Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рубки ухода за лесом на Европейском Севере, лесоводственно-биологические основы и зонально-типологические программы

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

Автореферат диссертации по теме "Рубки ухода за лесом на Европейском Севере, лесоводственно-биологические основы и зонально-типологические программы"



ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ г.С.-Петербург

На правах рукописи

ЧИБ1С0В Генрих Андреевич

РУБКИ УХОДА. ЗА ЛЕСОМ НА. ЕВРОПЕЙСКОМ СЕВЕРЕ, РСОВОДСТВЕННО-ЕИОЛОШЖЖЕ ОСНОВЫ И ЗОНАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ 1РОГРАММЫ

06.03.03 - "Лесоведение и лесоводство,

лесные пожары и борьба с ними"

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

АВТОРЕФЕРАТ

С.-Петербург - 1992

« /

Работа выполнена в Архангельском института леса и лесохимии

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАСХН Н.И.Казимиров,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.А.Луганский,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Н.Сеннов

Ведущая организация - Архангельский лесотехнический институт

Защита диссертации состоится " 1992 г. в час

на эаседении специализированного совета Д "063.50.04 при Лесотехнической академии (194018, г.С.-Петербург, Институтский пер.,5, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан " г.

Ученый секретарь

специализированного

совета

О.И.Полубояринов

РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА

Актуальность работы. Площадь Европейского Севера, включающего Архангельскую, Вологодскую области и Коми ССР, равняется Финляндии, Швеции, Норвегии вместе взятых. Ежегодно здесь вырубается более 400 тыс.га лесов. Леса в значительной части относятся к Ш группе. Основными особенностями является преобладание хвойных пород; длительная эксплуатация, во многом обусловившая характер современных лесов, в том числе процессы лесообразования и смены пород; низкая производительность, определяемая влиянием низкой температуры и избыточной увлажненностью почвы. По сравнению с хвой-но-широколиственной зоной на территории Севера среднегодовая температура в 2-4 раза ниже, вегетационный период на 20-45 дней короче, суммарная радиация на 6-20% меньше. В соответствии с изменением природных условий в широтном направлении в пределах таежной зоны выделены три подзоны, различающиеся по ряду бяоклимащческдх показателей и производительности лесов.

Основным способом рубок главного пользования являются сплошные концентрированные. Интенсивная и длительная эксплуатация, лесные пожары превратила ретион из многолесного в лесодефидитный.Формирование антропогенных лесов со сменой пород приобрело характер географического явления. Стержневой проблемой лесного комплекса становится повышение продуктивности лесов. Она выходит за пределы регионального значения в с каждым годом все острее приобретает народнохозяйственную значимость.

Одним из основных мероприятий, от которого зависит состояние, качественная и количественная характеристика лесов, являются рубки ухода и рубки главного пользования, как единая система рубок, способствующая целенаправленному лесовнравдваяию. Дифференцированное использование этой системы в зависимости от лесоэкономических и лесорастительннх условий в пределах подзон тайги в значительной степени позволит формировать леса с заданными качественными и количественными показателями. Назрела необходимость в создании четкой системы северотаежного лесоводства, основанной на достижениях науки и практики. С учетом комплекса факторов она должна включать мероприятия с оптимальными параметрами на всех этапах лесовыращива-нля от возобновления до рубки.

Разработка такой системы, как модели ведения лесного хозяйства, имеет теоретическое и практическое значение.

Лесоводственные, экологические, биотехнологические аспекты

рубок ухода в последнее время получили значительное развитие в ряде регионов: Северо-Запад (С.Н.Сеннов), Карелия, Мурманская о ласть (Н.И.Казимиров, С.С.Зябченко, В.ф.Цветков), Прибалтика (А.Я.Кожемак, И.К.Иевинь, Л.А.Кайрюкштис, А.И.Юодвалькис), Бело сия (А.М.Кожевников), центр Европейской части (В.Г.Атрохин, К.Б Лосицкдй, В.С.Чуенков, В.И.Желдак), Урал (С.В.Залесов, Н.А.Луга ский), Казахстан (А.А.Макаренко), Сибирь (А.И.Бузыкин, Л.С.Пшен никова).

В таежной зоне Европейского Севера рубки ухода имеют сравн тельно небольшую историю.

За последние 25 лет объемы рубок ухода в регионе возросли десятки раз и общая площадь их составляет более 130 тыс.га.По д ным лесоустройства в рубках ухода нуждается 4,2 млн.га. По наш расчетам потребность в рубках ухода только в Архангельской обла составляет 180 тыс.га в год с объемом древесины, подлежащей выб более 5 млн.м3. Используемые на практике официальные документы, коглевдации по рубкам ухода не отражают природные, зонально-типо гические особенности, эффективность уходов и страдают недостатк "всероссийской рецептуры". В регионе не проводилось системных,м голетних исследований, позволяющих определить теоретическую осн рубок ухода и их эффективность в северотаекных лесах. Возможное использования разработок из других регионов страны также нуждае в изучении и обоснованности. "В целом нужно сказать, что вопрос возможного и целесообразного применения рубок ухода в условиях ежной зоны, их лесоводственного и экономического обоснования тр буют дальнейшей разработки" (Сеннов, 1966).

Цель и задача исследований. Основная цель заключалась в вы лении зональных закономерностей лесообразовагельных процессов,с бенностей формирования и роста антропогенных лесов, смены пород породного состава, как научной основы рубок ухода за лесом; уст ношении влияния их на эколого-фитоценотические факторы, продул онные процессы, формирование и качество древесины ели и сосны; оретическом и, экспериментальном обосновании эффективности уходе в таежных ласах, основных положений по рубкам ухода на Европейс Севере и разработке их программ. Эта цель достигалась решением следующих задач:

- Выявление динамики лесов по породному составу и лесообра тельным процессам; оценка смены пород и породного состава;анали структуры и роста фитоценозов в зонально-типологическом аспекте

- Изучение основных экологических и фвтоценотических факторов, определяющих, рост и продуктивность ельников и сосняков в зависимости от параметров рубок ухода в смешанных по породному составу формациях.

- Выявление закономерных связей годичного роста и камбиальной деятельности ели и сосны с основными экологическими факторами под влиянием рубок ухода; изучение макро- я микроструктуры, физико-механических свойств древесины ели и сосны.

- Анализ накопления и распределения фитомассы в зависимости от морфометрических показателей деревьев и древостоев ели и сосны, фитоценотических факторов, формируемых рубками ухода и комплексными уходами.

- Изучение динамики роста ельников и сосняков после рубок ухода.

- Разработка лесоводственных требований к рубкам ухода и программ рубок ухода в лесах различного целевого назначения по типам леса и подзонам тайги.

Организация исследований. Исследования являются составной частью научно-исследовательских работ, выполнявшихся в Архангельском институте леса и лесохимии с 1961 по 1991 годы в соответствии с планами Гослесхоза СССР по 8 темам с государственной регистрацией, научным руководителем и исполнителем которых был автор диссертации.

Научная новизна и основные результаты исследований, выносимые на защиту. Установлены направления лесообразовательных процессов в зависимости от факторов антропогенного воздействия. На основе принципов динамической типологии для северной и средней подзон европейской тайги определена этапы формирования биогеоценозов и типов леса как единого процесса, дана классификация антропогенных лесов и охарактеризовано их изменение под воздействием рубок ухода. При этом рубки ухода и рубки главного пользования рассматриваются как единая система рубок. В условиях Ещюпейского Севера предлагается различать смену пород и смену породрого состава, отличающихся по длительности и лесорастительным условиям; дан анализ, лесоводствен-ная и экономическая оценка.

Впервые в условиях Европейского Севера обобщен и дан комплексный лесоводственно-биологический анализ эффективности рубок ухода с наибольшей (35-50 лет) их давностью в различных лесных формациях. На основе 30-летних комплексных стационарных исследований установлено изменение эколого-фигоценотических факторов в зависи-

мости от рубок ухода. Определены экологически обусловленные зак( номерности роста ели и сосни в погодичной динамике в связи с рез мом рубок ухода и давностью их проведения. Обоснована целесообрг ность выделения экологии рубок ухода и несплошных рубок главног« пользования в отдельную самостоятельную область лесоведения.

Установлены закономерности формирования макро- и микростру] туры древесины, качественной продуктивности ельников, сосняков,: ращиваемых из смешанных формаций через смену породного состава I под влиянием комплекса изменений, вносимых рубками ухода.

Новым является количественный и качественный анализ биолоп ческой продуктивности деревьев в зависимости от их ранга,структз ры, состава и биологической плотности фатоценозов, являющихся следствием рубок ухода. Установлены закономерности накопления и соотношения элементов фитомассы во взаимосвязи с экологическими, фитоценотическими факторами. Впервые в условиях Севера определе! влияние комплексных уходов (рубки ухода в различном сочетании с обрезкой частя живой кроны и применением минеральных удобрений) биологическую продуктивность.

Обоснованы и разработаны лесоводственно-биологическне пред1 сылки и критерии рубок ухода в различных по составу и типам лесг производных формациях; концепция рубок ухода на экологическом у! вне, охватывающем в причинно-следственной связи зонально-лесорас тельные, лесообразовательные закономерности, эколого- и фитоценс тические особенности формирования и роста антропогенных лесов щ естественном ах развитии и воздействии рубок ухода.

