Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Особенности влияния регулярного ухода за лесом на продуктивность древостоев и качество древесины ели
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними
Автореферат диссертации по теме "Особенности влияния регулярного ухода за лесом на продуктивность древостоев и качество древесины ели"
□030В8402
На правах рукописи
4
Смирнов Алексей Александрович
ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ РЕГУЛЯРНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ДРЕВОСТОЕВ И КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ
06.03.03-Лесоведение и лесоводство,
лесные пожары и борьба с ними
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Архангельск - 2007
003068402
Работа выполнена на кафедре лесоводства Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. СМ.Кирова
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Мельников Евгений Сергеевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Цветков Василий Фролович
кандидат сельскохозяйственных наук Федяев Александр Леонидович
Ведущая организация: Агентство лесного хозяйства
по Ленинградской области и Санкт-Петербургу
Защита диссертации состоится Z-5" мая 2007 года в /3 часов на заседании диссертационного совета К 212.008.01 в Архангельском государственном техническом университете по адресу: 163002, Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17, главный корпус, ауд. 1228 E-mail les@agtu.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.
Автореферат разослан_апреля 2007 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
Г.С.Тутыгин
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Эффективными мерами повышения продуктивности лесов являются рубки ухода и применение минеральных удобрений. Эффект повышается, если удобрения применяются в комплексе с рубками ухода за лесом. При правильном использовании удобрений существенно возрастает прирост древостоев, их устойчивость, товарность, ускоряются восстановительные процессы. Задача повышения продуктивности лесов все более увязывается с потребностью в досрочном, до наступления технической спелости, пользовании древесиной. Поэтому необходимы разработка и применение современных, научно обоснованных технологий лесопользования.
В этой связи является актуальной оценка длительного и регулярного воздействия рубок ухода и комплексного ухода на рост, продуктивность и качество древесины еловых древостоев южной тайги.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является изучение длительного последействия регулярного ухода на рост и продуктивность еловых древостоев, на структурные изменения в них, на качество древесных стволов и плотность древесины.
В соответствии с поставленной целью задачи исследований включали:
1. Изучение долгосрочного влияния регулярного ухода на рост и продуктивность еловых древостоев.
2. Исследование воздействия разреживаний и комплексного ухода на характер распределения радиального прироста по высоте ствола ели.
3. Оценка изменения формы и полнодревесности стволов ели под влиянием регулярного ухода за лесом.
4. Исследование влияния рубок ухода и комплексного ухода на плотность древесины высокопродуктивных ельников и содержание сухого вещества.
Научная новизна. Получены количественные показатели, отражающие длительное последействие регулярного ухода за лесом на динамику запаса и общей производительности высокопродуктивных ельников. Выявлены особенности распределения радиального прироста по высоте ствола. Определены изменения показателей, отражающих форму и полнодревесность стволов, толщину коры и протяженность кроны ели под влиянием рубок ухода и комплексного ухода. Впервые для условий Северо-Запада России получены данные, характеризующие изменение базисной плотности стволовой древесины и запасов сухого вещества на участках ельников, пройденных регулярными рубками ухода и удобренных карбамидом.
Практическая значимость исследований состоит в получении новых данных о дополнительном приросте и структурных изменениях в древостоях, о форме древесных стволов и плотности древесины в связи с длительным последействием регулярного ухода за ельниками. Полученные результаты могут быть использованы для корректировки параметров целевых программ комплексного ухода в ельниках, .а также применяться лесопользователями при организации хозсекций ускоренного целевого лесовыращивания.
Диссертационная работа выполнялась в тесной связи с планом НИР кафедры лесоводства Лесотехнической академии по темам: "Основные закономерности, динамика и меры регулирования восстановительных процессов в нарушенных хозяйственным воздействием лесных фитоценозах Северо-Запада России", "Совершенствование мер хозяйственного воздействия на лесные экосистемы в целях повышения устойчивости и биоразнообразия лесов Северо-Запада Российской Феде^ацйи", "Лесоводственно-экологическая оценка структурных и функциональных изменений в нарушенных хозяйственным воздействием лесных экосистемах Северо-Запада России".
Личный вклад. Автором составлена программа и определена методика работ, выполнены полевые исследования, в т.ч. отбор, спиливание, обмер и раскряжевка 60 модельных деревьев на двух сериях пробных площадей, отбор 660 образцов древесины для определения базисной плотности и прироста по диаметру на разных высотах. Выполнена аналитическая обработка полученного материала на ЭВМ, его обобщение и теоретическое осмысление.
Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждается значительным объемом экспериментального материала, полученного на стационарных объектах с 30-летним сроком наблюдений и неоднократным повторением приемов рубок ухода и комплексного ухода. Данные обработаны на ЭВМ с использованием стандартных программ.
Апробация и публикация результатов работы. Основные результаты работы обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях в СПбГЛТА (2003, 2004, 2005 гг.); на Всероссийской конференции "Человек и почва в XXI веке", СПбГУ, 2004; на IV Международном симпозиуме "Строение, свойства и качество древесины", СПбГЛТА, 2004; на Всероссийском симпозиуме "Мелиорация, ведение лесного хозяйства и лесопользование", СПбНИИЛХ, 2006. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ.
Предмет защиты. 1. Продуктивность и дополнительный прирост древостоев ели под влиянием регулярного ухода за лесом. 2. Закономерности изменения формы и полнодревесности стволов ели в связи с длительным последействием рубок ухода и комплексного ухода. 3. Базисная плотность древесины и запасы сухого вещества в ельниках, пройденных разными видами ухода за лесом.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы из 117 наименований. Общий объем работы составляет 110 страниц, из них 16 рисунков, 25 таблиц.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
Каждый из видов ухода за лесом (разреживание, удобрение) имеет свои задачи, но их совместное решение позволяет добиться нового, интегрального эффекта, не сводящегося к простому суммированию эффектов (Мельников, 1999). Одной из главных причин появления комплексного ухода за лесом стало понимание того, что одними рубками ухода невозможно повысить общую
производительность древостоя (Георгиевский, 1957; Давыдов, 1971; Сеннов, 1977, 1984).
В комплексном уходе органично сочетаются положительные стороны рубок ухода и применения удобрений в лесу. Интерес к комплексному уходу еще более повысился в связи с разработками систем ускоренного целевого лесовыращивания (Шутов и др., 1984). Разработанные программы рубок ухода и комплексного ухода при правильном их применении позволяют достичь хозяйственно необходимого эффекта при минимуме затрат. Возможность реального повышения производительности древостоев, увеличения выхода ценной товарной продукции делает удобрения необходимым элементом системы целевого лесовыращивания (Сеннрв, Мельников, 1986).
В результате длительного последействия ухода за лесом происходят изменения в кроновой фитомассе, в распределении деревьев по ступеням толщины, в формировании дополнительного радиального прироста на разных высотах ствола, что определяет его форму и полнодревесность. Однако эти вопросы изучены недостаточно. Внутриструктурные изменения в древостое характеризуются плотностью древесины ельников, пройденных разными видами ухода, распределением плотности по высоте ствола. Соотношение между степенью и характером разреживания древостоев и плотностью формирующейся древесины представляет собой существенный и мало изученный аспект всей проблемы рубок ухода за лесом, поскольку с плотностью древесины связана производительность насаждений, определяемая по содержанию сухого вещества (Полубояринов, 1976). Недостаточно исследованы и многие стороны долгосрочного влияния внесения удобрений на плотность древесины. '
Изучение этих вопросов необходимо для внесения коррективов в программы рубок ухода и комплексного ухода за лесом. Оно поможет в совершенствовании технологии и повышении эффективности ускоренного целевого лесовыращивания.
Именно этому направлению исследований и посвящена наша работа.
2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Программа исследований включала следующие вопросы:
1. Изучение долгосрочного влияния рубок ухода и комплексного ухода на продуктивность еловых древостоев и формирование дополнительного прироста.
2. Исследование характера распределения дополнительного радиального прироста по высоте стволов ели под воздействием регулярного ухода.
3. Оценка изменения формы и полнодревесности стволов ели под влиянием разреживаний и внесения удобрений.
4. Определение плотности древесины и содержания сухого вещества в ельниках, пройденных разными видами ухода за лесом.
Исследования проводились на постоянных пробных площадях (1111), на которых выделялись: контрольная секция; разреженная рубками ухода; разреженная и удобренная секции. Полученный материал обрабатывался методами математической статистики. Расчет величины текущего и дополнительного прироста древостоя производился по данным сплошных перечетов. Запасы вычисляли по таблицам объемов стволов и разрядам высот. При одинаковых исходных запасах дополнительный текущий прирост определен как разница межДу накопленными запасами древостоев -пройденного комплексным уходом, разреженного без применения удобрений, контрольного. При неравных исходных запасах расчет произведен с учетом первоначальной разницы.
Для определения влияния ухода за елью на базисную плотность древесины и характеристики формы ствола на каждой из секций спиливали по шесть модельных деревьев из средней ступени толщины. Кроме того, для получения более полной информации о древостое, в каждой из секций дополнительно отбирались деревья из более тонких и более толстых ступеней толщины: по одному дереву из ступени толщины 0,6; 0,8; 1,2 и 1,4 среднего диаметра. Таким образом характеризуется укрупненное распределение деревьев по ступеням толщины (Крылов, 1977).
У каждого модельного дерева после рубки измерялась его высота и протяженность живой кроны. Затем на высоте пня, на высоте груди (1,3 м) и на относительных высотах (через 0,1Н) обмерялись диаметры в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для определения базисной плотности на всех указанных высотах отбирались образцы древесины — шайбы (Полубояринов, 1976). Шайбы использовались также для определения толщины коры. Таким образом, всего было исследовано на шести секциях 60 модельных деревьев.
Динамику радиального прироста деревьев средней ^ступени толщины изучали путем анализа годичных слоев, сформировавшихся за период наблюдения, на высотах 0,0Н (высота пня); 1,3 м; 0,2Н; 0,4Н; 0,6Н; 0,8Н. Замер годичных колец и определение доли поздней древесины осуществлялись с помощью лупы и металлической линейки с точностью 0,1 мм.
Объем ствола определен по сложной формуле срединного сечения. Сбег ствола, коэффициенты и классы формы, видовые числа (старое и новое) определены для модельных деревьев по общепринятым методикам.
При обработке данных определялись средние величины для 6 моделей из средней ступени толщины, для 10 моделей из разных ступеней толщины, среднее из двух тонкомерных, а также среднее из двух крупномерных деревьев на каждом варианте опыта.
Объектами исследований являются постоянные пробные площади серии 10 и 11, заложенные в 1973-74 гг. сотрудниками лаборатории лесоводства ЛенНИИЛХ под руководством проф. С.Н.Сеннова в Государственном опытном лесном хозяйстве "Сиверский лес" 'Ленинградской области. В табл. 1 представлена краткая характеристика объектов.
