение азота. Сравнение годичного прироста ели по диаметру в разных вариантах опыта показало , что действие азотных удобрений продолжается только на фоне полной вырубки лиственного яруса и превышает восьмилетний срок наблюдений.

Прирост ели по высоте. Удаление лиственного яруса, как полное, так и частичное, не приводит к статистически достоверному увеличению прироста ели по высоте в первые 2 года. По-видимому, • это связано с двухлетним циклом развития побега и мелиоративные мероприятия не "могут уменьшить двухлетний период адаптации ели к изменившимся условиям среды.

■Достоверное увеличение прироста вершинного побега при комплексном уходе«наблюдалось на третий.год, а не на пятый, как в варианте без удобрения. Неуклонное повышение прироста ели в высоту отмечалось в течение 6-7 лет и было тем существеннее, чем моложе ель и интенсивнее уход за ней.

Средний периодический прирост запаса ели достигает наибольших значений на пробных площадях с комплексным уходом при полной вырубке лиственного яруса Процент прироста запаса тем выше, чем интенсивнее проводился уход и чем лучше состояние елового яруса на момент ухода

Дополнительный прирост от внесения азота за 8-летний срок наблюдений составил в 46-летнем еловом ярусе от 1,6 кбм/год в самом редком (1000 шт/га) до 2,4 кбм/год в самом густом (1700 шт/га) древостое. В 33-летнем еловом ярусе прибавка прироста от удобрений оказалась 1,0-1,2 кбм в год. В насаждениях, где

лиственный полог вырублен на 50-60%, влияние азота на прирост ели не обнаружено.

Влияние поверхностных повреждений ствола на прирост ели по диаметру. Рубка любой интенсивности неминуемо приводит к повреждению части оставляемого древостоя. При полном удалении верхнего яруса получили повреждения от 6 до 10% елей; при частичном - от 2 до 7%. Основным видом повреждений являются ошмыгй, возникающие при валке (20%) и трелевке (80%). Снижение прироста ели по диаметру под влиянием повреждений в наихудшем варианте составило 1,7%, в других - менее 1%. Однако, если механические повреждения не представляют опасности в отношении снижения прироста ели, то вызванное ими ухудшение качества древесины из-за возникновения раневых и корневых гнилей приведет к уменьшению объема пользования. Вероятный ущерб составит 5-12 кбм/га.

Влияние обрезки сучьев на прирост ели. В эксперименте, имеющем целью улучшение технических качеств выращиваемой древесины, у ели срезались все сухие сучья и до 40-50% живых ветвей. Удаление нижней части кроны не снизило радиального прироста ели. Внесение азота после обрезки без разреживания древостоя на прирост ели не повлияло.

Динамика отпада в еловом ярусе имеет большое значение при составлении программ выращивания целевых насаждений. Она зависела, в основном, от возраста, высоты и густоты елового яруса. В 33 -летнем еловом ярусе за весь срок наблюдений при полном удалении лиственного полога в отпад ушло 0,9-1,2 кбм; за последние 3 года отпада не наблюдалось. При 60% рубке лиственных максимальный отпад составил 0,3 кбм.

Дольше пребывавшая под пологом лиственных 46-летняя ель после полного его удаления сильнее подвержена воздействию пагубных факторов среды. В самых густых (1700 шт/га) древо-стоях со значительным количеством ослабленных, с неправильной формой кроны деревьев отпад был наибольшим, причем 60% погибших экземпляров пострадали от снеговала и снеголома. Там же, где проводился уход в еловом ярусе (густота 1000 и 1400 шт/га), отпад был минимальным и 55-60% его численности составляли ветровал и бурелом.

При частичном удалении верхнего яруса величина отпада

также зависела от густоты елового яруса: при наибольшей густоте ели (2100 шт/га) он за 8-летний срок достиг - 11,5 кбм. Максимальная интенсивность отпада наблюдалась на контроле, где он носит ярко выраженный низовой характер. В 40% случаев причиной отпада здесь были навалы снега, а в остальных -естественное усыхание. По количеству отпавших деревьев варианты с удобрением и без него практически не различаются.