Разработаны новые подходы к определению видов, методов, интенсивности, повторяемости рубок ухода, позволившие выдвинуть и лесоводственно-экономически' обосновать основное правило уходов северотаежных лесах промышленного назначения: "позже, реже, инте сивно". Элемент новизны имеет также предложенная и апробированна система определения лесоводственно-экономической эффективности р бок ухода, имеющая принципиальное методическое и практическое ре ние. ,

Установлена эффективность рубок ухода на основе взаимосвязи в едином комплексе фитоклимага, как критериального фактора рубок ухода, закономерностей роста в системе среда-рост, экологической характеристики деревьев и насаждений через клеточную структуру древесины, структурно-функциональной организации продукционного процесса. Все это может служить дальнейшему развитию теории рубс ухода вообще и северотаекного лесоводства в частности.

Практическая значимость. Впервые для Европейского Севера разработаны программы рубок ухода за лесом (включая санитарные и рубки главного пользования) во всех категориях насаждений по подзонам и типам леса в лесах ill и I групп. Разработаны эскизы таблиц хода роста ельников и сосняков, формируемых рубками ухода из смешанных по составу насавдений по типам леса для средней подзоны тайги.

Составлены таблицы биологической продуктивности ельников фо-сняков по типам леса и классам возраста (всего 42 таблицы), расчетные уравления определения элементов фигомассы; таблицы морфомвтри-ческих показателей. Таблицы представляют интерес не только для определения фитомассы, технической зелени при полной утилизации и проектировании цехов переработки, но а выноса органической массы из леса, а следовательно затрагивают вопросы производительности •почв, обмена веществ и продуктивности лесов. Разработаны также таблицы товарной структуры и выхода деловых сортиментов в ельниках и сосняках по типам леса и классам возраста, формируемых рубками ухода по трем принятым вариантам густоты, которые могут быть использованы в зависимости от целей лесовырацивания и возраста рубок главного пользования.

В зависимости от выполняемых технологических операций, комплекса машин и механизмов разработано шесть вариантов технологий рубок ухода, расчетно-технологические карты, нормативные показатели трудозатрат, капвложений при различных объемах хлыста и породы.

Практические предложения налии отражение в II брошюрах,изданных в вида Рекомендаций, Руководств, Технических указаний. Некоторые нормативные материалы вошли в справочники, учебники по лебовод-ству. В 1977 году Министерством лесного хозяйства РСФСР "Руководство по рубкам ухода за лесом на Европейском Севере" принято в качестве дополнения к "Наставлению по рубкам ухода за лесом в равнинных лесах Европейской части РСФСР". Некоторые предложения вошли в "Ос- . новныа положения по рубкам ухода в лесах СССР" (М., 1989).

С 1975 по 1390 годы в лесном хозяйстве региона 6 практических разработок использовались на 113 тыс.га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 40 всесоюзных, республиканских, региональных, областных конференциях, совещаниях, семинарах, научных сессиях, международном симпозиума (Уфа, Москва, Вологда, Кострома, Сыктывкар, Красноярск, Свердловск, Петрозаводск, Архангельск, Каунас, Апатиты и др.).

Материалы исследований опубликованы в 2-х монографиях, 130

брошюрах, статьях в журналах, сборниках, материалах ИКШРО (Канада) , имеется авторское свидетельство на изобретение. Общий объем публикаций 58 л.л. Разработки демонстрировались на четырех ВДНХ, одна удостоена серебряной медали.

Большинство практических разработок рассматривалось на НТО Минлесхоза РСФСР, Гослесхоза СССР, областных управлений лесного хозяйства, согласованы и утвервдены для использования.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 370 стр. машинописного текста, состоит из Введения, 10 глав, Заключения, списка литературы (333 источника, в т.ч. 38 зарубежных), 258 таблиц, 30 рис. Приложения на 188 стр. вынесены в отдельный том.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. ПРНТОДИО-ХОЭДИСТВЕШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОВ РЕГИОНА

• Природные условия. Территория характеризуется равнинным рельефом, прохладным и влажным климатом. Отмечается высокая влажность воздуха и слабая испаряемость влаги, широкое распространен« болот' и избыточно увлажненных- площадей. В результате развитой циклонической деятельности наблюдается большая облачность, которая намного сникает прямую солнечную радиацию, примерно на 60-80% от возможной и в 1,5-2 раза увеличивает приток рассеянной. В зимнее время эффективное излучение больше поглощенной радиации,а с марта почва поглощает энергии больше, чем излучает. Процесс накопления тепла продолжается до июля.

Основной тип почв - подзолистый с холодным и низкопродуктивным рекдмом.

Выделяются почвенно-растительные зоны и подзоны: тундра,лесс туадра, хвойная тайга. В пределах таежной зоны целесообразно (Две ков,Чертовской, Чибисов, Листов, 1983) выделение трех лесорасги-гельных подзон: северной «Зологно-хвойнсй, с преобладанием долгом* но-зеленомошных типов леса; среднетаежной хвойной с преобладание! зеленомошных типов; шнотавжной лиственно-хвойной с преобладание! зеленомошных типов, с наличием мелколиственных и широколиственны; пород. Подзоны отличаются степенью заболоченности, почвами, клас-

сом бонитета (У; 17.3; П-Ш), средним запасом спелых лесов (96, 117, 187 м3).

В пределах каждой подзоны наблюдается неоднородность экологических условий: водно-воздушного, теплового и питательного режимов. Это изменение выражается через спектр типов леса.

Главнейшими отличительными особенностями являются следующие (Мелехов, 1966): обширность территории; представленность лесов елью, сосной, лиственницей, пихтой; проховдение северной границы естественного распространения всех древесных пород, произрастающих на Севере; длительное влияние лесных пожаров; длительная эксплуатация лесов,

1.2. Характеристика лесов и лесного хозяйства. Регион является крупнейшим в стране по объему лесозаготовок, лесопилению и деревообработке. Общая площадь гослесфонда равна 63,1 млн.га, а лесопокрытая - 50,6 млн.та. За последние 20 лет доля спелых на-саядений в целом по региону снизилась на 13$. Леса представлены в основной чегырьяя группами типов: лишайниковыми, зеленомошными, долгомотными п сфагновыми. Имеется четкая закономерность в распределении лесов по типа« леса по подзонам. В северной подзоне представленность сухих и свежих типов леса составляет 53,0, в средней-54,1 и в южной - 10,3%. Доля наиболее производительных типов леса (кисличные, черничные, травяные) увеличивается от 38 до 64$. Наиболее представленными типами еловыя лесов являются черничные и долгомошные. Их наличие с севера на иг изменяется соответственно с 44 до 60$ и с 32 до 13$. Среди сосняков преобладают черничные (29-25$), сфагновые (46-13$), брусничные (23-12$). Березняки представлены черничными (46-38$), брусничными (18-12$), долгомошннми (20-12$) типами. Площадь, занятая насаждениями 7 и ниже классов бонитета, составляет 64$, в т.ч. в хвойных - 71$, в лиственных -35$. Общий запас древесины в регионе равен 5,3 млрд.м3. В целом по региону запас древесины в молодняках занимает около 4$, в средневозрастных - 15, в приспевающих - около 6, в спелых - 75,5$. Средний запас древесины на га в спелых лесах равен 137 м3.

Лесное хозяйство на Севере представляется в основном следующими видами деятельности: организация лесопользования, лесовосста-новленае, рубки ухода, лесоосушительная мелиорация и охрана лесов от пожаров. Основная комплексная проблема - повышение продуктивности лесов.

Лесное хозяйство относится к экстенсивному типу.

Главным видом пользования является промышленная эксплуатация Наибольший объем заготовки древесины был в 1975 году и достиг по региону 67,6 млн.м3.

Б целом естественное лесовозобновление не обеспечивает восстановления лесов хозяйственно-ценными породами. Ежегодно объем лесных культур в Архангельской, Вологодской областях и Коми ССР составляет 24, 29 и 13% от площади годичной лесосеки, что пока не достаточно для полного освоения лесокультурного фонда.

1.2.1. Практика проведения рубок ухода за лесом. Основное ме сто рубки ухода занимают в молодняках. Изменение объемов прореживаний и проходных в определенной степени отражает возрастную дина мику насаждений и рост технической вооруженности, позволяющей механизировать рубки. Характерна очень низкая интенсивность. При уходах в молодняках выборка по запасу'составляет 5-10, при прореживаниях - 12-20, проходных - 20-22$, что практически не сказывается на росте остающихся насаждений. В последние 25 лет интенсивность уходов в молодняках почти не меняется и находится в предела 5-10$ е Архангельской области, 8-12 - в Вологодской и 5-8 - в Ком В целой по региону использование среднего прироста древесины руб-каш ухода составляет

Применялось общероссийское Наставление по рубкам ухода, мало учитывающее природу таежных лесов. Возраст проведения уходов и их виды не отвечают биологическому состоянию насаждений. Метод определяется конъюнктурными соображениями: в молодняках - низовой,при использовании ликвидной древесины - верховой. Конкретного целевого лесовыращивания не преследуется. После одноразового проведения уходов насаждения выпадают из поля деятельности.

По комплексу недостатков рубки ухода существенного значения не имели, как в улучшении состава лесов и ускорения выращивания хвойных, так и в повышении размера пользования древесиной с едини цы площади.

Глава 2.'ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программа исследований в значительной мере отражена названия ми глав диссертации. Концептуально программа и методология базирс вались на постулате открытости экосистемы и тесных причинно-следственных связях экзо- и эццогенных факторов. Исходным началом при

няты климат, эдафические условия, различающиеся по лесорастигель-ным зонам. Изменение характера лесов, их продуктивности зависит от напряженности экологических условий в широтном направлении. Это изменение выражается через различия лесообразовательных процессов. В зональном разрезе формируются рост, биологическая плотность,возрастная структура, строение насаждений. Рубки ухода должны обеспечить сбалансирование биофизической системы на различных возрастных ее этапах. Это может быть достигнуто путем установления хозяйственно и биологически наилучшей густоты при составе древесных пород, в наибольшей степени соответствующих данным лесорастительным условиям. Фитогеометрическая характеристика полога и как следствие -биологическая продуктивность древостоя - один из основных показателей общей продуктивности насаждений.