Таблица 1
Характеристика постоянных пробных площадей
Номер ПП Вариант опыта Год закладки Состав древостоя Сред. Н,м Сред. D, см N, дер./ га Полнота Запас, м3/га
при закладке ГЕ при последней такс I ации
10-1 контроль 1974 8Е1Б10с+С 6,4Е0,8С1;8Ос1Б 12.9 22,2 10.1 19,4 3380 1241 0,93 1,04 223 433
10-2 рубка ухода 1974 ШЕедС.Б.Ос ЮЕед.С 15.7 (24) 14.4 (23) 1284 (620) 0.71 (0,65) 167 (320)
10-3 компл. уход 1974 8Е1С1Б+Ос 10Е+С ед.Б 14,6 24,8 12.9 23,7 1408 679 0.61 0,73 144 352
11-1 контроль 1973 9Е1Б 8,ЗЕ1,7Б 16.6 25,4 14.1 21,6 2800 1180 1.33 1,08 404 563
11-2 рубка ухода 1973 9Е1Б 7,1Е2,9Б 16.4 25.5 13.8 22,2 2100 1010 1.00 0,94 283 531
11-3 компл. уход 1973 9Е1Б 8,7Е1,ЗБ 16.9 27,0 14.6 24,2 2000 940 1.03 1,00 297 550
Примечания. 1. Таксационные показатели при закладке ПП для секций с уходом приведены после первого разреживания. 2. Й 2000 г. сильный ветровал разрушил значительную часть секции 10-2. Поэтому для этой секции на момент последней таксации (2003 г.) приведены данные, полученные на основе экстраполяции соответствующих показателей по предыдущим перечетам и анализу хода роста соседних секций.
Тип леса на ПП 10-й серии ельник черничник, II класс бонитета, почва влажногрубогумусная сильноподзолистая суглинистая на покровных суглинках. Тип леса на ПП 11-й серии ельник кисличник, 1а класс бонитета, почва модергумусная слабоподзолистая супесчано-суглинистая на моренном суглинке.
Возраст преобладающей породы (ели) в начале экспериментов составлял 35-45 лет. Почвы ПП характеризовались низким содержанием азота. В качестве удобрения на опытных участках применяли гранулированную мочевину (карбамид), вносимую в дозе 150 кг/га азота по действующему веществу за один прием. Повторяемость внесения двух-трехкратная с интервалом в 5-10 лет. Удобрения разбрасывали вручную по поверхности почвы в ближайший вегетационный период после разреживания древостоя.
3. ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯРНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И ВЕЛИЧИНУ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРИРОСТА ДРЕВОСТОЕВ ЕЛИ
Разреживание ельников рубками ухода сопровождается снижением текущего прироста и общей производительности древостоев. Постепенное восстановление прироста до уровня контроля начинается лишь к концу второго (ПП 11-2), либо даже третьего десятилетия (ПП 10-2) - табл. 2.
Таблица 2
Динамика прироста еловых древостоев на пробных площадях за период опыта
№ ПП Вариант опыта Год таксации Рубка,0/» запаса Запас, и^/га Сред, период, прирост общей произвол- ти, м^га в год Отпад, м3/га в год Общая производительность
nrVra % к контролю
101 контроль Е -черн 1974 - 223 184 - - 223 184 -
1983 - 322 250 11.6 8,2 И 1,6 339 266 -
1993 - 401 288 13.3 ' 8,7 м 4,9 472 353 -
2003 - 433 •276 %А 4,0 52 5,2 556 393 -
102 2-кратная рубка 1974 25 167 - - 219 98
1983 22 198 10,5 1,6 325 96
1993 277 9,0 1,6 422 89
2003 (320) (9,5) (5,2) (517) (93)
103 2-кратная рубка+удоб-рение (1974, 1979, 1986) 1974 30 144 - - 214 96
1983 23 198 13,8 1,3 342 101
1993 296 9,2 1,2 450 95
2003 352 10,4 4,8 554 100
111 контроль Е-кисл 1973 - 404 374 - - 404 374 -
1983 - 522 466 16.8 14,2 5,0 5,0 572 516 -
1993 - 582 496 • ш 13,7 4,0 739 653 -
2004 - .563 467 5А 3,3 5,7 1 804 692 -
112 3-кратная рубка 1973 22 283 259 - - 355 322 88 86
1983 5 370 317 10,7 7,8 м 3,6 462 400 81 78
1993 17 466 347 20.6 16,9 м 0,6 668 569 90 87
2004 - 531 376 9А 6,4 М 4,0 781 646 97 93
113 3-кратная рубка+ 2-кратное удобрение (1973, 1983) 1973 24 297 287 - - 393 346 97 93
1983 8 428 397 14.2 12,9 м 0,3 535 '475 94 92
1993 16 476 428 21.4 19,3 2! 0,3 749 668 101 102
2004 - 550 476 11.6 9,3 5^ 5,3 888 780 110 113
Примечание. Над чертой - показатели всего насаждения, под чертой - древостоя ели.
Реализация ресурсосберегающей функции в лесной экосистеме приводит со временем к постепенному восстановлению общей производительности разреженного, без удобрений, древоЬтоя - через 20 лет после начала эксперимента она составила 89 и 90 %, а через 30 лет — 93 и 98 % от контроля, для ельника черничного и кисличного соответственно (см. табл. 2). Однако восстановления запаса до уровня контрольного не происходит.
При внесении азотных удобрений в разреженные ельники прирост древостоя начинает быстро повышаться. Причем положительное влияние удобрений, внесенных неоднократно в течение 10-12 лет, проявляется затем и через десять, и двадцать, и даже тридцать лет после начала ухода. Текущий прирост разреженных и удобренных ельников восстанавливался до уровня контроля уже к концу первого десятилетия, чего не наблюдалось в аналогичных вариантах без удобрения. Общая производительность древостоев после комплексного ухода достигла уровня контроля через 10-20 лет на обоих участках, а в ельнике кисличном через 30 лет после начала ухода превысила контроль на 10 % (по еловой части древостоя - на' 13%). При этом запас через три десятилетия в ельнике кисличном практически сравнялся с контрольным.
Величина дополнительного прироста запаса стволовой древесины, определенная путем сравнения разницы запасов ели на разреженных секциях с разницей на контроле в начале опыта и спустя 30 лет, составила в ельниках кисличном и черничном соответственно 24 и 60 м3/га. Дополнительный прирост в результате комплексного ухода составил от 96 до 116 м3/га. Следовательно, дополнительный прирост от внесения удобрений в 2-4 раза выше по сравнению с приростом стволовой древесины на секциях с рубками ухода. Различия в абсолютных единицах составили 56-72 куб. м/га за 30 лет, т.е. в среднем около 2 куб. м/га в год.
Для древостоев, испытавших воздействие разреживания и последующего внесения удобрений, характерна тенденция замедления отпада, мелких стволов и одновременного увеличения доли крупных. Прирост крупных деревьев стимулируется удобрениями, но усиление конкуренции с их стороны компенсируется повышением устойчивости мелких деревьев. Это положительно отражается на сохранении структуры древостоя (наличие деревьев разного ранга) и повышении его устойчивости - отпад в нем резко снижается, особенно в первые два десятилетия (см. табл. 2).
Толщина годичных слоев на разной высоте ствола в целом уменьшается в течение рассматриваемых 30 лет, однако с разной интенсивностью в разных вариантах опыта. Средняя ширина годичных слоев на всех вариантах опыта снижается от основания ствола к высоте 0,2Н (здесь она имеет наименьшие значения), а затем возрастает (рис. 1). Такой характер прироста по высоте ствола М.Л.Дворецкий (1964) назвал вогнутым. Следует отметить, что разреживание древостоя способствует развитию этой "вогнутости", усилению прогиба. Наиболее заметно это проявляется за счет прироста ствола на уровне пня, что свидетельствует об усилении корневой системы и общем укреплении
основания ствола в результате пластической реакции дерева на изменение густоты, площади питания, условий для развития кроны. Направление этой реакции - освоение свободных ресурсов, а также усиление ветроустойчивости, что в совокупности приводит к повышению конкурентоспособности дерева.
2,5
>< 1.5
I 1
я
I 0.5
1мш
О.ОН (пень) 1,3м 0.2Н 0,4Н 0.6Н 0.8Н
Рис, ), Средняя ширина годичного слоя за время эксперимента (1974-2003) на относительных высотах ствола в ельнике черничнике (слева направо: контроль, рубка ухода, комплексный уход)
Удобрение, в целом повышая прирост по всему стволу, несколько изменяет характер "вогнутости" (рис. I). Стимулирующее действие удобрения на ассимиляционный аппарат дерева проявляется относительно большим повышением радиального прироста в средней и верхней, кроновой части ствола, и относительно меньшим - в его нижней части.
В третьем десятилетии па экспериментальных секциях обоих участков наблюдается "сдвиг" средней ширины годичного слоя с высоты 0,5Н на высоту 0,6-0,7Н. Следовательно, этот период характеризуется относительно меньшим снижением прироста в верхней части ствола по сравнению с нижней и средней, т.е. тенденцией к уменьшению сбежистости ствола дерева.
Выявленные закономерности наблюдаются через 30 лет после начала ухода за насаждениями, что определяет сроки последействия удобрений, применяемых в системах комплексного ухода за лесом.
4, ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМЫ И ПОЛНОДРЕВЕСНОСТИ СТВОЛОВ ЕЛИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РЕГУЛЯРНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ
В варианте с комплексным уходом в ельнике черничнике сбег относительно контроля в средней и верхней частях ствола имеет тенденцию к уменьшению, что свидетельствует об улучшении формы ствола, В варианте с разреживанием сбег на высотах 0,4-0,7Н остается в среднем на уровне контроля, а на высотах 0,8-0,911 несколько возрастает. Таким образом, в данном случае четко проявляются преимущества комплексного ухода перед обычным разреживанием.
В ельнике кисличном подобные закономерности не выявлены. Здесь на всех высотах, начиная с 0,1Н, сбег на опытных секциях имеет тенденцию к снижению по сравнению с контролем. По-видимому, при относительно небольшой интенсивности разреживания и достаточно высокой полноте у деревьев снижается потребность в усилении ветроустойчивости.
Изменения сбега относительно контроля в большинстве случаев не превышают +3-4 % и статистически недостоверны (для 6 средних моделей). Лишь на высотах 0,7-0,9Н на разреженных секциях обоих участков наблюдаются прямо противоположные по знаку, значительные и достоверные по отношению к контролю изменения сбега. По-видимому, это связано с особенностями разрастания крон деревьев.
У крупных деревьев в ельнике черничном на обоих экспериментальных секциях наблюдается улучшение формы ствола на высотах 0,1-0,7Н. Сбег по сравнению с контролем возрастает у нИх 'лишь на высоте 0,8-0,9Н, что также может быть связано с разрастанием крон. В то же время четко прослеживается усиление основания ствола - сбег здесь заметно увеличивается.