Влияние лиственных пород на рост ели. Интенсивно (60%) разреженный лиственный ярус активно потребляет внесенный азот: показатели прироста березы и осины на удобренных участках были в среднем на 30% выше, чем на неудобренных. Поэтому во избежание непроизводительного расходования удобрений при уходе за елью в лиственно-еловых насаждениях их следует вносить только после полного удаления лиственного полога.

В результате вырубки верхнего яруса сразу появляется поросль лиственных. Через 2 года после ухода было учтено от 43 до 89 тыс. экземпляров, причем наибольшее количество наблюдалось на пробных площадях с наименьшей густотой ели. В последующие 8 лет численность поросли лиственных пород снизилась в 3-4 раза пропорционально густоте ели. Внесение азотных удобрений привело к усилению роста.лиственных в высоту и увеличению доли осины в общем количестве поросли.

Повторного заглушения ели лиственными можно не опасаться, так как условия для их нормального роста сохраняются лишь на волоках, которые занимают 10-12% площади лесосеки.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ УХОДА НА КАЧЕСТВО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ

Влияние на форму ствола ели определяется интенсивностью ухода. Даже сильное изреживание верхнего яруса не привело к статистически достоверным изменениям коэффициентов формы. Только полное его удаление вызвало заметное усиление прироста в комлевой части, связанное с необходимостью восстановления устойчивости деревьев в условиях значительного увеличения ветровых нагрузок. В целом, влияние уборки лиственного яруса на форму ствола ели можно оценить как слабое.

Под влиянием комплексного ухода существенно снизился относительный диаметр в самой верхней части ствола, что связа-

- 12,-

но с резким усилением прироста в высоту.

С учетом степени изменения формы ствола ели под влиянием ухода и относительно более высоких темпов прироста в верхней части ствола на данном этапе развития древостоя можно ожидать, что различия на участках с уходом и без него сгладятся.

Усиление скорости роста ели, вызванное проведением ухода и выражающееся в значительном увеличении ширины годичного кольца, не повлияло на содержание поздней древесины у мелких (ступени 4 и 8 см) и существенно увеличило долю поздней зоны в древесине крупных (ступени 12,16 и 20 см) деревьев. Причиной является то, что после удаления большей части, или всего лиственного яруса именно крупные деревья испытывают повышенные ветровые нагрузки и сильнее реагируют укреплением тканей ствола Период стабилизации устойчивости при частичной уборке верхнего яруса длится 1, реже 2 года, а при полном его удалении у мелких деревьев - 2, у крупных - 3 года.

Ширина годичного кольца и содержание в нем поздней древесины являются важнейшими факторами, от которых зависит плотность древесины. Совместным влиянием варьирования ширины, годичного слоя и процента поздней древесины в нем объясняется от 50 до 70% дисперсии плотности. .

В 46-летнем еловом ярусе наблюдалась свойственная -этому возрастному этапу тенденция к возрастанию плотности в направлении от центра к периферии ствола. После вырубки лиственных произошло уменьшение плотности у мелких деревьев и увеличение ее у крупных. Изменение плотности зависело от степени изрежи-вания елового яруса: чем меньше густота, тем сильнее (до 7%) плотность снижалась у мелких и повышалась у крупных деревьев.

Влияние азота выразилось в снижении плотности по сравнению с неудобренными аналогами.

Уборка лиственного яруса влияет на плотность древесины 46-летней ели в целом по насаждению незначительно - от снижения на 1,5% в редком древостое до повышения на 1,3% в густых. Действие комплексного ухода проявилось в уменьшении плотности в целом по насаждению на 3,3%.

В более молодом 33-летнем еловом ярусе за 5 лет до рубки наблюдалось небольшое уменьшение плотности. За период, прошедший после, рубки плотность на контроле возросла. На плоша-

дях с уходом также наблюдалась тенденция к увеличению, однако по сравнению с контролем уборка лиственного полога привела к снижению плотности на 4,4%, а комплексный уход - на 5Х.