Необходимо учитывать изменения фитоклимата, что важно в условиях европейской тайги, где особенно лимитирующим является тепло. Это может быть определяющим для регламентации параметров рубок ухода и, следовательно, для формирования целевых фитоценозов.

Цель рубок ухода не мояет быть безотносительной в хозяйственном отношении. Уход должен прово,циться не за лесом вообще, а за деревьями. В зависимости от деле:'; формирования насаждений подход к отбору деревьев может быть рознил. Ваяно определять лучшие биометрические показатели деревьев с учетом продуцирования ассимилирующей массы.

При целевом лесовыращивании определяющее значение имеет анатомическое строение древесины, технические свойства. Поэтому установление интенсивности рубок ухода, возраста их проведения, в зависимости от лесорастительных и фитоценогических условий, должно в определенной мере соотноситься с макро- и микроскопическими показателями древесины.

Сбор экспериментального материала при исследованиях естественного лесовозобновления, формирования насаждений, рубок ухода проводился по общепринятым методам (Мелехов, 1954, 1962, 1970;Су-качев, 1931, 1945; Сукачев, Зонн, 1961; Побединский, 1962; Мошка-лев, 1957; Моисеев, 1971; Маслаков, 1978; Георгиевский, 1953;Сен-нов, 1974, 1977).

Эколого-фитоценотические исследования проводились в течение 1963-1990 годов на двух стационарах, расположенных в центральной и северной частях средней подзоны тайги. На ряде пробных площадей е северной а южной подзонах наблюдения велись эпизодически.Объекты

исследований: насаждения различного возраста и состава, пройденные и непрощенные рубками ухода. Всего наблкщениями охвачено 87 пробных площадей, на 24 из них исследования проводились круглогодично. Использовались известные методические положения (Стернзат, Сапожников, 1959; Роде, i960; Савина, 1961; Поликарпов, 1962¡Молчанов, Смирнов, 1967) с добавлениями и изменениями. Кроме метеопунктов, оборудованных стационарно приборами с дистанционным, наблюдением по высоте с использованием вышек и мачт до 12 м, проводились замеры по пло(цади методами случайных точек.

При анатомических исследованиях методической основой были разработки И.С.Мелехова (1949), В.Е.Вихрова (1949), А.А.Яценко-Хмелевского (1954), О.И.Полубояринова (1976). Ширина годичных слс ев и процент поздней древесины определялись по ГОСТу 16483-18-72. Макроструктура древесины изучена на 118 пробных площадях у 1900 деревьев ели и сосны; у 38000 годичных слоев измерена их общая пи рина, ранняя и поздняя зоны. Для исследования микроструктуры в 7с годичных слоях у 23 тыс. клеток определены размерные показатели, определена длина более, чем у 8000 грахеид.

Количество образцов душ определения физико-механических свойств древесины устанавливалось в соответствии с ГОСТом 114-65 п.19. .Изготовление и испытание образцов проведены по ГОСТам 16423.4-74, 16483.10-73, 16483.3-73, 16483.2-73. Позднее был применен метод базисной плотности древесины (Полубояринов, 1976) по ОСТу 81-119-79. Технические свойства определены у 4,5 тыс. образцов, в том числе базисная плотность - у 2,5 тыс.

При изучении биологической продуктивности были использованы имеющиеся методические руководства (Молчанов, Смирнов, 1967; Позд няков, 1968; Уткин, 1975). Учитывались методические положения,npt ложенные И.Н.Рахтеенко (1952), М.С.Шалытом и П.К.Красильниковым (i960), В.В.Прогопоповым (1975), М.Г.Семечкиной (1978).

Биологическая продуктивность изучалась при разных методах и давности уходов (от 4 до 30 лет), а также в динамике при проведении повторных,учетов (2-4 раза за период исследований на 112 прос ных площадях со взятием 700 моделей сосны, 370 ели, 45 березы). Корневые системы изучались методами горизонтальной и вертикально! раскопки на 29 пробных площадях до возраста 50 лет. Использовала также способ монолитов (57 шт.).

Для определения представленности насаждений по составу, возрасту, типам леса и их динамики использованы материалы лесоустро]

ства с 1953 года по 39 лесхозам региона. Изучение формирования, роста насаждений проводилось на 112 пробных площадях с картированием деревьев и взятием около I тыс. моделей на ход роста, в том числе 3 пробах с полной рубкой.

Производственные рубки ухода обследованы на площади 3,5 тыс. га в 13 лесничествах. Заложено 117 временных пробных площадей(Ар-хантельская обл. - 47, Вологодская - 26, Коми - 44) в насаждениях различного состава с давностью рубок ухода до 50 лет.

Постоянные пробные площади с проведением рубок ухода (129шт., 1590 моделей) заложены в различных по составу насаждениях в возрасте от 9 до 90 лет типов леса: кисличные, травяные, черничные свежие и влажные, брусничные, долгомошные. Анализируются материалы с давностью рубок ухода от 5 до 30 лет, числом приемов - 1,2,3, интенсивностью от 15 до 100^ (100^ по лиственным) различными методами. В лесах I группы заложено 56 пробных площадей.

Для решения вопросов организации и технологии проведения рубок ухода в различном возрасте на площади около 120 га проведены опытно-производственные рубки с использованием имеющихся машин.механизмов и инструментов.

С целью изучения лесообразовательных процессов и определения при этом места и роли рубок ухода на площади около 100 га проведены опытно-пронзводственше рубки главного пользования различными вариантами.

В расчетах экономической эффективности использованы методические положения Н.А.Моисеева, Е.А.Полянского, И.В.Туркевича, A.A. Цымека (1972), "Методические рекомендации по экономической оценке лесохозяйственных мероприятий" (1980). Разработана методика (Гущин, Чибисов, Шунина, 1987) и на ее основе расчитаны нормативы затрат на лесосечных работах при рубках ухода для природно-экономических условий Европейского Севера.

Обработка результатов работы проводилась с использованием методов математической статистики, ЭВМ по программам СТАТ I, СТАТ 2,

СО R.ILELAK, RECR.es.

Глава 3. ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЗОНАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

3.1. Динамика лесов. Динамика лесов полностью отрал;ает органи-

зацию и интенсивность их эксплуатации. В биологическом и хозяйственном аспектах следует различать смену пород (даительно-производ ныв типы) и смену породного состава (коротко-производные). Устойчивая смена пород происходит в незначительных масштабах, как правило, при смене сосняков на ельники (формирование ельников брусни чных, лишайниковых), ельников избыточно-увлажненных (травяно-боло ные) на лиственные. В условиях лишайниковых, сфагновых типов леса а также несплошных рубках главного пользования в ельниках и сосня ках, смена пород и породного состава происходит редко. Смена сосняков на ельники в северной подзоне тайги происходит на площади, составляющей 7%, в средней подзоне -25; ельников на сосняки, соответственно, 6 и 1%.

Типичное, наиболее распространенное явление - смена породного состава: формирование смешанных лесов с участием коренной поро дн. Оно происходит на площади, составляющей 45-80$. Большинство формирующихся производных лесов, оцениваемых как принято, по преобладающей породе хвойными или лиственными, имеют состав смешанны Под пологом лиственных (часто и сосны), как правило имеется еловы ярус.Если среди площадей насаждений в возрасте до 5 лет чистые лиственные занимают около а хвойные лишь 5%, то к 20-летнему возрасту чистые лиственные занимают около 4%, лиственно-еловые -31, сосновые насаждения разного состава - 41, еловые разного состава - 24. Закономерной особенностью является увеличение доли участия лиственных пород от сосняков к ельникам и от северной подзоны к средней: соответственно от 31 до Ы% и от 43 до 68$.

Смена породного состава - динамичный лесообразовательный процесс. Ход его определяется зонально-типологическими особенностями характером вырубок и лесовозобновления. Хотя процесс продолжителе по времени, но к смене пород не приводит. Однородность состава сохраняется на отдельных возрастных этапах.

3.2. Пути лесообразовагельных процессов. При целевом лесовы-ращивании определение степени хозяйственного воздействия и, правд всего, необходимости рубок ухода, и параметров наиболее возможно на основе познания лесообразовательных процессов.

В северной подзоне тайги в зависимости от типа вырубок из-по, сосняков период возобновления хвойных составляет 5-15 лет, из-под ельников - 15-20. В средней и южной подзонах он соответственно со кращается примерно на 5 лет.

В зависимости от характера лесовозобновления, его продолжи-

тельности и интенсивности складываются лесообразовательные процессы, морфоструктура (состав, густота, строение) формирующихся лесов, их эколого-фитоценотические особенности. По характеру и степени антропогенного воздействия, происхождения молодого поколения, а также требующимся лесохозяйственным мероприятиям при ле-совыращивании, можно выделить три осноеных типа лесообразоЕатель-ных процессов. Решающее значение при этом имеют различия в трех группах лесообразующих факторов: сплошные рубки и лесные пожары; несплошные рубки главного пользования, лесокультурное производство (табл.1).

Таблица I

Пути лесообразовательннх процессов

Лесообразующие ! факторы '

Производные формации

! после ельников

I

после сосняков

Сплошные рубки, лесные пожары

лиственно-еловые,елово-лиственные, чистые ельники, чистые лиственныа (б ер е знаки, оси нш! ки)

сосново-лиственные , сосново-лиственные с елью,

чистые сосняки, ельники

Несплошные рубки главного пользования

чистые или с участием

лиственных,

елыщки

чистые сосняки и ельники, участие лиственных

Лесокультурное производство

лиственно-еловые

сосново-лиственные, чистые сосняки

ж На почвах с близким залеганием дарбонатных пород -участие лиственницы

Наибольшим разнообразием и представленностью сукцессионных рядов, начиная с типов вырубок, отличается первый тип лесообразо-вания. Это в основном формации последующего лесовозобновления. Отдельную группу составляют насаждения, формирующиеся из подроста предварительной генерации - елово-лисгвенные.