По показателям формы ствола средние деревья на участках с уходом в ельнике черничном не имеют достоверных отличий от контроля (табл. 3). Различия в большинстве случаев не превышают +2-3%.
Таблица 3
Характеристика формы ствола средних модельных деревьев в ельнике черничном (абсолютные значения / % по отношению к контролю)
Показатели Значения показателей по вариантам
10-1 (контроль) 10-2 (рубка ухода) 10-3 (комплексный уход)
Коэффициенты формы ствола:
до 1,253/10» 1,243/99,2 1,230/98,2
41 0,910/100 0,889 / 97,6 0,895 / 98,3
42 .0,730/100 0,741 / 101,5 0,743 /101,7
4з 0,474/100 0,463 / 97,7 0,4875/102,8
Классы формы ствола:
42/1 0,802/100 0,834/103,9 0,830 /103,5
4з/1 0,521 /100 0,521 /100,0 0,5445/104,6
Полученные результаты подтверждают вывод С.Н.Сеннова (1984) о восстановлении с течением времени после разреживания ухудшенной формы ствола у оставленных деревьев. Прослеживается тенденция улучшения формы ствола на секции с комплексным уходом - как по сравнению с контролем, так и (в большинстве случаев) по сравнению с разреженным вариантом.
Показатели формы ствола по мелким и крупным деревьям в целом соответствуют контрольным. ; >
В ельнике кисличном показатели формы средних деревьев имеют тенденцию к улучшению по всему стволу на секции с разреживанием. В варианте с комплексным уходом они близки к контрольным (табл. 4).
Таблица 4
Характеристика формы ствола средних модельных деревьев в ельнике кисличном (абсолютные значения / % по отношению к контролю)
Показатели Значения показателей по вариантам
11-1. -(контроль) 11-2 (рубка ухода) 11-3 (комплексный уход)
Коэффициенты формы ствола:
Чо 1,27/100 1,252 / 98,6 1,230/96,9
41 0,883 /100 0,902/102,2 0,883 /100,0
42 0,735 /100 0,745/101,4 0,731/99,5
4з 0,492/100 0,514/104,5 0,489/99,4
Классы формы ствола:
42/1 0,832/100 0,838 /100,7 0,829/99,7
Чз/1 0,558 /100 0,569/102,0 0,554/99,3
Изменения показателей формы ствола по мелким и крупным моделям в целом также соответствуют контрольным.
Таким образом, действительный относительный сбег ствола, коэффициенты и классы формы у деревьев ели на секциях с регулярным уходом в ельниках черничном и кисличном в целом практически не отличаются от контроля или даже имеют тенденцию к улучшению. Последнее в большей степени проявляется в варианте с комплексным уходом в ельнике черничном, и на разреженной секции в ельнике кисличном. По-видимому, в более богатых условиях местообитания внесение удобрений оказывает меньшее положительное последействие на сбежистость ствола, чем на более бедных почвах.
Полнодревесность крупных деревьев, как правило, несколько снижена на экспериментальных секциях обоих участков (табл. 5).
Таблица 5
Полнодревесность стволов ели спустя 30 лет с начала опыта (видовое число / процент к контролю)
Вид. число Модели Вариант опыта
конт роль рубка ухода комплексный уход
ПП-10 ПП-11 ПП-10 ПП-11 ПП-10 ПП-11
старое круп. 0,519/100 0,530/100 0,540/104,0 0,527/99,4 0,510/98,3 0,534/100,8
сред. 0,549/100 0,526/100 0,546/99,5 0,565/107 0,545/99,3 0,524/99,6
мелк. 0,556/100 0,588/100 0,596/107,2 0,574/97,6 0,590/106,1 0,589/100,2
среднее по 10 моделям 0,544/100 0,539/100 0,555/102,0 0,559/103,7 0,547/100,6 539/100,0
.новое круп. 0,601/100 0,591/100 0,565/94,0 0,584/98,8 0,571/95,0 0,587/99,3
сред. 0,571/100 0,592/100 0,577/101,1 0,606/102,4 0,578/101,2 0,586/99,0
меж. 0,576/100 0,610/100 0,611/106,1 0,600/98,4 0,627/108,9 0,614/100,7
среднее по 10 моделям 0,578/100 0,595/100 0,581/100,6 0,600/100,9 0,586/101,4 0,592/99,5
Напротив, видовые числа мелких стволов в среднем на 6-9% выше, чем на контроле. Деревья средней ступени толщины на экспериментальных секциях обоих участков по видовым числам близки к контролю. То же относится к средней величине показателей полнодревесности по всем 10 модельным деревьям. В большинстве случаев отклонения находятся в пределах + 1%.
На секциях с уходом толщина коры у деревьев разной толщины выше в черничнике по сравнению с кисличником (у средних деревьев - на 17-18 %, хотя и эти различия недостоверны) - табл. 6. При сильном разреживании в ельнике-черничнике толщина коры возрастает на обеих опытных секциях относительно контроля, причем сильнеё всего у мелких деревьев (на 39-45%), а меньше всего у крупных (на 4-21 %). Деревья средней ступени толщины занимают среднее положение, (18-24 %; но это увеличение также статистически недостоверно). Таким образом, наблюдается тенденция к своеобразному "выравниванию" толщины коры у деревьев разной крупности при проведении ухода за лесом. Наиболее толстая кора характерна для секции с комплексным уходом.
Таблица 6
Толщина коры и протяженность живой кроны деревьев ели спустя 30 лет с начала опыта (показатель / процент к контролю)
Модели | Вариант опыта
контроль рубка ухода комплексный уход
ПП-10 | ПП-11 ПП-10 ' | ПП-11 ПП-10 | ПП-11
толщина коры, мм
крупные 4,62/100 4,75 /100 4,81 /104,1 4,18/ 88,0 5,59/121,0 4,51/94,9
средние 3,77/100 3,37/100 4,44/117,8 3,78/112,2 4,67/123,9 3,97/117,8
мелкие 2,62/100 3,14/100 3,64/138,9 2,96/94,3 3,80/145,0 3,46/110,2
среднее по 10 моделям 3,71/100 3,60/100 4,35/117,4 3,72/103,4 4,68/126,1 3,98/110,6
протяженность живой части кроны, % к длине ствола
крупные 56,5 /100 49,0/100 51,0/90 47,0/96 56,5 / 100 48,5 / 99
средние 44,4 /100 40,3/100 52,7/119 49,2/122 55,5 /125 44,2/110
мелкие 36,0 /100 40,5 /100 39,0 /108 42,5 /105 40,5/113 43,0/106
среднее по 10 моделям 45,1/100 41,9/100 49,6/110,0 47,4/113,2 52,7/116,9 44,8/107,0
При относительно слабом разреживании древостоя (ельник кисличный) толщина коры возрастает в значительно' меньшей степени по сравнению с контролем. У крупных стволов даже имеется тенденция к ее снижению. Однако и в этом случае более толстая кора наблюдается в варианте с комплексным уходом по сравнению с разреженным вариантом без удобрения. Средние величины по 10 моделям на обоих объектах в целом близки и по абсолютным, и по относительным значениям к средним по 6 моделям.
Протяженность живой кроны на контрольных секциях растет от мелких деревьев к крупным (см. табл. 6). На секциях с уходом средние деревья увеличивают длину кроны, но достоверно (на 19-25%) - лишь при сильном разреживании в ельнике черничном. Здесь также выявляется тенденция к большей протяженности кроны в удобренном варианте по сравнению с неудобренным. У мелких деревьев протяженность живой кроны в результате ухода также возрастает, хотя и в меньшей степени, чем у средних. У крупных деревьев при разреживании протяженность кроны остается на уровне контроля или несколько снижена. Показатели средних величин по б и 10 моделям в общем близки.
Увеличение толщины коры и протяженности живой части кроны является реакцией древостоя на разреживание, что сопряжено с изменением микроклимата и условий среды. Увеличивается разность экстремальных температур на поверхности стволов - более толстая кора обеспечивает защиту камбия. Разреживание создает лучшие условия для освещенности крон, включая и их нижние части - протяженность крон возрастает. Изменения в горизонтальной структуре древостоя, связанные с его разреживанием, компенсируются "подвижками" в вертикальной структуре кроновой фитомассы (увеличение протяженности крон). Удобрение в большей мере способствует повышению продуктивности фотосинтеза за счет увеличения объема крон на секциях с комплексным уходом.
4. ПЛОТНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ НА РАЗРЕЖЕННЫХ И УДОБРЕННЫХ УЧАСТКАХ
Результаты статистической обработки данных по базисной плотности древесины отдельных деревьев ели показали, что точность опыта в большинстве случаев составляет 1-2 %, коэффициент вариации - 2-5 %. Различия между контролем и опытными секциями недостоверны на 5-процентном уровне. Тем не менее прослеживается тенденция к увеличению плотности на экспериментальных секциях по сравнению с контрольной на обоих участках. По 6 средним моделям это увеличение составило 0,8-3,7 %, по 10 моделям -1,6-2,8 %.
Для более точного определения средней плотности древесины насаждений, после установления средней плотности деревьев каждой категории - крупных, средних и мелких - среднюю плотность древесины насаждений рассчитывают как средневзвешенную по запасам соответствующих категорий (Полубояринов, 1976). Средневзвешенная плотность в каждой из секций была принята нами за 100%.
Плотность древесины, определенная по шести средним моделям, несколько больше отличается от средневзвешенной, чем плотность, определенная по десяти моделям (табл. 7). В первом случае отклонения составляют -1,7 +3,3 %, во втором 0 +2 %.
В опытных вариантах обоих участков увеличивается амплитуда колебаний плотности древесины отдельных деревьев. 'По-видимому, решающее влияние на варьирование плотности оказывает ветровая нагрузка, усиливающаяся в отношении отдельных деревьев, которые вынуждены создавать необходимую прочность
ствола за счет увеличения плотности древесины. С другой стороны, деревья, находящиеся в сравнительно комфортных (в отношении ветра) условиях, формируют большую по протяженности и низкоопущенную крону, которая способствует более активному нарастанию ширины годичных слоев, равномерному распределению плотности вдоль ствола и в целом ее снижению.