Если учесть возрастную тенденцию к увеличению плотности древесины и сопоставить ее снижение на 3,3-52 с увеличением прироста запаса на 180-450 X, становится очевидным, что практически для количественной оценки эффективности выращивания еловой древесины в режиме комплексного ухода за лиственно-еловыми насаждениями достаточно располагать данными о ее объемном приросте.

ГЛАВА 6. ИЗМЕНЕНИЯ В КРУГОВОРОТЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

Рубка лиственных в 1,2-1,4 раза ускорила разложение подстилки, являющейся основным источником азота. Удобрение также способствует этому процессу, но лишь при низкой густоте древостоя. Ускорение разложения и увеличение поступления осадков в первый же год усилили потери азота в верхних минеральных горизонтах; внесение удобрений полностью или частично компенсирует их. Повышенное содержание азота в десной подстилке сохранялось на протяжении всего срока наблюдений.

Одновременно с усилением разложения резко (на 70-80*) сократилось поступление опада. При внесении азота масса опала возрастает независимо от степени разреживания. Статистически достоверные различия с контролем сохранялись в течение всего срока наблюдений.

Впоследствии процесс накопления начинает преобладать за счет увеличения массы опада и уменьшения скорости его разложения, вызванного сокращением поступления солнечной радиации з результате смыкания крон, и запас подстилки на удобренных участках становится больше, чем на контроле..

Анализ содержания основных элементов питания з ХЕое свидетельствует о том, что питательные Еещества, внесенные с минеральными удобрениями, уже в первый год усваиваются деревьями и оказывает влияние на процесс роста

Изучение возрастного состава хвои методом модельных ветвей дает основание для вывода о сокращении периода жизни хвои на удобренных участках, что подтвердилось достоверным увели-

чением хвойного опада после внесения удобрений. К концу срока наблюдений однолетняя хвоя удобренной ели, находящейся под пологом лиственных, имеет в своем составе меньше азота, чем на неудобренных участках. Это, по-видимому, связано с ускорением отмирания хвои из-за несоответствия повышенного уровня азотного питания и недостатка света, необходимого для его усвоения. В то же время, содержание азота в хвое ели • на участках с полной уборкой лиственных и внесением удобрений оставалось по-прежнему большим, чем на неудобренных.

Травы и кустарнички, значительно разросшиеся после удаления лиственного полога, заметно отреагировали на удобрение увеличением (на 10-100%) своей массы в год его внесения; однако, уже на третий год эти различия сгладились. Поскольку на удобренных и неудобренных участках с удалением лиственных содержание азота в живом напочвенном покрове было одинаковым, отрицательным влиянием последнего на расходование удобрений можно пренебречь.

ГЛАВА 7. ЦЕЛЕВЫЕ ПРОГРАММЫ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЕЛЬЮ В ЛИСТВЕННО-ЕЛОВЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

Для обоснования целевых программ ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях были составлены модели хода роста елового яруса после ухрда. Они рассчитаны исходя из начального распределения деревьев по ступеням толщины, графиков высот и наиболее вероятной динамики отпада, фи этом считалось, что действие азота на прирост диаметра продолжается 10 лет, после чего прирост удобренных участков приравнивался к приросту неудобренных, то есть намеренно производилось скачкообразное снижение прироста деревьев всех ступеней толщины во втором десятилетии после начала ухода. Этот прием позволяет оценить минимальный дополнительный эффект от внесения удобрений.

Расчеты показали,, что из полностью осветленного елового яруса при густоте свыше 1000 шт/га к возрасту 100 лет может быть сформировано насаждение с запасом 300-350 кбм, не отличающееся от нормальных ельников, выросших в сходных условиях местопроизрастания.

Способность елового яруса наращивать вне зависимости от

исходных таксационных показателей практически одинаковый запас за достаточно короткий промежуток времени (30-40 лет) после уборки лиственного полога позволяет унифицировать рекомендации и программы ухода за елью в лиственно-еловых насаждениях.