После несплошных рубок формируются насаждения смешанного (последующие и предварительное) происхождения или только предварительного.

В связи с недостаточной разработанностью классификации производных лесов не всегда эффективно используются типологические при-

нципы при рубках ухода. С этих позиций большие возможности открываются динамической типологией (Мелехов, 1965, 1968, 1980; Колесников, 1967; Буш, 1974; Буш, Иевинь, 1976; Набатов, 1975; Тихонов, 1976; Цветков, 1987 и др.).

При естественном развитии и особенно целенаправленном формировании лесообразовательных процессов важным этапом является этап молодняков, как отдельная возрастная стадия типа леса, переходная от типа вырубки. При этом состав пород является не только одним из основных показателей для хозяйственного воздействия, но и критериальным фактором лесообразования.

Целесообразно с учетом общих признаков для выделения типов леса и в зависимости от типа лесообразования, классифицировать производные, леса как типы биогеоценозов, положив в основу их определения в качестве ведущего фактора состав древесных пород. Для первого типа лесообразования типы биогеоценозов по фигоценотическому признаку можно представить следующим образом (табл.2). Б названии типа биогеоценоза должна быть отражена эдифицирующая роль древесной породы на данной этапе.

Таблица 2

Формирование лесов с комплексом рубок ухода (северная подзона тайги*)

Коренные ! Этапы лесообразовательных процессов типы леса! ; типы лесных биогеоценозов

¡Типы леса "! после ру-!бок ухода

С.лиш. лиш. С.брусн.

сосняк лиш. ельник лиш.

С.долг.

С.сфагн. Е.кисл.

луг..кипрейно-сосново-березовып брусн. пал.,вереск, сосново-березовый со П яр.ели брусн.

ельник брусн.

листв.-сосновый черн.• березово-сосн.черн. листв.-сосновый со П яр.ели черн..ельники черн.

долг.,сфагно- сосново-березовый долг.

.черн.св.луг.ки пр еино -пал.

во-долг. сфагн.

крупногравн.

Е.черн.св.луг.,кипр.-пал.

сосняк долг..сосноводберез. черн.вл.

сосняк сфагн. березняк сфагн.

березово-еловый кисл., осиново-еловый кисл., елово-листв.кисл.

те же, черн.св.

С.лиш. С-Е.лиш.

С.брусн. С-Е.брусн.

С.черн. С-Е.черн.

С.долг., С.черн.вл.

С.ей. Б.сф.

Е.кисл.

Е.черн.св.

к Для средней подзоны приводится в диссертации

Продолжение табл.2

I

2

3

4

Е.долг

• I

долг. ,0(Ь.~ долг.

березняк долг..бераэово- я еловый долг., чврн.вл., елово-б ере з.долг.,черн. вл.

Е.сф. сфагн.

березняк сфагн.,березово-еловый сфагн.,елово-берез. сфагн.

отражает

Тип биогеоценоза^структурно-функциональные особенности насаждений, а также тенденции и скорость смены породного состава, характер взаимоотношений древесных пород. Границы перехода из одного качественного состояния в другое, устойчивость, степень напряженности смены, роста зависят от лесорастительных (эдафических прежде всего) условий, биологической плотности, доли участия пород в составе и происхождения. С учетом этого в зависимости от возрастного этапа биогеоценоза рубки ухода получают четкость, направленность и достигается наибольшая их эффективность. Продолжительность смены породного состава значительно гложет быть сокращена, сокра-' щено количество этапов.

3.3, Хозяйственная оценка смены'пород и породного состава. Лесоводственная, биологическая оценка смены пород издавна и постоянно находит место в исследованиях в различных регионах (Теплоухов, 1848; Турский, 1886; Генко, 1886; Кравчинскяй, 1905; Морозов,1914; Мелехов, 1944, 1949, 1962; Тимофеев, 1945, 1957; Ткаченко, 1952; Тальман, 1952; Сукачев, 1956, 1959; Зонн, 1954; Мирошников, 1955; Колпиков, 1956,1959; Лосицкий, 1958,1962; Романов, 1958; Шумаков, 1959; Сбоева, 1959; Нестеров, 1961; Декатов, 1961; Поликарпов,1962; Георгиевский, 1962; Колданов, 1966; Неволин, 1969; Елохов, 1969, 1971; Кайрюкштис, 1969; Луганская, 1970; Казимиров, 1971; Моисеев, 1982; Кондратович, Моокалев, 1973; Валяев, 1973; Побединский,1976; Чертовской, 1978; Лтрохин, 1980; Бузыкин, Пшеничникова, 1980; Зяб-ченко, 1984; Чупров, 1986 и др.).

В оценке смены пород имеются различные, в том числе совершенно противополодные мнения.

Проведенная сравнительная оценка продуцирования лесной площади с учетом*оборотов рубок по хвойным и лиственным породам показа-

ла, что если исходить только из общего запаса древесины, то в одинаковых лесорастительных условиях смена сосняков и ельников на березняки и особенно осинники целесообразна. Запас смешанных производных нас&кдений также выше коренных типов леса. Выход ликвидной древесины в большинстве производных формаций (за исключением чистых березняков и сосново-березовых) превышает таковой в коренных древостоях.

Оценка насаждений с учетом товарной структуры, исходя из таксовой стоимости, в относительных единицах выражается следующим образом: сосняки - 1,0; ельники - 0,51; чистые березняки - 0,21; бе-резово-еловые - 0,26; елово-березовые - 0,27; чистые осинники -0,23; осиново-еловые - 0,29; сосново-березовые - 0,58.

При смене породного состава лесов можно получить больше древесной массы с единицы площади, но с хозяйственной стороны такая смена не желательна. Реальным путем ускорения процесса смены, опи; мияацли условий для восстановления и роста хвойных являются рубки ухода.

Глава 4. ХАРАКТЕРИСТИКА. АНТРОПОГЕННЫХ ФОРМАЦИИ,ЛЕСОБОД-

ствтто-ыюлотчЕяж предпосылки рубок ухода

Березово-еловая формация. Зонально-типологические особенност! выражаются в следующем. Густота березового элемента увеличивается от средней к северной подзоне, а в пределах подзоны по типам находится в ряду: кисличный, черничнъгй свежий, черничный влажный. Наи-брльшая разница в начальных фазах формирования насаждений. До возраста 20-25 лет число стволов в пределах одноименного типа по подзонам уменьшается и разница несколько сглаживается к 50-лэтнему в< расту.

Особенность формирования елового элемента заключается в том, что в средней'подзоне происходит более, быстрое возобновление, увеличение густоты. Максимальное накопление ели отмечается на 5-15 л( раньше по сравнению с северной.

В возобновлении ели под пологом березы целесообразно различать два периода: биологический и хозяйственный. Биологический им ет большую продолжительность и заканчивается в 40-60-летнем возра сте березы, когда начинается возобновление от ели данного насавде^

ния. Хозяйственный период ограничивается накоплением количества ели, гарантированно обеспечивающим (формирование ельника. Этот период составляет 20-30 лет.

Относительная высота (по Высоцкому, 1962) березы зависит от возраста и наибольшая отмечается в возрасте 20-30 лет. В этом возрасте происходит наиболее интенсивное самоизреяздвание и дифференциация.

Рост ели определяется рядом факторов. Разница текущего прироста ели по высоте между типами леса в пределах одной подзоны тайги незначительная (10-25$). По степени уменьшения величины прироста типы леса можно расположить в следующем порядке: кисличный, черничный свежий, черничный влажный. По подзонам разница существенная: в северной подзоне прирост в 1,5-2 раза ниже. В определенном возрасте как по типам леса, так и подзонам происходит снижение прироста. В северной - спад прироста происходит на 5 и позже лет по. сравнению со средней. В черничном свежем типе средней подзоны для ! преобладающей по высоте ели этот возраст находится около 25 лет.

Экологический режим в насаждениях зависит от сомкнутости, которая отражает особенности роста и формирования. Минимальное количество (Чибисов, 1966, 1968) света нод пологом березы к ели поступает в возрасте 25-35 лет и составляет около 1% от полного. Около 90$ всего поступающего света в этом возрасте отражается и поглощается березовым пологом. В 10 лет к еловому ярусу поступает более 20$ света, в 50 лет - 15.

В формировании березово-еловых биогеоценозов можно выделить . три этапа развития, различающихся количественно и качественно (Чибисов, 1971): первый - до 15-25 лег в зависимости от лесораститель- I ных условий, второй - до выхода отдельных экземпляров ели в первый ! ярус (70-90 лет), третий - до образования чистого ельника. Н.П.Чу-пров (1986) выделяет пять стадий. ;

Осиново-еловая. По имеющимся (Войнов, 1968, 1978, 1986; Чер- | товской, 1978) и нашим исследованиям, в процессах формирования оси- | ново-еловых насаждений имеются общие черты с формированием березо-во-еловнх. Отличительной характерной особенностью является вегетативное происхождение осины, в связи с чем массовое (более 100 тыс. шт. на га) возобновление ее на вырубках происходит в первые годы -"осиновый тип" вырубки. Этим же обусловливается очень интенсивный рост в первые годы - прирост по высоте даже в северной подзоне достигает 40-50 см в год. В зонально-типологическом плане имеется

закономерность: с ухудшением условий увеличивается густота. Причем, в одноименном типе, но разной подзоне колебания по густоте значительные - в северной в 1,5-2 раза больше, чем в средней.