'' ' Таблица 7
Сравнение плотности, определенной различными способами, по вариантам опыта
Но- Запас древесины ели Средне- Средняя плот- Средняя плот-
мер Вариант разной крупности, % взвешенная ность по 6 мо- ность по 10
пр. плотность делям моделям
пл. меж. сред. крупн. кг/м* % кг/м3 % кг/м3 %
.10-1 контроль 29 24 47 396 100 392 99,0 396 100,0
10-2 рубка ухода 22 25 53 400 100 403 100,8 403 100,8
10-3 компл. уход 23 25 52 402 100 395 98,3 402 100,0
11-1 контроль 30 22 48 394 100 397 100,8 396 100,5
11-2 рубкаухода 23 27 50 399 100 412 103,3 407 102,0
11-3 компл. уход 21 25 54 401 100 402 100,2 404 100,7
В целом изменчивость плотности древесины надо рассматривать, исходя из стабильности средней плотности в разных вариантах опыта (см. табл. 7). По-видимому, это адаптивная реакция на внутриструюурную перестройку, связанную в большей мере с разреживанием, чем с внесением удобрений. После проведения рубки ухода ослабляется внутривидовая конкуренция, расширяется экологическая ниша, соответственно усиливается вариабельность показателей, поскольку создается больше условий для разнородности в популяции (Мельников, 1999).
При рассмотрении изменений плотности в продольном направлении ствола, в ельнике черничном обнаруживается падение плотности древесины в нижней половине ствола в направлении к его середине (0,4-0,6Н), а затем возрастание плотности к вершине (рис. 2). При этом нижняя половина ствола на секциях с уходом имеет в среднем более высокую плотность по сравнению с контролем-по-видимому, вследствие необходимости усиления ветроустойчивости. Верхняя часть ствола на секции с комплексным -уходом имеет плотность, несколько сниженную по отношению к контролю, тогда как на секции с разреживанием наблюдается заметное увеличение плотности. Наименьшие различия плотности меяоду секциями наблюдаются на уровне пня и на середине ствола, наибольшие - в нижней половине ствола (0,1-0,ЗН), а также в верхней части кроны (0,7-0,9Н).
В ельнике кисличном выявляется отчетливая тенденция возрастания плотности в вариантах с уходом на всех высотах ствола, за исключением его основания, где происходит наибольшее увеличение ширины годичных колец.
Таким образом, на участках как разреженных, так и удобренных ельников, различающихся по богатству условий местопроизрастания, составу древостоев, интенсивности разреживаний, выявлена общая тенденция к увеличению плотности древесины по сравнению с контролем.
Рис. 2. Распределение плотности древесины в продольном направлении ствола в ельнике кисличном (вверху) и ельнике черничном (внизу), среднее по 10 модельным деревьям
По-видимому, одной из важнейших причин такого результата является возраст начала ухода за лесом. Разреживания, проводимые в молодом древостое, приводят к увеличению процента ранней древесины и, как следствие, к уменьшению плотности в последующие годы. В средневозрастных древостоях ускоренный прирост, следующий за разреживанием, осуществляется на основе более равномерного баланса между ранней и поздней древесиной, что может привести к некоторому увеличению плотности (Подубояринов, 1976). В наших исследованиях также выявлена тенденция к повышению доля поздней древесины на экспериментальных секциях, при одновременном увеличении ширины годичных слоев.
Эффективность лесохозяйственных мероприятий невозможно достаточно точно определить объемными показателями прироста древесины (Полубояринов, 1976). Все более необходимым становится определение содержания сухого вещества в древостое на основе базисной плотности древесины.
В табл. 8 приведен расчет содержания стволового древесинного вещества в абсолютно сухом виде по данным базисной плотности, на момент последней таксации (2003-2004 гг.). Для ели расчет проведен по категориям крупности деревьев в различных вариантах опыта. В категорию средних деревьев условно включены деревья из средней ступени толщины. Остальные категории образованы деревьями из нижних и верхних ступеней по отношению к средней. В таблице
также представлены данные по изъятой древесине и по отпаду за 30 лет. Для плотности древесины сосны, березы и осины приведены литературные данные.
Общее содержание сухого вещества (с учетом промежуточного пользования и отпада) в ельнике черничном на всех вариантах опыта составляет примерно одинаковую величину. Лишь на разреженной секции оно несколько ниже, по-видимому, вследствие некоторого "переруба" (итоговая Полнота 0,65). Однако на секщых с уходом в значительно большей мере представлены запасы сухого вещества ели - породы, за которой и проводился уход. Это явилось результатом уменьшения доли ели в общем запасе на контрольной секции, а также стабилизации плотности древесины ели на уровне контроля.
На разреженной секции в ельнике черничном сухая масса древесины ели больше контроля на 16 %, а на удобренной - на 29 %. По сравнению с разреженным вариантом, запасы сухого вещества ели на удобренной секции выше на 11 %. Кроме того, за два приема рубок ухода на секциях с уходом получено дополнительно от 113 до 137 куб. м на 1 га древесины (преимущественно еловой).
Таблица 8
Содержание сухого вещества стволовой древесины по вариантам опыта
По- Категория Запас, мУга Базисная плотность, Содержание сухого
ро- деревьев кгш вещества, т/га
да к РУ КУ к РУ КУ к РУ КУ
ельник черничник, 70 лет, П класс бонитета
Е крупные 130 170 183 384 381 391 50 65 72
средние 66 80 88 392 403 395 26 32 35
мелкие 80 70 81 419 442 435 34 31 35
итого Е 276 320 352 - - - 110 128 142
С 35 - - 400 400 400 14 - -
Ос 78 - - 375 - - 29 - -
Б 43 - - 490 - 490 21, - -
итого 433 320 352 - - 174 128 142
отпад+рубка 123 84+113 65+137 385 385 385 46 76 78
всего 556 517 , 554 - - - 222 204 220
ельник кисличник, 70 лет, 1а класс бонитета
Е крупные 224 188 257 389 385 389 87 72 91
средние 103 101 119 397 412 402 41 42 48
мелкие 140 87 100 399 414 425 56 36 43
итогоЕ 467 376 476 - - - 184 150 182
Б 96 155 74 490 490 490 47 76 36
итого 563 531 550 - - - 231 226 218
отпад+рубка 241 74+176 71+267 385 385 385 93 96 130
всего 804 781 888 - - - 324 322 348
Примечание. К - контроль, РУ - рубка ухода, КУ - комплексный уход.
В ельнике кисличном запасы сухого вещества ели в удобренном варианте практически одинаковы с контролем. По' сравнению с разреженной секцией содержание сухого вещества ели на удобренном варианте, с учетом
первоначальной разницы в запасах и последующего уменьшения доли ели, выше на 10 %. При этом так же, как и в ельнике черничном, на опытных секциях лучше качество древесных стволов, и за три приема рубок ухода (за 20 лет) получено дополнительно еловой древесины от 176 до 267 куб. м на 1 га.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Положительное влияние азотной удобрения, внесенного неоднократно в течение 10-12 лет в разреженный ельник, проявляется затем и через двадцать, и через тридцать лет после начала ухода. Абсолютная прибавка прироста за счет внесения удобрений в ельниках черничном и кисличном составила за тридцать лет соответственно 56 и 72 м3/га.
2. В рядах распределения деревьев по ступеням толщины наблюдается тенденция к замедлению отпада мелких деревьев и росту доли крупных в варианте с комплексным уходом по сравнению с разреженной секцией. Это может свидетельствовать о более длительном, чем принято считать, последействии удобрений. Несмотря на стимулирующее влияние удобрений на продуктивность, главным остается сохранение структуры древостоя и усиление функции его устойчивости.
3. Разреживание древостоя в наибольшей степени увеличивает радиальный прирост ствола на уровне пня, что свидетельствует об усилении корневой системы и общем укреплении основания ствола в результате пластической реакции деревьев на изменение густоты, площади питания, условий для развития кроны. Направление этой реакции - освоение свободных ресурсов, а также усиление ветроустойчивости. Стимулирующее действие удобрения на ассимиляционный аппарат деревьев проявляется относительно большим повышением радиального прироста в средней и верхней, кроновой части ствола, и относительно меньшим - в его нижней части. '
4. Действительный относительный сбег стволов в средней ступени толщины на экспериментальных секциях обоих опытных участков спустя 30 лет с начала экспериментов в целом не имеет достоверных отличий от контроля. При сильном разреживании происходит перераспределение прироста между деревьями разного рангового положения. Крупные деревья в основном повышают свою ветроустойчивость, остальные - прирост стволовой древесины.
5. Коэффициенты и классы формы у деревьев ели на секциях с регулярным уходом в ельниках черничном и кисличном в целом практически не отличаются от контроля или даже имеют тенденцию к улучшению через 30 лет с начала экспериментов. Показатели полнодревесности на секциях с комплексным уходом, как правило, оказываются между таковыми на контроле и разреженных секциях, что свидетельствует об ускоренной реализации одной из важнейших функций древостоя - восстановительной.
6. Увеличение толщины коры и протяженности живой части кроны является закономерной реакцией древостоя на разреживание, что сопряжено с изменением микроклимата и условий среды. При увеличении разности экстремальных температур на поверхности стволов более толстая кора
обеспечивает защиту камбия. Разреживание создает лучшие условия для освещенности крон, поэтому протяженность крон возрастает. Изменения в кроновом пространстве, т.е. в горизонтальной структуре древостоя, связанные с его разреживанием, компенсируются изменениями в вертикальной структуре кроновой фитомассы (увеличение протяженности крон). Удобрение в еще большей мере способствует повышению продуктивности фотосинтеза путем увеличения объема крон.
7. Различия средних величин плотности древесины на контрольных и опытных секциях недостоверны на 5-процентном уровне. Выявлена тенденция к увеличению плотности на секциях с уходом. Сохранение стабильности плотности в разных вариантах опыта - это внутриструктурная перестройка в древостое, связанная в большей мере с разреживанием, чем с внесением удобрений. Но комплексный уход создает более комфортные условия для ускорения восстановительных процессов.
8. Распределение плотности вдоль ствола дерева в экспериментальных вариантах в целом характеризуется тенденцией к возрастанию плотности древесины ели на всех высотах. В результате проведения рубок ухода и внесения удобрений увеличивается ширина годичных колец, но одновременно прослеживается стабилизация доли поздней древесины. По-видимому, это является одной из важнейших причин сохранения плотности древесины на уровне контроля.
9. При проведении комплексного ухода в смешанных елово-лиственных древостоях в типе леса ельник черничник на разреженной секции сухая масса древесины ели возросла за 30 лет по сравнению с контролем на 16 %, а на удобренной - на 29 %. По сравнению с разреженным вариантом без внесения удобрений запасы сухого вещества ели выше на 11 %. Кроме того, за два приема рубок ухода получено дополнительно от 113 (секция с разреживанием) до 137 (секция с комплексным уходом) куб. м на 1 га преимущественно еловой древесины.
В ельнике кисличном запасы сухого вещества ели в варианте с комплексным уходом за 30 лет опыта достигли уровня контроля. По сравнению с разреженной секцией содержание сухого вещества ели выше на 10 %. При этом так же, как и в ельнике черничном, на секциях с уходом лучше качество древесных стволов: меньше мелких деревьев, практически отсутствуют деревья с пороками ствола За три приема рубок ухода получено дополнительно еловой древесины от 176 (секция с разреживанием) до 267 (секция с комплексным уходом) куб. м на 1 га.