Наибольших значений средний периодический прирост запаса достигает во втором десятилетии, то есть проявляется эффект смещения максимума прироста запаса по сравнению с приростом диаметра. Дополнительный прирост запаса от внесения удобрений наблюдается в течение двух десятилетий' и составляет за этот период 35-55 кбм.

При удалении лиственного яруса в один прием без дальнейшего ухода ель достигнет возраста спелости на балансы (Бср. =22 см) в условиях местопроизрастания, соответствующих 1,11 классу бонитета, к 85-95 годам с запасом около 300 кбм: внесение азота сокращает этот срок в среднем на 8 лет.

Ориентируясь на ускоренное выращивание ели на балансы, и, тем более, на пиловочник, в программах необходимо планировать повторные приемы ухода.

■На основе моделей хода роста елового яруса с учетом того, что его исходные параметры в оптимальном для проведения ухода возрасте (30-50 лет) не имеют особого значения, составлены целевые программы ухода за елью в лиственно-еловых древостоях (табл.1). Предлагаемые варианты программ• являются базовыми; на практике может возникнуть необходимость их корректировки.

ГЛАВА 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОГРАММ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА В ЛИСТВЕННОЕЛОВЫХ ДРЕЕОСТОЯХ

Ель, продолжающая расти под пологом -лиственных, может достичь целевого диаметра на балансы в рассматриваемых условиях лишь к 160-170 годам, причем запас ее не превысит' 200 кбм/га По составленным целевым программам балансы можно получить к 75-90 годам, а пиловочник средних размеров - к 90-100 годам. Такое значительное сокращение сроков выращивания целевых сортиментов делает совершенно очевидными, как высокую лесоводстЕенную эффективность всех вариантов программ ухода за елью, так и нецелесообразность сравнения любого из

Таблица 1

Целевые программы комплексного ухода за елью а лиственно-еловых насаждениях

т-1-1-г

Целе- NN |Возраст По- | Процент выборки и дозы Коэфф.

вой ва- |и запас ро- | удобрений в возрасте, лет эконо-

сорти- ри- |главн. да 1 1 1 мич..

мент ан- |пользо- | 40 50 | 60 | 70 80 эффек-

та вания 1 1 | тивн.

Балан- 1 1 | 90 Б I 100 1 1 1 1 Базо-

сы | 300 Е |0-20 1 1 вый

2 | 80 Б | 100 1 1

| 300 Е |0-20 1 ! 1,27

1 [N150 1 1

3 1 75 Б | 100 1 1

| 300 Е |0-20 1 1 1,24 .

1 ¡N150 |№50 |

Пило- 1 | 100 Б | 100

вочник | -400 Е 10-20 |25-35| 2,48

сред- 1 | N150 |N150 |

ний 2 | 95 Б | 100 1 1

| 400 Е 10-20 |25-35| 2,19

1 | N150 . |№50 | N150

3 | 90 Б | 100

| 400 Е |0-20 20-30 |

1 |М50 N150 | N150 N150 2,01

1_I_1_I_I_I_I-1--1

вариантов программы с вариантом выращивания ели в лиственно-еловых насаждениях без ухода. Поэтому за базовый при определении экономической эффективности был принят вариант с одно-приемным удалением верхнего яруса без дальнейших уходов за елью с возрастом главной рубки 90 лет.

Полученные коэффициенты эффективности (табл.1) отражают высокую рентабельность всех вариантов хозяйства с комплексным уходом по сравнению с базовым, где предусмотрена только вы-

рубка лиственных, причем варианты выращивания пиловочника оказались более эффективными. Расчеты показали, что лиственно -еловые насаждения можно и нужно использовать для получения в короткие сроки столь необходимой народному хозяйству елоЕой древесины, тем более, что в Карелии имеются значительные ресурсы лиственных насаждений с елью в подчиненном ярусе, которые со. временем будут увеличиваться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Из множества факторов, влияющих на прирост древесины, к управляемым могут быть отнесены плодородие почвы, наличный запас и состав дреЕоется. Результаты исследований показали, что интенсивное разрежиЕ-уше древостоя и внесение азотных удобрений должны быть согласованы в единой программе.