Возобновление ели в первые годы происходит напряженно, макс; мальное количество наблюдается в возрасте 25-30 лег. Отмечается значительная разница в густоте ели по подзонам: в северной она в 4 раза выше, чем в средней.

Снижение текущего прироста происходит в возрасте 20-30 лет (по осине). Полог осины отличается меньше!: плотностью, большей "сквозистостью" по сравнению с березовым, в связи с чем освещенность выше и условия для роста ели более благоприятные. Так, температура воздуха в дневные часы под осиной на 1,0-2° выше, чем под березой, почва теплее на 0,5-2°.

Длительность этапов развития, особенно второго, в связи с меньшей долговечностью осины, короче, процесс выхода ели в первьп ярус быстрее.

Елово-лиственная формация наиболее сложна по строению и стр; туре. Необходимо выделить два главных фактора, определяющих закономерности формирования насаждений. Первый (природный) - разлита в лесорастлтелышх условиях по подзонам, четко проявляющиеся в ж личестве, возрасте, расположении и высоте подроста под пологом,п< ступающих в рубку древостоев. Второй (антропогенный) - технико-о] ганизационные моменты рубки. Последний также существенно влияет : всю глорфоструктуру формирования насаждений. В зависимости от степени влияния этих факторов значительно может меняться состав не только по участию ели (от 2 до 10 единиц), но и других пород - б. резы, осины. Исследования ("Чибисов, 1970, 1976, 1977; Вялых, Чиб: сов, 1973 и др.) показали, что процесс формирования идет не один ково по подзонам тайги. В северной подзоне на вырубках доля круп ного подроста (3,5 м и выше) и тонкомера составляет 60$. При соблюдении технологии рубок количество подроста колеблется в средн от 1,5 до 3 тыс. шт. на га, средний возраст 80-100 лег. Поселени и рост лиственных, в основном березы, замедленные, расположение площади неравномерное. Формируются елово-лиственные насаждения.Э фицирующая роль остается за елью, хотя период адаптации и выхода рост продолжительный - в среднем 15 лет (10-20 в зависимости от высоты и возраста).

В средней подзоне крупный подрост составляет всего около 10 Основная масса - мелкий и средний (до 1,5 м), подроста средней в

соты (от 0,5 до 1,5 м) около 50$. Общее количество колеблется от 2 до 6 тыс. шт./га, за счет мелкого может достигать 10 и более тыс. шт. Средний возраст - 40-60 лег. Возобновление лиственных идет интенсивно. Прирост березы по высоте достигает 30 см. Период адаптации у ели 5-10 лет. Уже через 10 лет после рубки древо-стоев начинают формироваться в основном смешанные елово-листвен-ные насаждения.

Для южной подзоны характерно преобладание мелкого подроста высотой до 0,5 м (средняя высота 0,2-0,3 м), возрастом до 30 лет. Среднее количество 6-10 тыс. шт./га может достигать 20 тыс. шт. на га. Период адаптации, сопрововдаемый интенсивным отпадом подроста, - 3-5 лет. Формируются 2-ярусные насаждения, по строению близкие к березово-аловым. Наряду с подростом предварительной ке-нерации имеется ель последующего происхождения (до 50$ по количеству) .

Отмеченные особенности формирования елово-лиственных насаждений по подзонам характерны для всех типов леса. Разница определяется исходным началом гак же, как и в пределах одной подзоны. Типологическое разнообразие небольшое: молодняка черничные в северной подзоне занимают 59$, в средней - 11%. Анализ роста ели через 27, 35, 48, 51, 70 лет после главных рубок показал, что для всех насаждений характерно снижение прироста в среднем через 20 лет.

Сосново-березовая формация относится к наиболее изученной. Значительные исследования проведены в Карелии, Мурманской области (Сбоева, 1959, 1974; Валяев, Рябинин, 1965; Валяев, 1972, 1973, I 1979; Цветков, 1972, 1987; Казимиров и др., 1975, 1979; Зябченко, ! 1975, 1979, 1979а, 1981, 1984), частично на Северо-Востоке (Неволин, 1966, 1969; Плохов, 1969, 1971, 1976; Чибисов, 1970, 1971, ( 1987; Чертовской, 1974; Тюрин, 1978, 1980; Львов и др., 1980).Боль- ! шое внимание уделяется таксационной характеристике, оценке роли ! березы в составе. |

Сосново-березовые насаждения, как правило, последующего про- | исховдения: сосна поселяется одновременно с березой или на 3-6 лет позже в зависимости от лесорастительных условий. Можно выделить два типа происховдения: пирогенное и без воздействия огня. В первом случае формируются главным образом насаждения с преобладанием сосны (сосново-березовые), во втором - березы, частично осины (бе-ре зово-сосновые, лиственно-сосновые). Такое деление, особенно на первых возрастных этапах, не только отражает происхождение, но оп-

ределяет направленность рубок ухода. Отпад по породам зависит от их доли участия в составе: с преобладанием березы отпад сосны интенсивный.

Постоянная высокая сомкнутость полога (0,8 и более) существенно влияет на показатели фитосреды. В 40-летних насаждениях суммарная радиация составляет около 20^ от радиации на открытом месте, а прямая - всего 10-15%. По многолетним данным, накопление тепла на 3 тыс. градусо-часов меньше открытого места, суша активных температур более 10° составляет 20-25$ от средней в целом по подзоне .

Зонально-гипологические особенности проявляются в количествен ном отношении древесных пород, густоте, росте сосны.

В возрасте 10-25 лет происходит интенсивная дифференциация сосны. С 15-30 лет (соответственно в средней и северной подзонах) начинается снижение текущего прироста по диаметру, усиливается механическое воздействие березы на сосну. Сосна вступает в фазу дифференциации по росту. Рубки ухода одинаково эффективны в сосново-березовых и березово-сосновых насаждениях.

Сосново-березовая формация оо вторым ярусом ели. По фитоцено-гическим признакам, а такие по лесоводственным принципам организации хозяйства эту формацию необходимо выделять в самостоятельный тип биогеоценоза. В эколого-фцтоценотическом ряду в пределах подзон, начиная с черничного типа по мере увеличения сухости и бедности почв встречаемость этого типа снижается.

При наличии источников обсеменения массовое возобновление ели происходит в течение двух десятилетий, снижаясь в количестве с юге на север. В пределах подзоны по типам леса характер расселения и рост ели одинаков (Неволин, 1969).

Ель, находясь под двойным воздействием - сосны и березы - име ет замедленный рост. В зависимости от высоты прирост по высоте составляет всего 3-6 см, продолжительность периода роста за вегетацию колеблется от 16 до 41 дня (средняя подзона, черничный тип).

Освещенность в 40-летних насаждениях под пологом составляет 3-7$ от полной. Изучение экологических факторов на различной высоте показало наличие определенных ниш. Например, в 40-50-летних насаждениях тепловой режим воздуха складывается таким образом, что у поверхности почвы температура на 4-5° ниже, чем в кронах сосны и березы. Средняя многолетняя температура почвы за вегетацию на глубине 5-20 см около 5°, на глубине 120 см - 3-3,5°. При грвхпо-

родном составе и значительной густоте ели создается жесткий экологический режим. Увеличение доступа тепла, света к почве путем интенсивного разреживания елового яруса будет способствовать и лучшему росту сосны.

В целой формирование производных лесных биогеоценозов представляется возможным выразить следующей схемой: климат —почва —— тип биогеоценоза состав, густота рост конкуренция ~-- дифференциация - г сукцессия. Густота1 определяемая лесорастительнши условиями, обеспечивает на первых возрастных этапах становление и дальнейшие качественные превращения биогеоценозов. Формируя фитосраду, она определяет рост древесных пород, напряженность внутри и межвидовых отношений, самоизреживание, т.е. в свою очередь является следствием этих процессов.

На разных возрастных этапах в зависимости от густоты, роста, конкуренции в смешанных насаждениях идет локальная сукцессия (бе— резово-еловые —>- смешанные —- чистые ельники). Проведение рубок ухода на стадии начинающейся конкуренции позволяет сократить весь процесс формирования и представить его следующим образом: климат —- почва —- тип биогеоценоза —— густота рост тип леса. Такой подход является лесоводственно-биологическоя основой рубок ухода, а критериальнымилесоводственно-биологическими предпосылками в зависимости от типа лесообразовашя и типа биогеоценоза должны быть следующие: стадии формирования; хозяйственный период лесовозобновления целевой породы; начало конкурентных взаимоотношений; кульминация роста; напряженность экологических факторов. От системности, интенсивности рубок ухода зависит устойчивость экосистемы, обеспечивающая реализацию хозяйственных целей, качественную и количественную продуктивность, что должно предусматриваться программами рубок ухода.

Глава 5. ЭКОЯОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ РУБОК УХОДА

Знание изменения факторов внутренней среды насаждений вообще, а под влиянием рубок ухода особенно - теоретическая основа управления формированием биоэкологической системы. Разреживания, непосредственно воздействуя на фитоценоз, оказывают существенное

влияние в целогл на весь биогеоценоз. В кавдом климатическом реп оне оптимум экологических факторов неодинаков для одной и той ш породы, а тем более при разном породном составе и на разном возрастном этапе. Существующая практика оценки экологического оптимума, в основном сводится к оценке внешней среды опосредованно, через конечный результат, продукт, выражаемый бонитетом, запасет предельной биомассой (Хильми, 1976). О пороговом значении экологических факторов в жизнедеятельности древесных пород, особенно связи с сезонным ростом, в литературе имеется досточно много су; дений. В меньшей степени изучены эколого-фитоценотические измен ния под влиянием рубок ухода. В условиях Европейского Севера следования не проводились.