10. В результате проведенных исследований выявлено преимущество комплексного ухода перед разреживанием. Удобрение ускоряет восстановительные процессы в разреженном древостое и формирует более устойчивую структуру насаждения. Под влиянием комплексного ухода осуществляется позитивная структурная перестройка на всех уровнях: на уровне популяции (распределение деревьев по ступеням толщины), на уровне отдельных деревьев (показатели формы и полнодревесности ствола), а также на внутриструктурном уровне (плотность древесины). Выявленные закономерности подтверждают возможность реального, долговременного и устойчивого повышения производительности древостоев и увеличения выхода
ценной товарной продукции на основе комплексного ухода, что делает его необходимым элементом системы ускоренного целевого лесовыращивания.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1. Смирнов A.A. Результаты внесения азотного удобрения в почву разреженного ельника-черничника // Человек и почва в XXI веке: тез. докл. Всероссийской конференции "VII Докучаевские молодежные чтения". СПб, 2004. С. 121-122.
2. Смирнов A.A. Влияние комплексного ухода на форму ствола и плотность еловой древесины // Строение, свойства и качество древесины -2004: Tp.IV Международного симпозиума. СПб, 2004. С. 131-133.
3. Смирнов A.A. Влияние комплексного ухода на прирост запаса, форму ствола и плотность древесины в ельнике-черничнике // Сб. докладов молодых ученых на ежегодной научной конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. 8. СПб, 2004. С. 53-56.
4. Мельников Е.С., Смирнов A.A. Структурные изменения в еловых древостоях под влиянием комплексного ухода // Мелиорация, ведение лесного хозяйства и лесопользование. М-лы Всероссийского симпозиума. - СПб, 2006. С. 202-205.
5. Мельников Е.С., Смирнов A.A. Влияние комплексного ухода на качество древесины высокопродуктивных ельников // Лесн. журнал, 2006, № 4. С. 89-99.
6. Смирнов A.A. Изменение формы ствола, толщины коры и протяженности живой кроны ели под влиянием комплексного ухода // Научно-технический прогресс в лесном хозяйстве, охране природы и ландшафтном строительстве. Сб. статей по итогам НИР. Вып. 2. СПб: СПбГЛТА, 2007. С. 116-122.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просьба направлять по адресу: 163002, Архангельск, наб. Северной Двины, 17, Архангельский государственный технический университет, Ученый совет.
Сдано в произв. 04.04.2007. Подписано в печать 04.04.2007. Формат 60x84/16 Бумага писчая. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0. _Уч.-изд. л. 1,0. Заказ № 66. Тираж 100 экз.
Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Смирнов, Алексей Александрович
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Программа исследования.
2.2. Методика исследования.
2.3. Объекты исследований.
Глава 3. ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯРНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ НА
ПРОДУКТИВНОСТЬ И ВЕЛИЧИНУ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРИРОСТА ДРЕВОСТОЕВ ЕЛИ.
3.1. Продуктивность и дополнительный прирост древостоев. Сроки эффективной "работы" удобрений в насаждениях.
3.2. Влияние разреживания и комплексного ухода на распределение деревьев по ступеням толщины и категориям крупности.
3.3. Распределение радиального прироста по высоте ствола.
Глава 4. ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМЫ И ПОЛНОДРЕВЕСНОСТИ СТВОЛОВ ЕЛИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РЕГУЛЯРНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ.
4.1. Влияние ухода на форму стволов ели.
4.2. Влияние ухода за елью на полнодревесность стволов.
4.3. Изменение толщины, объема коры и протяженности живой кроны деревьев ели.
Глава 5. ПЛОТНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ НА РАЗРЕЖЕННЫХ
И УДОБРЕННЫХ УЧАСТКАХ.
5.1. Средняя плотность древесины в древостое, определенная разными способами.
5.2. Изменчивость плотности древесины ели по вариантам опыта.
5.3. Изменение плотности в продольном направлении ствола.
5.4. Связь плотности с шириной годичного кольца и долей поздней древесины.
5.5. Таксация древостоев на опытных участках по запасам сухого вещества.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Особенности влияния регулярного ухода за лесом на продуктивность древостоев и качество древесины ели"
Лес - один из важнейших факторов поддержания стабильности биосферы и обеспечения жизнедеятельности человека. Повышение продуктивности леса -важнейшая задача лесоводства. Необходимость решения этой задачи определяется все возрастающими объемами пользования лесной продукцией, прежде всего - древесиной.
Одной из эффективных мер повышения продуктивности леса является применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве. Эффект повышается, если удобрения применяются в комплексе с рубками ухода за лесом. Многочисленные и длительные эксперименты с удобрениями показали высокую результативность применения их в лесу. При правильном использовании удобрений существенно возрастает прирост древостоев, их устойчивость, товарность, ускоряются восстановительные процессы в нарушенных природными факторами или деятельностью человека фитоценозах.
Рубки ухода являются фактором, который выводит биогеоценоз из состояния устойчивого подвижного равновесия и вызывает в нем ответные восстановительные реакции. Удобрение же является дополнительным ресурсом, который стимулирует биокруговорот и позволяет выявить пути реализации этого ресурса в восстановительных процессах, прежде всего в главном компоненте биогеоценоза - древостое.
В этой связи является актуальной оценка длительного и регулярного воздействия ухода за лесом на продуктивность еловых древостоев, формирование дополнительного прироста и качество древесины.
Цель работы. Изучение долгосрочного влияния рубок ухода и комплексного ухода на рост и продуктивность еловых древостоев, на структурные изменения в них, на качество древесных стволов и плотность древесины.
Основные задачи исследования. 1. Изучение долгосрочного влияния регулярного ухода на продуктивность еловых древостоев. 2. Исследование воздействия рубок ухода и комплексного ухода на характер распределения дополнительного радиального прироста по высоте ствола ели. 3. Оценка изменения формы и полнодревесности стволов ели под влиянием ухода за лесом. 4. Исследование влияния рубок ухода и комплексного ухода на плотность древесины высокопродуктивных ельников и содержание сухого вещества.
Научная новизна. Получены количественные показатели, отражающие последействие регулярного ухода за лесом на динамику запаса и общей производительности высокопродуктивных ельников, на структурные изменения в древостое. Выявлены особенности распределения радиального прироста по высоте ствола. Определены изменения показателей, отражающих форму и полнодревесность стволов ели под влиянием рубок ухода и комплексного ухода. Впервые для условий Северо-Запада России получены данные, характеризующие изменение базисной плотности стволовой древесины и запасов сухого вещества на участках ельников, пройденных рубками ухода и удобренных карбамидом.
Практическая значимость исследований состоит в получении новых данных о дополнительном приросте и структурных изменениях в древостоях, о форме древесных стволов и плотности древесины в связи с длительным последействием регулярного ухода за ельниками. Полученные результаты могут применяться лесопользователями при организации хозсекций ускоренного целевого лесовыращивания.
Личный вклад. Автором составлена программа и определена методика работ, выполнены полевые исследования на двух сериях пробных площадей, со спиливанием, обмером и раскряжевкой 60 модельных деревьев, отбором 660 образцов древесины для определения базисной плотности и прироста по диаметру на разных высотах. Выполнена аналитическая обработка полученного материала на ЭВМ, с использованием методов математической статистики и обработки данных, его обобщение и теоретическое осмысление.
Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждается значительным объемом экспериментального материала, полученного на стационарных объектах с 30-летним сроком наблюдений и неоднократным повторением приемов рубок ухода и комплексного ухода. Данные обработаны на ЭВМ с использованием стандартных программ.
Апробация и публикация результатов работы. Основные результаты работы обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях в СПбГЛТА (2003, 2004, 2005 гг.), на Всероссийской конференции "Человек и почва в XXI веке", СПбГУ, 2004; на IV Международном симпозиуме "Строение, свойства и качество древесины", СПбГЛТА, 2004, на Всероссийском симпозиуме "Мелиорация, ведение лесного хозяйства и лесопользование", СПбНИИЛХ, 2006. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ.
Предмет защиты. 1. Продуктивность и дополнительный прирост древостоев ели под влиянием регулярного ухода за лесом. 2. Закономерности изменения формы и полнодревесности стволов ели в связи с длительным последействием рубок ухода и комплексного ухода. 3. Базисная плотность древесины и запасы сухого вещества в ельниках, пройденных разными видами ухода за лесом.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованной литературы. Общий объем работы составляет 110 страниц, из них 16 рисунков, 25 таблиц. Список литературы включает 117 наименований, в том числе 12 наименований зарубежных работ.
Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Смирнов, Алексей Александрович
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Реализация ресурсосберегающей функции в лесной экосистеме приводит к восстановлению общей производительности разреженного древостоя - через 20 лет после начала эксперимента она составила 89 и 90 %, а через 30 лет - 93 и 97 % от контроля для ельника черничного и кисличного соответственно.
Текущий прирост общей производительности ельников на секциях с комплексным уходом восстанавливался до уровня контроля уже к концу первого десятилетия, чего не наблюдалось в аналогичных вариантах без удобрения. Общая производительность древостоев после комплексного ухода достигла уровня контроля через 10-20 лет на обоих участках, а в ельнике кисличном через 30 лет после начала ухода превысила контроль на 10%.
Положительное влияние азотного удобрения, внесенного неоднократно в течение 10-12 лет в разреженный ельник, проявляется затем и через двадцать, и даже через тридцать лет после начала ухода. Величина дополнительного прироста запаса стволовой древесины, определенная путем сравнения разницы запасов ели на экспериментальных секциях с разницей на контроле в начале л опыта и спустя 30 лет, составила от 24 до 60 м /га для разреженных древостоев. Дополнительный прирост в результате комплексного ухода за этот же срок составил варьирует от 96 до 116 куб. м/га. Следовательно, дополнительный прирост в вариантах с комплексным уходом в 2-4 раза выше по сравнению с приростом стволовой древесины на секциях с рубками ухода. При сравнении дополнительного прироста в удобренных секциях с приростом в разреженных различия составили 56-72 куб. м/га за 30 лет.
2. В рядах распределения деревьев по ступеням толщины наблюдается тенденция к замедлению отпада мелких деревьев и росту доли крупных в варианте с комплексным уходом по сравнению с разреженной секцией. Это может свидетельствовать о более длительном, чем принято считать, последействии удобрений. Доля средних деревьев остается несколько сниженной. В первые два десятилетия доля числа крупных деревьев выше на удобренном варианте по сравнению с разреженным на 5,5-7%, доля суммарного количества крупных и средних деревьев - на 4,5-7,5%. В дальнейшем это превышение сохраняется, хотя и на более низком уровне.
Такая своеобразная и длительная реакция древостоя на внесение удобрений подтверждает ранее сделанный вывод о том, что несмотря на стимулирующее влияние удобрений на продуктивность, главным остается сохранение структуры древостоя с тенденцией к ее постоянному усложнению (наличие деревьев разных рангов), что приводит, в свою очередь, к усилению функции устойчивости древостоя.