2. Технология лесосечных работ, основанная на применении колесных тракторов с тросово-чокерной оснасткой, позволяет выполнять одноприемную уборку лиственного яруса, сохраняя не менее 70Х ели при повреждаемости оставшихся деревьев 6-10 Z. Механические повреждения, не снижая прироста деревьев, уменьшают выход деловой древесины вследствие поражения возбудителями раневых и корневых гнилей.

3. Внесенный с удобрениями азот усваивается елью в первый же год, включается в круговорот и многократно используется насаждением. При комплексном уходе обшие запасы азота в подстилке на единицу плошдци были в течение всего периода наблюдений на 20-25% выше, чем после удаления лиственных.

4. Сплошное удаление лиственного полога приводит к усилению роста ели по диаметру и увеличению его продолжительности на 20-35 дней. Удобрение повлияло в основном на интенсивность роста,что было наиболее выражено в периоды его кульминации.

5. Биологические особенности роста ели в высоту, связанные с двухлетним циклом развития побега, не позволяют рассчитывать на существенное увеличение прироста ранее, чем на третий год после проведения ухода. Чем дольше еловый ярус находился под угнетающим воздействием лиственных, тем больший период времени требуется ему для усиления прироста по высоте. Внесение азота способно заметно ускорить адаптацию ели к из-

менявшимся условиям среды.

6. Сопоставление данных о динамике радиального прироста, накоплении опада и изменениях фотосинтетического аппарата ели в совокупности с результатами исследования почвенного плодородия свидетельствует о том, что срок действия азотных туков на прирост диаметра ели продолжается не менее 10 лет и только при полной вырубке лиственных. Дополнительный прирост ели по запасу от внесения удобрений обнаруживается в течение двух десятилетий и составляет за этот период 35-55 кбм.

7. Обрезка 40-50% нижних живых ветвей не приводит к снижению прироста ели по запасу.

8. Даже при очень интенсивном (60%) разреживании верхнего яруса лиственные оказываются сильными конкуредтами ели за дополнительное питание, что делает удобрение нецелесообразным до полного их удаления. С целью сокращения срока выращивания ели при густоте елового яруса свыше 1000 шт/га*следует ориентироваться на одноприемную уборку лиственного яруса в сочетании с внесением азотных удобрений.

9. Резко меняющиеся в результате ухода условия роста ели приводят к неоднозначным изменениям формы ствола у деревьев различных категорий крупности, наиболее ярко проявляющимся в течение первых лет. 'Принимая во внимание возраст ели в древостое, за которым проводится уход и характер вертикальной структуры прироста на данном возрастном этапе развития, можно ожидать, что различия в форме стволов на участках с уходом и без него в дальнейшем сгладятся.

10. Ускорение роста ели, вызванное рубкой лиственных и внесением азота, приводят в первые годы к возрастанию процента поздней древесины в годичном слое. Период адаптации тканей ствола к изменившимся условиям внешней среды у мелких деревьев (ступени 4-8 см) продолжается 2 года, у более крупных - 3 года.

11. Изменение базисной плотности древесины ели зависит от возраста и размеров деревьев: у мелких стволов плотность снижается, у крупных - возрастает. Внесение азота усиливает действие рубки. Снижение плотности под влиянием комплексного ухода в молодняках составило 5%, в средневозрастных - 3,3%. В рассматриваемом возрастном диапазоне ухода за елью древесина

имеет тенденцию к увеличению плотности с возрастом, что позволяет рассчитывать на кратковременный характер снижения плотности после ухода. По сравнения с увеличением прироста запаса (180-450%) снижение плотности незначительно.

12. Целевыми программами предусматривается ускоренное выращивание еловых древостоез для получения балансов и пиловочника средних размеров. Выращивание ели на крупный пиловочник в лиственно-еловых насаждениях нецелесообразно. Сроки выращивания ели на балансы сокращаются на 10-15 лет; на пиловочник средних размеров на 30-40 лет по сравнению с вариантом ведения хозяйства, включающим только удаление лиственных. Оценка экономической эффективности подтвердила высокую рентабельность составленных программ комплексного ухода за елью, _ а также показата, что оставлять лиственно-еловые насаждения без урсода нерационально.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. К вопросу о разработке целевых программ ускоренного выращивания ели // Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное рациональное лесопользование. Тез. докл. на Всесоюзн. научно-практ. конф. Архангельск, 1983. С. 135-127.