Основными экологообразующими элементами являются породный состав и густота. В зависимости от интенсивности, метода, возра> та, технологии уходов происходят фитоценотические изменения.Вел ствие различной степени этих изменений формируются условия фито-среды, которые определяют рост и развитие как отдельных деревье: так и фитоценоза в целом. В свою очередь интенсивность роста, о< мен веществами и энергией оказывают влияние на динамику экологи ческих факторов и определяют толерантность и биологическую усто: чивость фитоценоза, как саморегулирующей системы. Уменьшение гу готы рубками ухода вызывает изменения, а при критическом ее сос янии и нарушения в закономерностях роста и продукционных процес

В таежных лесах Европейского Севера ведущим экологическим фактором является тепло. Рубки ухода оказывают существенное вли ние на процессы поступления, распределения и поглощения лучисто энергии солнца и соответственно ФАР, как на важнейшие энергетич сние процессы. От лучистой энергии в функциональной зависимости находятся все другие экологические факторы, и, следовательно,эк логической основой рубок ухода и их режима в данных условиях яь ляется количество и качество солнечной радиации.

Во всех фитоценозах при различном породном составе рубки ухода приводят к увеличению поступления суммарной радиации, к улучшению в целом радиационного баланса., к существенному снижен альбедо. Изменяется качество радиации: увеличивается доля прямс уменьшается доля рассеянной радиации.

В березово-еловнх насаждениях рубки ухода очень сильной ш тенсивности в 20-40-летнем возрасте способствуют увеличению пос пления суммарной радиации в 3 раза. Без последующих уходов в eJ

вом элементе она через 10-15 лет снижается. Интенсивные уходы в еловом ярусе приводят к увеличению радиации в 5 раз по сравнению с контролем, а доли пряко'й - вдвое. Через 10 лет посла высокоинтенсивных уходов в 20-летнем возрасте доля прямой радиации на 15$ выше, чем на контроле, через 20 лет - на

Б смешанных сосняках с еловым ярусом рубки ухода интенсивностью около 40/2 в первый год после уходов увеличивают приход радиации в 3-3,5 раза по сравнению с контролем, при интенсивности 20$ - 2-2,5 раза. Доля рассеянной радиации находится в обратной связи с интенсивностью рубки. Высокоингенсивные уходы в еловом яруса (75-85$ по числу стволов) увеличивают приход радиации в среднем на 10$.

В сформируемых рубками ухода чистых сосняках через 25 лет после уходов в лиственно-сосновых насаждениях суммарная радиация, в зависимости от густоты, превышает контроль на 110-220$; при одинаковой густоте, но разном методе - наибольшая при линейно-селекционном. Обрезка части живой кроны (на 15-30$) даже без рубок ухода увеличивает поступление суммарной радиации на 13-18$.

Рубки ухода способствуют увеличению суммы положительных гра-дусочасов, продолжительности периодов с эффективными температурами. Причем, тепловой роншм улучшается весной, когда фактор тепла находится в минимуме, а тепловая зарядка для роста очень важна,и в активный период жизнедеятельности.

В березово-еловых фитоценозах после очень сильных уходов сумма положительных градусочасов увеличивается на 7 тыс. по сравнению с контролем, а период с суммой эффективных температур воздуха выше 10° увеличивается на 20 дней. Б условиях короткого вегетационного сезона на Севере это является очень эффективным результатом рубок ухода.

Тепловой режим почв при их повышенной влажности является важным условием биологической активности. Почвы в производных фито-ценозах характеризуются как холодные. В березово-еловых насаждениях после высокоинтенсивных рубок ухода в среднем за 15 лет температура почвы в корнеобитаемом 20 см слое в активный период жизнедеятельности повышается на 3-5°, а период с температурами более 5°, увеличивается на 20-25 дней. Промерзание почвы происходит на 12 дней позже, глубина промерзания уменьшается на 20 см, а срок оттаивания сокращается на две недели.

В смешанных сосняках с еловым ярусом в результате рубок ухо-

да высота снежного покрова увеличивается, глубина промерзания почв незначительно отличается от контроля и может быть меньше. По сравнению с сосняками без елового элемента оттаивание почв происходит на 2-3 недели, прогревание до 5° - на неделю позже. По сравнению с контролем оттаивание в зависимости от антенсивнс сти уходов (умеренные, сильнве) происходит на 5-10 дней раньше, По многолетним (25 лет) наблюдениям продолжительность периода < температурой более 5° в результате уходов в зависимости от их интенсивности (20-40$) увеличивается на 9-12 дней. Наибольшая разница в тепловом режиме почв между насаждениями с рубками ух< да и без них наблюдается в период начала и активизации роста и доходит до 6°.

Внсоколнтенсивные рубки ухода в экологическом аспекте по степени и длительности их эффекта предпочтительны. При равнозн; чной интенсивности, но разных методах рубок ухода изменение эк< логических факторов различно, большее влияние оказывают линей» селекционный и коридорный.

Рубками ухода в северотаежных условиях достигается оущвстз ное улучшение комплекса факторов фитосреды. При оптимальных ре; мах уходов представляется возможным: увеличение доли прямой ра. ации на 15-20%, через изменение суммы эффективных температур -удлинение вегетационного периода на 15-25 дней, повышение темп! рагурн почв на 3-5°, снижение влажности воздуха на 10% и сокращения числа дней с влажностью выше Ь0%.

Глава 6. ГОДИЧНЫЙ РОСТ, АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ И СОСНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ РУБОК УХОДА

Исследования проводилась в трех направлениях: влияние эко го-фитоцанотических факторов, формируемых рубками ухода, на го дачный рост ели и сосны; камбиальная деятельность, анатомическ строение древесины ели и сосны; физико-механические свойства древесины.

Анализ литературы по изучению влияния климатических и дру факторов на годичный рост показал, что даже в пределах одного гиона при близких лесорастителъных условиях выводы неоднозначн

Некоторые результаты наших исследований сводятся к следующему.

Продолжительность роста ели в березово-еловых насаждениях (возраст 20-40 лет, средняя тайга) в течение вегетационного периода короткая. Без рубок ухода в среднем за 20 лет наблюдений она составляет 31 день (от 18 до'47), в пройденных рубками ухода -41 (от 29 до 59). Сроки начала и окончания роста в разные годы сильно варьируют. Продолжительность фаз по интенсивности роста (пробуждение, интенсивный, затухание) различна . Третья фаза наиболее продолжительна и составляет чаще всего около половины периода роста (от 23 до 67$) в контрольных насаждениях и от 17 до 64^ - после рубок ухода. Фаза интенсивного роста по длительности занимает 31-32$. Тем не менее, доля прироста в первую фазу от общего годичного прироста составляет около 40$, во вторую - более 50 и в третью - около 10.

В течение вегетационного сезона наблюдается зависимость ритма роста от комплекса климатических факторов (суммы эффективных температур воздуха и почвы, суммы осадков). На абсолютную величину прироста влияют и климатические условия предшествующего года: низкие температуры воздуха и почвы за вегетацию, засушливое леето, глубокое промерзание почвы и длительное ее оттаивание.

Корреляционный и регрессионный анализы связи роста с факторами среды по пентадам в каждой фазе и фазам в целом показал наличие наиболее достоверной связи в I и П фазах, что дает основание рассматривать их вместе. Множественный регрессионный анализ свидетельствует о существенной и хорошей связи показателей фаз роста с комплексом факторов. Наиболее достоверная связь в I и П фазах. Коэффициенты множественной корреляции показывают наиболее тесную связь при расчете по фазам по средней пятидневке. Температурные факторы существенны в первой и второй фазах. При разных расчетах (по пятидневкам, в целом по фазе, по средней пятидневке) удельный вес того или иного фактора различен из-за межфакторной корреляций. На результат в значительной степени влияет дискретность независимой переменной (пятидневка и т.д.), а также ее сопоставимость с откликом во времени. Наилучший результат дает расчет по первым двум фазам вместе.

Влияние эколого-фитоценотических факторов рассматривается по анализу динамики ширины годичного слоя в насаждениях, пройденных рубками ухода различной интенсивности. Большая часть годичного слоя (61-96%) у сосны образуется гак же как и у ели, в период

интенсивного роста. В период Ш фазы формируется до 13$ годичга го слоя, на I приходится до 30. Установлена корреляционная си ширины годичных слоев с экологическими факторами текущих и пр< шествующих лет. Имеется связь с суммой эффективных температур < лее 10° в предшествующем году. По данным текущих лет имеется ; стоверная связь с суммой градусочасов (-г = 0,797±0,П4), с су! мой температур более 10° (0,823±0,102), среднесуточной темпер; турой (0,774±0,126), температурой почвы на глубине 5 см (0,74; ±0,420), 20 см (0,709*0,156). Анализ по фазам роста свидетельствует о наличии существенной и очень хорошей связи с темпера: рой почвы в первой и второй фазах ( *г от 0,745*0,181 до 0,997: ¿0,002).

Учитывая, что изменение условий среды есть следствие изм1 нения густоты - основного фитоценотического фактора, а густот; разном возрасте имеет различное значение, возможно формализов; степень влияния экологических факторов на рост через эти пока: тели - густоту и возраст. Дисперсионный анализ показал, что да влияния густоты и возраста существенны и характеризуются коэф( вдентами корреляции 0,52140,529; 0,422* 0,454. Причем, с увел) чением возраста степень влияния густоты возрастает.

Наиболее существенным показателем роста и следствием изм( нения условий среды является митотическая активность камбия.Р; ки ухода способствуют более ранней реактивации камбия, увелич! нию частоты деления клеток. Ширина годичного слоя под влияние! рубок ухода увеличивается не только за счет увеличения продол: тельности и активности работы камбия, но и за счет увеличения ела рядов трахеид и ускорения их роста по диаметру.