3. На контрольных и опытных секциях средняя ширина годичного слоя снижается от основания ствола к высоте 0,2Н, а затем снова возрастает, т.е. образуется вогнутый характер прироста. Средняя ширина годичного слоя для всего ствола дерева находится примерно на его середине (0,5Н).
Разреживание древостоя способствует усилению "вогнутости" радиального прироста. Наиболее заметно это проявляется за счет повышенного прироста ствола на уровне пня, что свидетельствует об усилении корневой системы и общем укреплении основания дерева. Это можно объяснить пластической реакцией деревьев на изменение густоты, площади питания, условий для развития кроны. И направление этой реакции - освоение свободных ресурсов, а также усиление ветроустойчивости, что в совокупности приводит к повышению конкурентоспособности дерева.
Удобрение, в целом повышая прирост по всему стволу, несколько изменяет характер "вогнутости". Стимулирующее действие удобрения на ассимиляционный аппарат проявляется большим повышением радиального прироста в средней и верхней, т.е. кроновой части ствола, поскольку кроны в наибольшей степени развиты именно на участках с комплексным уходом.
Повышенный радиальный прирост, развитие кроны, утяжеляющее верхнюю часть ствола, должны компенсироваться адекватным развитием комлевой части, что и происходит, но не в таких резких пропорциях, как после проведения только разреживания. Выявленные закономерности наблюдаются через 30 лет после начала ухода за насаждениями, что определяет сроки последействия удобрений, применяемых в системах комплексного ухода за лесом.
4. В варианте с комплексным уходом в первые два десятилетия после начала эксперимента у деревьев из средней ступени толщины, при общем закономерном уменьшении радиального прироста, наблюдается постепенное приближение минимальной ширины годичного слоя на высоте 0,2Н к ширине на высоте груди. Такое выравнивание прироста свидетельствует о том, что наряду с усилением ветроустойчивости деревья на удобренных участках наращивают биомассу по всему стволу, не снижая прирост и в его нижней, самой ценной части.
В третье десятилетие на экспериментальных секциях наблюдается сдвиг средней ширины годичного слоя с высоты 0,5Н на высоту 0,6-0,7Н. Таким образом, этот период характеризуется меньшим снижением прироста в верхней части ствола по сравнению с нижней и средней, т.е. тенденцией к уменьшению сбежистости ствола. Кроме того, в третьем десятилетии на участках с комплексным уходом в отличие от других вариантов опыта выявлено также меньшее относительное снижение радиального прироста на середине ствола по сравнению с его нижней частью. Эта также свидетельствует об улучшении формы ствола на удобренных участках спустя весьма длительное время после начала ухода.
5. Действительный относительный сбег стволов в средней ступени толщины на экспериментальных секциях обоих опытных участков спустя 30 лет с начала экспериментов в целом не имеет достоверных отличий от контроля. Выявлена тенденция к уменьшению сбега относительно контроля, т.е. к улучшению формы ствола, что подтверждает выводы, сделанные при изучении радиального прироста. Лишь в нижней части ствола при сильном разреживании сбег имеет слабую тенденцию к увеличению, что вполне объяснимо необходимостью усиления ветроустойчивости деревьев.
У крупных деревьев в ельнике черничном на разреженных секциях наблюдается улучшение формы ствола на высотах 0,1-0,7Н. Сбег по сравнению с контролем возрастает у них лишь на вершине (0,8-0,9Н), что связано с разрастанием крон. В то же время четко прослеживается усиление основания ствола. У отставших в росте деревьев на секциях с уходом выявлены те же тенденции, что и у средних деревьев: отсутствие увеличения сбега на уровне пня, улучшение формы в средней и верхней частях. Таким образом, при сильном разреживании происходит перераспределение прироста между деревьями разного рангового положения. Крупные деревья в основном повышают свою ветроустойчивость, остальные - прирост стволовой древесины. Такая структурная перестройка в древостое обеспечивает восстановительную функцию фитоценоза, адекватность приспособительной реакции древостоя к изменившимся условиям среды и, в конечном счете, повышение его устойчивости.
В ельнике кисличном и крупные, и мелкие деревья имеют тенденцию к некоторому ухудшению формы ствола почти по всей высоте дерева, что в сочетании с "поведением" средних деревьев дает общую картину отсутствия каких-либо серьезных изменений в форме ствола на участках с относительно небольшой интенсивностью разреживания древостоев и быстрым восстановлением полноты.
6. Коэффициенты и классы формы у деревьев ели на опытных секциях в ельниках черничном и кисличном в целом практически не отличаются от контроля или даже имеют тенденцию к улучшению через 30 лет с начала экспериментов. Показатели полнодревесности на секциях с комплексным уходом, как правило, оказываются между таковыми на контроле и разреженных секциях, что свидетельствует об ускоренной реализации одной из важнейших функций древостоя - восстановительной.
7. В ельнике-черничнике толщина коры возрастает на обеих экспериментальных секциях относительно контроля, причем больше всего у мелких деревьев, а меньше всего у крупных. Деревья средней ступени толщины занимают среднее положение. Таким образом, происходит своеобразное "выравнивание" толщины коры у деревьев разной крупности при сильном разреживании древостоя. Наиболее толстая кора характерна для секции с комплексным уходом.
При относительно слабом разреживании древостоя (ельник кисличный) толщина коры возрастает в значительно меньшей степени по сравнению с контролем. Однако и в этом случае более толстая кора наблюдается в варианте с комплексным уходом по сравнению с разреженным вариантом без удобрения.
Относительный объем коры на контрольных секциях наименьший у средних деревьев, и возрастает у мелких и крупных. С улучшением условий произрастания доля объема коры заметно снижается на всех вариантах опыта. На опытных секциях обоих участков в средней ступени толщины объем коры относительно контроля возрастает.
На экспериментальных секциях по сравнению с контролем средние деревья увеличивают относительную длину кроны, причем особенно интенсивно - при сильном разреживании в ельнике черничном (на 29-35%). Выявляется тенденция к большей протяженности кроны в удобренном варианте по сравнению с неудобренным. У мелких деревьев протяженность живой кроны в результате ухода также возрастает, хотя и в меньшей степени, чем у средних. Крупные деревья при разреживании древостоя несколько снижают протяженность кроны, при комплексном уходе она остается на уровне контроля.
Увеличение толщины коры и протяженности живой части кроны является закономерной реакцией древостоя на разреживание, что сопряжено с изменением микроклимата и условий среды. При увеличении разности экстремальных температур на поверхности стволов более толстая кора обеспечивает защиту камбия. Утолщение коры может быть также результатом активизации работы камбия при общем усилении обменных процессов в живых тканях дерева при условии, если появляются дополнительные источники питания и начинает повышаться прирост. Именно такие условия и создают рубки ухода и, особенно, комплексный уход за лесом.
Разреживание создает лучшие условия для освещенности крон, поэтому протяженность крон возрастает. Изменения в кроновом пространстве древостоя, т.е. уменьшение сомкнутости полога, связанные с его разреживанием, компенсируются "подвижками" в вертикальной структуре кроновой фитомассы (увеличение протяженности крон). Удобрение в еще большей мере способствует повышению продуктивности фотосинтеза путем увеличения объема крон, что также является проявлением восстановительных процессов в древостое.
8. Различия между контролем и опытными секциями в каждом из видов определений средней величины плотности (по 6 средним моделям и 10 моделям из разных ступеней толщины) недостоверны на 5-процентном уровне. Тем не менее четко прослеживается тенденция к увеличению плотности на опытных секциях по сравнению с контрольной на обоих участках.
Вместе с тем выявляется тенденция увеличения размаха колебаний плотности древесины ели на разреженных секциях и секциях с комплексным уходом по сравнению с контролем. Такое явление не может считаться положительным с хозяйственной точки зрения, поскольку задачей ухода за лесом является формирование сравнительно однородной совокупности деревьев не только по размерам, но и по качеству древесины.
По-видимому, значительное влияние на варьирование плотности оказывает ветровая нагрузка, резко усиливающаяся в отношении отдельных (но не всех) деревьев, которые вынуждены создавать необходимую прочность ствола за счет увеличения плотности древесины. Особенно велико варьирование плотности в наиболее разреженном варианте в ельнике черничном.
С другой стороны, с точки зрения лесной экологии усиливающаяся разнородность в показателях плотности древесины свидетельствует в какой-то степени об оптимизации пользования ресурсами в древостое и распределения "пользователей", т.е. деревьев, по своим "нишам". По-видимому, это адаптивная реакция на внутриструктурную перестройку, связанную с разреживанием и внесением удобрений. После проведения рубки ухода и, особенно, последующего регулярного внесения удобрений, ослабляется внутривидовая конкуренция, расширяется экологическая ниша, соответственно усиливается вариабельность показателей, поскольку создается больше условий для разнородности в популяции.
9. У деревьев средней ступени толщины в ельнике черничном на всех вариантах опыта наблюдается падение плотности древесины в нижней половине ствола в направлении от комля к середине ствола (0,4Н), а затем возрастание плотности к вершине. Плотность древесины в нижней половине ствола на опытных секциях имеет в среднем более высокие значения по сравнению с контролем. Верхняя часть ствола на секции с комплексным уходом имеет плотность, близкую к контролю, тогда как на секции с разреживанием наблюдается заметное увеличение плотности. Особенно отчетливо эта тенденция проявляется у крупных деревьев.
Мелкие, отставшие в росте деревья, повышают плотность древесины в комлевой и нижней частях ствола и снижают ее в кроновом пространстве. Здесь, по-видимому, проявляются особенности ценотических отношений в древостое. Отставшие в росте деревья после проведения рубок ухода и, особенно, в результате последующего внесения удобрений, повышают степень своей жизнеспособности и устойчивости. Но их прирост сдерживается прессом конкуренции со стороны более крупных деревьев, который хотя и ослабляется, но не исчезает, а также наследственными, генотипическими признаками (деревья малой продуктивности). Неспособность таких деревьев повысить прирост компенсируется внутриструктурной перестройкой ("внутренний прирост"), сопровождающейся повышением плотности в наиболее "ответственной" за устойчивость нижней части ствола.
В ельнике кисличном у деревьев средней ступени толщины также наблюдается падение плотности древесины в направлении от комля к середине кроны (до высоты 0,6-0,7Н), а затем возрастание плотности к вершине. Деревья на опытных секциях имеют в среднем более высокую плотность по сравнению с контролем по всему стволу - и в этом также отличие от ельника-черничника. По-видимому, выявленные особенности связаны с высокой полнотой древостоев и лучшим качеством условий местопроизрастания.
10. В результате проведения рубок ухода и внесения удобрений увеличивается ширина годичных колец по всему стволу, но одновременно прослеживается тенденция к увеличению плотности древесины.