2. Комплексный уход в двухъярусных листЕенно-елоЕых насаждениях. . Плакат. Карельское ЦНТИ. 1985.

3. Качество лесосечных работ при комплексном уходе в двухъярусных лиственно-еловых насаждениях // Повышение эффективности лесного комплекса КАССР. Тез. докл. респуб. научно--практ. конф. Петрозаводск, 1985. С. 91-92 (соавт. С. М. Синькевич)

4. Комплексное регулирование условий роста ели // Продуктивность таежных биогеоценозов. Тез. докл. краевой науч-но-практ. конф. Красноярск, 1986. С. 147 (соавт. С. М. Синькевич )

5. Комплексный уход в лиственно-еловых насаждениях. Ин-форм. листок Карельского ЦНТИ. 1986, N98-86. 4 с. (соавт. С. М. Синькевич, С. С. Зябченко)

6. Рост ели при комплексной реконструкции // Применение удобрений в лесном хозяйстве. Тез. докл. Всесоюзн. совещ. Архангельск,1986. С. 141-142 (соавт. С. М. Синькевич)

7. Питание ели после удаления лиственного полога//Приме-нение удобрений в лесном хоз-ве. Тез. докл. Всес. совещ. Архангельск, 1986. С. 139-140 (соавт. С. М. Синькевич, Г. Б. Мельницкая)

- 20 -

8. Пути ускоренного получения еловой древесины в Карельской АССР// Проблемы развития лесного комплекса Карелии в XII пятилетке. Тез. докл. респ. научно-практ. конф. Петрозаводск, 1986. С. 92-93.

9. Комплексный уход в лиственно-еловых насаждениях Карелии. Практические рекомендации. Утверждены 11.11.86 г. Петрозаводск,1986. 18 с. (соавт. С. М. Синькевич, С. С. Зябченко)

10. Проблемы ускоренного выращивания ели // Проблемы лесопользования в Карельской АССР. Петрозаводск, 1987. С. 55- 61. (соавт. С. М. Синькевич)

11. Экологический аспект интенсификации лесоводственных уходов за елью//Экология лесов Севера. Тез. докл. I Всес. совещ. Сыктывкар, 1989. Т. 2. С. 67. (соавт. С. М. Синькевич, Г. К Мельницкая)

12. Влияние интенсивных рубок ухода и внесения минеральных удобрений на динамику напочвенного покрова // Актуальные проблемы биологии и рациональное природопользование. Тез. докл. респ. конф. Петрозаводск, 1990. С. 89-91 (соавт. И. Е Солдаткина)

13. Связь "почва-древостой" в системе лесоводственных уходов за елью // Проблемы лесоведения и лесной экологии. Тез. докл. ч. II, М., 1990. С.391-392 (соавт. С. М. Синькевич,

Г. Е Мельницкая)

14. Анализ ресурсов лиственно-еловых насаждений // Научно -технический прогресс в комплексных лесных предприятиях. Тез. докл. респ. научно-практ. конф. Петрозаводск, 1990. С. 10-11 (соавт. С. М. Синькевич," Е А. Пилинович, 0. Ф. Шкиперова)

15. Влияние комплексного ухода в двухъярусных лиственно -еловых насаждениях на прирост ели // Материалы отчетной сессии по итогам НИР за 1990 год. Архангельск, 1990. С. 54-55 (соавт. С. М. Синькевич)

16. Комплексный уход в лиственно-еловьк лесах Карелии. Петрозаводск, 1991. 136 с. (соавт. С.М.Синькевич)

Цросьба принять участие в обсуждении диссертации, или

выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах,

заверенный печатью, по адресу: 194018, Санкт-Петербург,

Институтский пер. ,5 Ученый Совет