В результате рубок ухода древесина формируется с более п отыми стенками трахеид, с повышенной порозностью и пониженной ристостью. Просматривается зависимость длины трахеид от густо1 чем интенсивнее разреживания, тем длиннее волокна. Увеличение щины стенок клеток при неизменном диаметре полостей способств; увеличению плотной массы древесины.

Величина изменений в анатомическом строении древесины оп; деляется возрастом насаждений, в котором проводятся ухода, их интенсивностью и давностью. В згой зависимости находится и пл ность древесины.

Имеется общая зависимость плотности формирующейся древес от содержания поздней. Вместе с тем, не всегда прослеживается

вязь плотности с шириной годичного слоя. Более сильное влияние а плотность оказывает толщина стенок и длина трахеид, порозность эздней зоны, поверхностная и объемная пористость древесины.

Принято оценивать эффективность рубок ухода по количествен-эй продуктивности или общей производительности древостоя. Суще-гвущие подходы в установлении параметров, режимов рубок ухода в учшем случае основываются на сортиментной структуре формируюцих-я древостоев, но не учитывают качество древесины. Без этого в грогом смысле нельзя говорить о целевом лесовырадивании. Право-ерно применение понятия "качественной продуктивности" деревьев и ревосгоев в целом.

Проведенные исследования плотности древесины, предела прочно-ти при сжатии вдоль волокон, статическом изгибе, модуля упругости ри статизгибе, объемной пористости, содержания целлюлозы, пенто-анов, лигнина у деревьев разного ранга при различной интенсивнос-и уходов, возрасте показали, что делать однозначный вывод о вли-нии рубок ухода на качество древесины нельзя.

Дисперсионный анализ показал достоверное влияние густоты и анга деревьев на плотность древесины. С плотностью хорошо корре-ируют показатели прочности и деформативных свойств. Наиболее тесал связь плотности с пределом прочности при сжатии и со статичес-им изгибом,'и зависит от возраста насаждений и густоты.

Глава 7. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЕЛЬНИКОВ И СОСНЯКОВ, ФОРМИРУЕМЫХ РУБКАМИ УХОДА

Изучение биологической продуктивности лесных фитоценозов под шиянием рубок ухода представляет большое значение не только с юзиций лесопользования, ресурсоведения, но и как биофизического [ринципа познания причинно-следственной связи системы: рубки ухо-¡;а-ср еда-рост.

После рубок ухода восстановление устойчивости, динамического равновесия фитоценозов происходит через реакцию отдельных деревь-зв в пространстве и во времени путем соотношения биометрических юказателей, фракционного состава фитомассы.

Интенсивность реакции определяется исходным состоянием (поро-

дный состав, возраст, густота, лесорастительные условия) и степенью воздействия - режимом рубок ухода (интенсивность, периоди ность, метод). На каждом возрастном этапе в различных условиях произрастания имеется типичная для них наилучшая структура биоп дуктивности.

Кроме существенной разницы с контролем в насаждениях с руб ми ухода происходит увеличение всех элементов фитомассы в том ч ле и стволовой, с уменьшением густоты.

Устойчивость фитоценозов характеризуется отношением надзем ной фитомассы к массе корней и обеспечивается при определенной стоте на каждом возрастном этапе.

По степени снижения реакции на рубки ухода компоненты фиго массы можно расположить в следующем порядке: хвоя, ветви, ствол вая масса, а по темпу накопления массы - ветви, хвоя, стволовая масса. Фракционный состав фитомассы существенно зависит от возр та, интенсивности и давности разреживаний. С увеличением возрас доля древесной массы увеличивается, а содержание кроновой и зел ной - уменьшается. Продуцирование хвои деревьев разного ранга к леблется в широких пределах, после рубок варьирование тем меньш чем интенсивнее уходы. При одинаковой густоте фитомасса фракций зависит от возраста. Наибольшей продукционной способностью хвоя обладает в более жестких условиях.

Фракционный состав фитомассы хорошо коррелирует с отношени

Д/Н.

На биопродуктивность деревьев влияет тип расположения их п площади. При равномерном расположении в отличие от схематичного устойчивость по показателю отношения надземной массы к корневой ниже, снижается продуктивность хвои.

Значительное влияние на биологическую продуктивность в цел и на соотношение фракций оказывают рубки ухода в комплексе с ми ральными удобрениями. Б зависимости от возраста и интенсивности разреживаний подкормки приводят в сосняках к увеличению массы г на 15-70^, ветвей - 30-80, охвоенной части крон - 5-60, прирост по запасу на 25-30$. Наибольший эффект достигается при сочетаю: рубок ухода, удобрений и обрезки часта живой кроны, как единой стемы уходов. Не рационально применение удобрений при схематич* рубках и чрезмерной их интенсивности.

Составлены уравнения зависимости фракций фитомассы от высс диаметра, числа стволов, суммы площадей сечений, доли участия е

1 сосны в'составе.

Анализ биологической продуктивности позволяет представить ее данамику по возрасту в насаждениях, пройденных рубками ухода, в юкизах таблиц по типам леса. Фрагменты (возраст 100 лет) приводятся в таблице 3.

Таблица 3

Биологическая продуктивность ельников и сосняков, формируемых рубками ухода, т/га, а.с.в. (средняя подзона тайги)

Тип леса

!Число! Ствол !ство-! !лов, ! £ !шг/га! Р

Хвоя!Охво-! Ветви! Надземная

!енная! ¡часть! !кппнн'

! часть ¡деревьев

Е л ь н и к И

[неличный 492 ПЗ 10,6 57,6 23,6 33,0 33,9 171

'равяный 577 105 10,1 53,6 22,2 30,9 31,4 159

[ерничный ¡вежий 715 94,9 9,45 48,8 20,5 28,4 28,3 144

[ерничный ¡лажный 824 88,7 9,04 С о 45,8 с н я к 19,3 и 26,8 26,5 135

¿неличный 352 147 7,01 17,9 4,54 7,51 13,4 165

1ерш1чный 438 121 6,36 16,2 4,40 7,20 11,8 137

ЗруСНИЧНЫЙ 531 102 5,87 14,9 4,27 6,97 10,6 117

1ернично- 14,5 4,25 10,3

(ОЛГОМОШНЫЙ 561 96,2 5,71 6,88 III

При систематическом проведении рубок ухода в березово-еловых гасаждениях к возрасту спелости представляется возможным повысить ¡дологическую продуктивность ельников в 2,2-1,6 раза (по типам ле-;а в порядке: кисличные, травяные, черничные свежие, влажные). В :осняках после рубок ухода в березово-сосновых насаждениях биопро-¡укгивносгь повышается на 15-27^ (кисличные, черничные, брусничные, крнично-долгомошные).

Продуктивность, структура фотосинтетического аппарата зависят и густоты, типа размещения деревьев по площади. Имеется оптимум густоты, обеспечивающей наибольшую продуктивность фитомассы, что остановлено и в других регионах страны (Синягин, 1978; Томазиус,

1976; Рубцов, 1976; Кайркжштлс, Юодвалькис, 1976; Кузы.шчев,19 Бузшшн, 1980; Тябера, 1962; Усольцев, 1985). Понятие оптималь густоты многозначно и густота, оптимальная по производительное древостоя, не всегда наилучшая в хозяйственном значении.

В северотаекных условиях рубками ухода можно регулировать биопродуктивноегь.

Глава 8. ДИНАМИКА РОСТА ЕЛЬНИКОВ И СОСНЯКОВ ПОСЛЕ

РУБОК УХОДА

В последние годы изучению лесоводственно-таксационных пок зателей насаждений, Формирующихся с рубками ухода, уделяется з чигельное внимание как у нас в' стране (Казимиров, 1971; Кожев ков, 1973; Кайрюкгитис, Юодвалькис, 1975; Луганский, Макаренко, 1976; Лепехин, 1976; Сеннов, 1977; Попов, Сц^внш, 1977; Атрохи 1980; Бузыкин, Пшеничникова, 1980; Желдак, 1980; Ушатин, Глады ва, 1980; Полончук, 1900; Юодвалькис, 1982, 1988; Следнев, 198 Пашков, I9S4-; Свнриденко, 1985; Ионикас, I9Ö8; Залесов, Луган ский, 1989; и др., так и за рубежом (Лгм-ise scn,i9f6; Vysfcot,i9? Pi-ioqowici Ja<leiicí,)9rg; J>aiei Jan,1980; MenS , 195); BwcKt, 19Й1; Izani.i vnokiea, 1985- rajnoch, iq&5; hocket, (98s ■. ves o' í (<s*sk¡. Lech,lQ&6; Benk. í9SrJ.

На Европейском Севере изучение некоторых вопросов строени смешанных сосняков проводилось А.А.Плоховым (1976). Наиболее п но динамика таксационных показателей изучена С.Н.Сенновым (197 на основе многолетних исследований в южной подзоне Северо-Запа

Исследования выявили разнообразие результатов, что, естес венно, объясняется различием зонально-географических условий, структурой насаждений, самим режимом уходов и радом других юак ров. Одним цз наиболее дискуссионных вопросов остается вопрос чения густоты.

Имеющиеся материалы, в том числе по серии пробных площаде с оставлением разного количества стволов (интенсивностью уходе в рдном возрасте, позволяют отметить некоторые характерные осс бенности роста хвойных в северогаежных условиях.