На секциях с уходом в ельнике черничном на высоте 1,3 м процент поздней древесины у средних деревьев имеет тенденцию к возрастанию по сравнению с контролем. По-видимому, повышенная доля поздней древесины в опытных вариантах, несмотря на увеличение ширины годичных слоев, является одной из важнейших причин возрастания плотности. По литературным данным, ускоренный прирост, следующий за разреживанием средневозрастных древостоев, осуществляется на основе более равномерного баланса между ранней и поздней древесиной, что может привести к увеличению плотности.
11. На экспериментальных секциях в ельнике черничнике по сравнению с контрольным вариантом в значительно большей мере представлены запасы сухого вещества ели - породы, за которой и проводился уход. Это связано, во-первых, с уменьшением доли ели в общем запасе на контрольной секции (в последние 15-20 лет здесь уже наблюдается отрицательный прирост ели). Во-вторых, в результате внутриструктурных перестроек и восстановительных процессов плотность древесины ели на опытных секциях в целом сохранилась на уровне контроля или даже несколько возросла. В разреженном варианте запас сухого вещества древесины ели больше контроля на 16%, в удобренном - на 29 %. По сравнению с разреженной секцией без внесения удобрений запасы сухого вещества ели на секции с комплексным уходом выше на 11 %. При этом следует учесть, что качество древесины в целом на экспериментальных секциях в результате регулярного ухода значительно лучше: меньше мелких деревьев, практически отсутствуют деревья с пороками ствола. Кроме того, за два приема рубок ухода на опытных секциях получено дополнительно от 113 до 137 куб. м на 1 га древесины (преимущественно еловой).
В ельнике кисличном итоговые (на момент последней таксации) запасы ели и сухого вещества еловой части древостоя практически одинаковы на контроле и в варианте с комплексным уходом - соответственно 467 и 476 куб. м/га и 184 и 182 т/га. На секции с разреживанием эти показатели на 20 % ниже. Это объясняется усилением здесь позиций березы (до трех единиц в составе), неравной исходной долей ели по сравнению с удобренным вариантом, отсутствием внесения удобрений. При том же итоговом составе древостоя, что и на секции с комплексным уходом, и при равных исходных запасах ели можно было ожидать в разреженном варианте уменьшения запаса ели и соответственно сухого вещества на 10% по сравнению с удобренным вариантом.
На секциях с уходом в ельнике кисличном также отсутствуют деревья с пороками ствола, и за три приема рубок ухода (в течение 20 лет) получено дополнительно еловой древесины от 176 до 267 куб. м на 1 га.
12. В результате проведенных исследований выявлено преимущество комплексного ухода перед разреживанием. Удобрения ускоряют восстановительные процессы в разреженном древостое и формируют более устойчивую структуру насаждения. Под влиянием комплексного ухода осуществляется позитивная структурная перестройка на всех уровнях: на уровне популяции (распределение деревьев по ступеням толщины), на уровне отдельных деревьев (показатели формы и полнодревесности ствола), а также на внутриструктурном уровне (плотность древесины). Выявленные закономерности подтверждают возможность реального, долговременного и устойчивого повышения производительности древостоев и увеличения выхода ценной товарной продукции на основе комплексного ухода, что делает его необходимым элементом системы ускоренного целевого лесовыращивания.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Смирнов, Алексей Александрович, Санкт-Петербург
1. Анишин П.А., Чибисов Г.А. Об ускоренном выращивании ельников для получения балансовой древесины // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 146147.
2. Антанайтис В.В., Загреев В.В. Прирост леса. М.: Лесн. пром-сть, 1969. -240 с.
3. Атрохин В.Г. Биоэкологические основы формирования высокопродуктивных насаждений. -М.: Мысль, 1978. 182 с.
4. Балоде В., Долацис Я., Цируле Д., Хрол Ю. Физические свойства древесины ели обыкновенной (Picea abies Karst.), произрастающей в Латвии // Строение, свойства и качество древесины 2004: Tp.IV Международного симпозиума. - СПб, 2004. С. 178-180.
5. Белов С.В. Лесоводство. М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 351 с.
6. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесн. пром-сть, 1989.-246 с.
7. Бочаров И.В. Распределение по высоте ствола дополнительного радиального прироста // Лесн. хоз-во, 1979, № 9. С. 25-26.
8. Булавик И.М., Победов B.C. Влияние повышенных доз азотных удобрений на прирост древесины в сосновых насаждениях // Лесохозяйственные пути повышения продуктивности лесов БССР. -М., 1985. С. 11-18.
9. Булавик И.М. Интегрированный метод расчета радиального прироста удобренных древостев // Повышение эффективности использования минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещания. Гомель, 1984. С. 110-112.
10. Буш К.К., Иевинь И.К. Экологические и технологические основы рубок ухода. Рига: Зинатне, 1984. - 172 с.
11. Валк У.А. Удобрение лесов Северо-Запада страны // Лесн. хоз-во, 1979, № 9. С. 20-22.
12. Валк У.А., Райд Л.А. Применение минеральных удобрений в лесах Эстонской ССР.-Таллин: Валгус, 1981. 37 с.
13. Варфоломеев В.Е. Влияние карбамида на прирост культур ели по диаметру // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 101-102.
14. Вишнякова Т.Н. Исследование анатомического строения и физико-механических свойств древесины ели различных форм в ельнике-черничнике: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Л., 1955. - 16 с.
15. Волков А.Д. Об эффективности внесения азотных удобрений в разновозрастных еловых древостоях // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 133-134.
16. Вомперская М.И., Петрова-Спиридонова И.М. Влияние азотных удобрений на содержание азота в хвое и рост ели на осушенных временно переувлажненных почвах // Лесоведение, 1984. № 2. С. 23-26.
17. Воронкова А.Б. Повышение уровня азотного питания хвойных пород с помощью удобрений // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 88-89.
18. Вярбила В.В. Влияние минеральных удобрений на рост и продуктивность сосновых насаждений в связи с колебаниями климата и разреживаниями: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Минск, 1983.-20 с.
19. Газизуллин А.Х., Гиззатуллин В.Н., Минниханов Р.Н. Качество древесины основных лесообразующих пород насаждений, сформированных несплошными рубками // Строение, свойства и качество древесины 2004: Tp.IV Международного симпозиума. СПб, 2004. С. 476-478.
20. Гелес И.С., Шубин В.И., Коржицкая З.А. Влияние удобрений на рост сосны и свойства древесины // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 94-95.
21. Георгиевский Н.П. Рубки ухода за лесом. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1957. -141 с.
22. Давыдов А.В. Рубки ухода за лесом. -М.: Лесн. пром-сть, 1971. 180 с.
23. Данилов М.Д. Изменение физико-механических свойств древесины по категориям развития и роста // Лесн. журнал (Известия высш. учеб. заведений ), 1958, № 3. С. 82-83.
24. Дворецкий М.Л. Пособие по вариационной статистике. М.: Лесн. пром-сть, 1971.- 103 с.
25. Дворецкий М.Л. Текущий прирост древесины ствола и древостоя. М.: Лесн. пром-сть, 1964. - 287 с.
26. Закревский П.Б. Изменение объемного веса ствола и кроны растущих деревьев по высоте // Тр. ЦНИИМЭ, 1972, т. 123. С. 92-102.
27. Звирбуль А.П. Влияние нитроаммофоски на прирост приспевающего смешанного двухярусного древостоя // Лесн. журнал (Известия высш. учеб. заведений ), 1980. № 6. С. 13-16.
28. Исаева Л.Н. Влажность и плотность древесины основных лесообразующих пород Сибири: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Красноярск, 1970. - 30 с.
29. Казимиров Н.И., Горбунова Т.М. Лесоводственная эффективность применения азотных минеральных удобрений // Структура и производительность сосновых лесов на Европейском Севере. -Петрозаводск, 1981. С. 60-70.
30. Клинов М.А. Лесоводственная эффективность комплекса мероприятий по уходу за сосновыми насаждениями Карельской АССР: Дис. . канд. с.-х. наук.-Л., 1985.- 197 с.
31. Клоков А.А. Влияние комплексного ухода на рост приспевающих ельников: Автореф. . дис. канд. с.-х. наук. Минск, 1984. - 16 с.
32. Ковалев Л.С., Ковалев М.С. Эффективность использования минеральных удобрений древостоями сосны обыкновенной // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 145-146.
33. Колесникова А.А. Свойства древесины в растущем состоянии // Строение, свойства и качество древесины 2004: Тр. IV Международного симпозиума. СПб, 2004. С. 246-250.
34. Крамер П. Влияние различных методов рубок ухода на рост загущенных насаждений дугласии и ели // Материалы международ, конф. ИЮФРО. -М.-Рига, 1985.- 13 с.
35. Кроткевич П.Г. Выращивание высококачественной древесины. M.-JL: Гослесбумиздат,1955. - 179 с.
36. Крылов В.Н. Исследование физико-химических свойств древесины сосны обыкновенной из различных лесонасаждений как сырья для производства сульфатной небеленой целлюлозы: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1977.-20 с.
37. Леонтьев Л.Л. Биологическое значение удельных характеристик механических свойств древесины // Строение, свойства и качество древесины 2004: Тр. IV Международного симпозиума. - СПб, 2004. С. 288-291.
38. Луганский В.Н. Комплексное влияние минеральных удобрений на сосновые насаждения Урала: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. -Екатеринбург, 1994. 29 с.
39. Мартынов А.Н., Мельников Е.С., Игнатьев А.Ф., Кавин А.А. Целевые программы рубок ухода и комплексного ухода за лесом (для Северо-Запада РСФСР): Метод, рекомендации. СПб: ЛенНИИЛХ, 1991. - 24 с.
40. Маслаков Е.Л. Структура и густота древостоев при плантационном лесовыращивании // Выращивание и формирование высокопродуктивных насаждений в южной подзоне тайги: Сб. науч. тр. ЛенНИИЛХ. Л., 1984. С. 104-111.
41. Матюшкин В.А. Эффективность и сроки действия внесения минеральных удобрений в сосновых насаждениях на торфяных почвах // Мелиорация, ведение лесного хозяйства и лесопользование. М-лы Всероссийского симпозиума. СПб, 2006. С. 266-271.
42. Мельников Е.С. Целевое выращивание еловых древостоев на основе сочетания рубок ухода с внесением удобрений: Метод, рекомендации. Л.: ЛенНИИЛХ, 1986.-33 с.
43. Мельников Е.С. Результаты опытов по сочетанию рубок ухода и удобрений в еловых и лиственно-еловых древостоях // Применение минеральныхудобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 142-143.
44. Мельников Е.С. Влияние комплексного ухода на структуру еловых древостоев // Проблемы лесовосстановления в таежной зоне СССР. -Красноярск, 1988. С. 159-161.
45. Мельников Е.С. Целевые программы рубок ухода в сочетании с внесением удобрений в высокопродуктивных ельниках южной подзоны тайги: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Д., 1990. - 20 с.
46. Мельников Е.С. Экологические аспекты применения азотных удобрений в системе комплексного ухода за елью // Экологические предпосылки и последствия лесохозяйственной деятельности: Сб. науч. трудов. СПб, 1992. С. 95-109.
47. Мельников Е.С. Лесоводственные основы теории и практики комплексного ухода за лесом: Дис. .доктора с.-х. наук. СПб, 1999. - 377 с.
48. Мельников Е.С., Смирнов А.А. Структурные изменения в еловых древостоях под влиянием комплексного ухода // Мелиорация, ведение лесного хозяйства и лесопользование. М-лы Всероссийского симпозиума. -СПб, 2006. С. 202-205.
49. Мельников Е.С., Смирнов А.А. Влияние комплексного ухода на качество древесины высокопродуктивных ельников // Лесн. журнал (Известия высш. учеб. заведений ), 2006, № 4. с. 89-99.
50. Моисеев B.C. Таксация леса. Л.: ЛТА, 1970. 259 с.
51. Молчанов А.А. Продуктивность органической массы в лесах различных зон. М.: Наука, 1971.-275 с.
52. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М. - Л.: Госиздат, 1928. - 368 с.
53. Мухамедшин К.Д., Солдатченков В.И., Алексеев В.А. Влияние минеральных удобрений на распределение элементов надземной фитомассы сосны // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 16-17.
54. Паавилайнен Э. Применение минеральных удобрений в лесу. М.: Лесн. пром-сть,1983. - 92 с.
55. Победов B.C., Шиманский П.С., Волчков В.Е., Прокшин Д.Н. Справочник по применению удобрений в лесном хозяйстве. М.: Лесн. пром-сть, 1977. -184 с.
56. Победов B.C. Современное состояние и перспективы применения удобрений в лесном хозяйстве // Повышение эффективности использования минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещания. Гомель, 1984. С. 7-8.
57. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 160 с.
58. Полубояринов О.И. Оценка качества древесины в насаждении. Л.: ЛТА, 1981.-74 с.
59. Полубояринов О.И. Древесиноведение (таблицы, формулы, графики). Учебное пособие. СПб: ГЛТА, 1997. 28 с.
60. Пузаченко Ю.Г. Соотношение между структурой и продуктивностью в биогеоценотических системах // Биологические системы в земледелии и лесоводстве. М.: Наука, 1974. С. 117-126.
61. Пчелин В.И. Лесоводственные особенности и физико-механические свойства древесины красношишечной и зеленошишечной форм ели в условиях Марийской АССР: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Л., 1961. -16 с.
62. Рахтеенко Л.И., Савельев В.В. Минеральные удобрения в повышении продуктивности сосновых культурфитоценозов. Минск: Наука и техника, 1985.- 135 с.
63. Роллинсон Т.Дж.Д. Рубки ухода в Великобритании. Материалы международ, конф. ИЮФРО по проблемам рубок ухода. М.-Рига, 1985. -16 с.
64. Роне В.М. Изменчивость плотности древесины и длины трахеид в потомстве ели обыкновенной // Лесоведение, 1970, № 5. С. 78-82.
65. Сарнацкий В.В. Влияние комплексного ухода на формирование и продуктивность ельников Белоруссии: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. -Минск, 1984.- 17 с.
66. Сарнацкий В.В. Лесоводственная эффективность применения удобрений в ельниках кисличном и черничном // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 138139.
67. Свалов Н.Н. Вариационная статистика. М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 177 с.
68. Сеннов С.Н. Рубки ухода за лесом. М.: Лесн. пром-сть, 1977. 160 с.
69. Сеннов С.Н. Уход за лесом (экологические основы). М.: Лесн. пром-сть, 1984.- 128 с.
70. Сеннов С.Н., Мельников Е.С. Уход за лиственно-еловыми древостоями с целью ускоренного получения еловых балансов // Научноисследовательские работы за 1981-1985 гг. М.: Лесн. пром-сть, 1986. С. 4554.
71. Сеннов С.Н. Итоги экспериментального изучения конкуренции в древостоях // Известия ЛТА. СПб: ЛТА, 1993. С. 160-172.
72. Серый В.В., Листов А.А. Надземная фитомасса древостоев разной густоты и влияние удобрений на ее структуру в средневозрастных сосняках лишайниковых // Лесоводственные исследования на зонально-типологической основе. Архангельск, 1984. С. 78-87.
73. Синькевич С.М. О сочетании рубок ухода с внесением удобрений в сосновых лесах // Система рубок в таежных лесах Северо-Запада РСФСР. -М., 1981. С. 40-52.
74. Синькевич С.М. Комплексный уход в средневозрастных сосняках южной тайги: Дис. . канд. с.-х. наук.-Л., 1983.- 156 с.
75. Синькевич Т.А., Синькевич С.М. Комплексный уход в лиственно-еловых лесах Карелии. Петрозаводск: Карелия, 1991. 136 с.
76. Синькевич Т.А. Комплексный уход в лиственно-еловых насаждениях Карелии: Дис. канд. с.-х. наук. СПб: ЛТА, 1993. 176 с.
77. Смирнов А.А. Результаты внесения азотного удобрения в почву разреженного ельника-черничника // Человек и почва в XXI веке: тез. докл. Всероссийской конференции "VII Докучаевские молодежные чтения". СПб, 2004. С. 121-122.
78. Смирнов А.А. Влияние комплексного ухода на форму ствола и плотность еловой древесины // Строение, свойства и качество древесины 2004: Tp.IV Международного симпозиума. СПб, 2004. С. 131-133.
79. Смирнов А.П. Лесорастительный потенциал осушенных торфяно-болотных почв и его рациональное использование: Автореф. . дис. доктора с.-х. наук. Л., 2003. 40 с.
80. Смирнов С.Д. Эффективность минеральных удобрений для ускоренного воспроизводства лесных ресурсов // Сб. науч. трудов СПбГЛТА (юбилейный выпуск). СПб: СПбГЛТА, 2005. С. 93 106.
81. Справочное руководство по древесине. Пер. с англ. М.: Лесн. пром-сть, 1979.-544 с.
82. Степаненко И.И. Влияние азотных удобрений на радиальный прирост и размеры трахеид сосны в сосняке лишайниковом // Строение, свойства и качество древесины 2004: Тр. IV Международного симпозиума. - СПб, 2004. С. 138-140.
83. Сээмен Х.Х. О приросте деревьев разного класса роста в удобренных сосняках брусничных // Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 136-137.
84. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1952.-405 с.
85. Угол ев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М.: МГУЛ, 2005. 340 с.
86. Федоров Н.И. Физико-механические свойства древесины лесных пород Беларуси в связи с типами леса // Строение, свойства и качество древесины 2004: Tp.IV Международного симпозиума. - СПб, 2004. С. 367-369.
87. Федосеев А.П. Погода и эффективность удобрений. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.- 144 с.
88. Фирсова В.П., Павлова Т.С., Миронов Б.А., Завьялова Н.С. Влияние удобрений на рост ели и пихты в условиях южной тайги Урала // Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 144-145.
89. Чавчавадзе Е.С. Древесина хвойных. Л.: Наука, 1979. - 190 с.
90. Чертов О.Г. Экология лесных земель. Л.: Наука, 1981. - 192 с.
91. Чертовской В.Г. Еловые леса Европейской части СССР.- М.: Лесн. пром-сть, 1978. 176 с.
92. Шиманский П.С., Усеня В.В. Влияние разреживания и минеральных удобрений на текущий прирост культур ели // Тез. докл. Всесоюз. совещ. Архангельск, 1986. С. 89-90.
93. Шумаков B.C., Федорова Е.Л. Применение минеральных удобрений в лесу. М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 89 с.
94. Шумаков B.C. Применение минеральных удобрений в лесах СССР // Лесн. хоз-во, 1975, № 10. С. 37-40.
95. Шутов И.В., Маслаков Е.Л., Маркова И.А. и др. Лесные плантации (ускоренное выращивание ели и сосны). М.: Лесн. пром-сть, 1984. -248 с.
96. Эриксон Г. Аспекты рубок ухода и удобрений насаждений ели и сосны обыкновенной, основанные на новых опытах, проведенных в Швеции: Материалы международ, конф. ИЮФРО по проблеме рубок ухода. -М.-Рига, 1985. С. 85-87.
97. Elliott G.K. Wood density in conifers. Technical Communication, Commonwealth Forestry Bureau Oxford. London, 1971. - 44 p.
98. Hakkila P. Investigations on the basic density of finnish pine, spruse and birch // Commun. Instituti Forestalls Fenniae, 61, 1966, № 5. P. 1-98.11 о
99. Hakkila P. Basic density, bark percentage and dry matter content of grey adler (Alnus incana) II Commun. Instituti Forestalis Fenniae, 71, 1970, № 5. P. 1-33.
100. Hakkila P. Coniferous branches as raw material source. A sub-project of the joint Nordic research programme for the utilization of logging residues // Commun. Instituti Forestalis Fenniae, 75, 1971, № 1. P. 1-60.
101. Hildebrandt G. Holz-Zentralblatt, 87,1961. S. 175-176.
102. LarsonP.R. Tappi, 45,1962, № 6. P. 443-448.
103. Niemz P. Physic des Holzes und der Holzwerkstoffe. Dresden, 1993. -243 s.
104. Pechmann H. von, Wutz A. Haben Mineraldungung und Lupinenanbau einen Einflus auf die Eigenschaften von Fichten- und Kieferhholz? // Forstwissenschaftliches Cbl, 79,1960, № 3/4. S. 91-105.
105. Soskic B.M. Svojstva dreveta. Beograd, 1991. 279 s.
106. Trendelenburg R., Mauer-Wegelin H. Das Holz als Rohstoff. Munchen, 1955.- 541 s.
107. Van Cleve K., Zasada J. Response of 70-year-old white spruse to thinning and fertilization in interior Alaska // Canad. J. Forest Res., 1976, 6, 2. P. 145-152.
108. Wood Handbook: wood as an engineering material. Forest products laboratory.- Washington, 1987.-466 p.
-
Смирнов, Алексей Александрович
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Санкт-Петербург, 2007
-
ВАК 06.03.03
- Закономерности структурных изменений в сосновых и еловых древостоях на объектах комплексного ухода за лесом
- Влияние рубок ухода на возрастную динамику и товарную структуру берёзово-еловых древостоев
- Особенности формирования высокопродуктивных ельников из смешанных березово-еловых древостоев рубками ухода за лесом
- Оценка российского и вьетнамского опыта формирования высокопродуктивных и устойчивых насаждений в системах ухода за лесом
- Уход за елью в смешанных лиственно-еловых древостоях южной тайги