Эффективность рубок ухода в значительной степени определи

ся составом насаждений. В 60-летних ельниках одной густоты ели через 30 лет после двух приемов рубок ухода наличие березы около 50% по числу стволов снижает 'запас ели вдвое. В сосняках береза, превышающая по высоте сосну, отрицательно влияет на рост последней. Влияние снижается при уменьшении доли лиственных в составе до 10$. В черничниках участие лиственных пород, незначительно превышающих сосну по средней высоте, с близкой высотой или ниже, должна составлять 15-20^ по числу стволов и по запасу.

Общая зависимость высоты, диаметра деревьев от густоты отражается кривыми: с увеличением густоты величины этих показателей уменьшаются, причем, более интенсивно снижается показатель диаметра. Запас с увеличением густоты (до некоторого предела), независимо от возраста, возрастает. В 60-летних ельниках зависимость высоты от густоты выражается кривой, близкой к параболе вогнутостью вниз. По динамике изменения средней в верхней высоты можно определить наиболее благоприятный диапазон густоты.

Динамика ежегодного текущего прироста в высоту в ельниках характеризуется закономерной цикличностью с 10-11-летним периодом. Характерным является следующее: чем жесче условия роста, выражен-ней угнетение, тем четче периодичность. Выравненная кривая роста имеет вид синусоидальной кривой с постепенным возрастанием посла рубок ухода.

Общей характерной особенностью является то, что реакция деревьев различных по рангу и положению усиливается с увеличением интенсивности разреживаний, но абсолютная величина текущего прироста и тенденция его изменения разные и зависят от ранга деревьев.

Рубки ухода оказывают влияние на рост по высоте деревьев всех рангов, хотя на максимальные меньше, чем на средние и минимальные. Деревья быстрее реагируют ростом по диаметру, чем по высоте. Наиболее интенсивным ростом в абсолютном выражении отличаются деревья максимальные по толщине, а в пределах групп толщин - при минимальной густоте. С увеличением интенсивности рубок амплитуда колебаний прироста по диаметру у деревьев всех ступеней толщины сокращается.

Ранг среднего дерева с уменьшением густоты увеличивается. В результате рубок ухода концентрация деревьев в центральных ступенях толщины в 2-3 раза выше, чем в насаждениях естественного развития, ряды распределения приближаются к нормальным.

С увеличением давности рубок ухода происходит сдвиг ряда распределения деревьев в сторону минимальных редукционных чисел и в

целом восстановление строения насаждений с естественным ходом роста.

В результате составлены эскизы таблиц хода роста ельников I сосняков по типам леса, формируемых рубкаша ухода. Запас ельнике к возрасту 100 лет в разных типах леса (кисличные, травяные, че] ничные свежие, черничные влажные) превышает запас в насаждениях естественного развития в 2,2; 2,1; 1,8; 1,6 раза; в сосняках (ю личные, черничные, чернично-долгомошные, брусничные) он на II, 26, 28$ соответственно выше контрольных.

•Глава 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РУБОК УХОДА

Формирование хвойных древостоев предусматривается организа ей хозяйства с единой системой рубок ухода и рубок главного пол зования. В березово-еловых насаждениях при комплексе рубок можн получить ликвидной древесины на 20-25^ больше, чем в контрольны: древостоях. В елово-листвешшх выход древесины и ее стоимость увеличивается на 20-30$, в сосново-лиственных - на 50-60 и в ос никах с елью - на 10-20$.

На основании экспериментальных данных определена экономаче кая эффективность рубок ухода различной интенсивности при выращ ванди древостоев до возраста спелости. Рубки ухода способствуют улучшению экономических показателей на стадии "лесозаготовки": эффициент эффективности в 4-5 раз больше по сравнению с вариант ведения хозяйства без рубок ухода..

Глава 10. ЛЕСОВ ОД СЯВЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ■ РУБОК ПОДА В ЛЕСАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА

Разработаны Основные положения по рубкам ухода в лесах Ещ пейского Севера, определены цели и задачи рубок ухода по тип» сообразовательних процессов, установлены нормативы рубок ухода, Программы рубок ухода по подзонам и типам леса разработаны для

сов Ш группы по формациям: елово-лиственная, лиственно-еловая, сосново-лисгвенная, смешанные сосняки со П ярусом ели, чистыв сосновая и лиственная, а также I группы - смешанные и чистые сосняки, лиственные. В качестве примера приводятся нормативы рубок ухода в березово-еловых насаждениях (табл.4). Для выбора режима выращивания и установления возраста рубок главного пользования определена товарная структура и распределение сортиментов по категориям крупности формируемых ельников и сосняков дифференцированно по типам леса, трем вариантам лесовыращивания на основе критерия нормальности роста насаждений.

В целом система лесоводстванных требований к проведению рубок ухода охватывает три направления: лесоводственно-биологичес-коэ, технологическое, экономическое. Она может быть представлена следующей схемой (рис.1) По комплексному показателю лесоводствен-но-экономического эффекта можно выбирать оптимальный вариант для конкретных условий.

Рис.1. Система разработки и обоснования лесоводственяых требований при проведении рубок ухода

В отличие от общепринятого правила, в таежных лесах рубки ухода необходимо начинать в более позднем возрасте, проводить с меньшей повторяемостью, но высокой интенсивностью. Этот принцип

Нормативы рубок ухода в березово-еловых насааденаях

Таблица 4

Под- Прие Кис л и ч н ы в ; Черничные свежие Черничные влажные

зона мы ¡B03- общая щ- |По- ipo- гДа i i ! средние ¡воз- ¡общая иг ,J Порода средние воз- ¡общая ин- ¡Погрома i i ¡ средние

!раст тенс. i >° ¡оста- высота, м ели Траст !тенс. оста-' ео_ 'ется,Л 'тыс. !та» м-'шт/га!ели i раст !тенс. , % !оста-'вы-

!про-!веде !ния, !лет по числу стволов !по !за-!па-! су ется, !тыс. !шт/га !про-!веде !ния, !лет ! по -числу !ство-!лов по запасу прове- по ¡по дения!числу!залет !ство-!па-!лов Icy !ется,!со-!тыс. !та, !шт/га! м. t (ели

Се- I 25 50 40 Е Б исходные 1,0 25 70 50 Е Б исходные 1,5 25 40 35 Е Б исходные 2,0

вер- 2 45 35 35 Е Б 2,0 0,7 6,0 45 50 40 "П и Б 0|8 45 40 30 Е Б !;! 4»°

ная 3 65 35 30 Е Б 1,3 0,4 10,0 65 40 35 Е Б 1:1 э.о 65 35 30 Е Б 2,0 7 q 0,6 /,и

Сред- - I 20 60 50 Е Б исходные 0,9 20 75 60 Е Б исходные 1д 20 50 40 Е Б исходные 1,5

няя 2 40 45 40 Е Б 1,4 0,6 7,0 40 65 50 ■п Б о;е б.о' 40 40 30 Е Б о!э 5'°

3 60 30 30 Е Б 1,1 0,3 12,0 60 40 40 Е Б о!з 60 35 30 Е Б О* 5

Ш- I 15 65 50 Е Б исходные 0,7 15 80 60 Е Б исходные 1,0 15 60 40 Е Б исходные 1,2

ная 2 35 55 45 Е Б 1д 0,4 8,0 35 70 50 Б Б o:i 7'° 3S 50 35 Е Б о:? 6>°

3 55 40 35 Е Б 0,8 0,2 14,0 55 35 35 Е Б 5:з 12>° 55 40' 35 Е Б o;I 10>°

со

эбосновывается закономерностями лесообразовательннх процессов, периодом возобновления хвойных пород, началом интенсивной дифференциации, текущим приростом, эколого- фитоценотическими особенностя-ли и оправдывается экономически.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Б решении первоочередной проблемы - повышение продуктивности чесов в регионе - рубки ухода не нашли необходимого места как в объемных, так и качественных показателях. Это определяется не только экстенсивностью лесного хозяйства Севера, но и отсутствием теоретических основ рубок ухода, учитывающих лесорастителыше условия и эколого-фитоценотические особенности насаждений.

Б динамике лесов Европейского Севера преобладающим направлением является формирование антропогенных лесов и три типа лесооб-разователышх процессов. На принципах динамической типологии леса для северной и средней подзоны тайги определены характерные сук-цессионные ряды.соподчииешюсгь причинно-следственных связей процессов формирования производных лесных биогеоценозов в пространстве и во времени. Разработанная классификация производных лесов по фитоценотическому признаку и типов леса, формируемых рубками ухода, имеет существенное практическое значение.

Эффективность рубок ухода определяется ах соответствием природе леса, строению и структуре древостоев.

В зависимости от происхождения по-разному изменяются в направлении с юга на север густота, период возобновления, фазы кульминации а' стагнации роста, дифференциации и сукцессии, а в пределах подзон тайги - от лучших лесорастительных условий к худшим.

На основе выявленных особенностей, являющихся лесоводственно-биологическими предпосылками рубок ухода, выдвинуто и экономически обосновано основное правило рубок ухода в таежных лесах Севера.Ус-тановленная функциональная связь среда-рост является научной основой рубок ухода. При этом густота является не только наиболее определяющим фитоценогическим показателем, но и хозяйственным критерием, особенно при целевом лесовыращивании и ведении рубок ухода.

Сопряженное изучение комплекса экологических факторов с дина-

микой фитоценотических показателей, камбиальным и апикальным ] том позволяют с достаточной достоверностью установить причиннс следственные связи рубок ухода, среды, роста деревьев и насаяд ний. В условиях повышенной влажности и в целом низких темперам улучшение теплового режима лесных почв является одним из путе! повышения их производительности. Формирование фитоклимата, те! денция его изменения могут служить одним из критериев метода I бок ухода.

Общая задача рубок ухода на Севере - повышение продукгив* сти лесов путем формирования оптимального породного состава, л чества древесины и структуры древостоев, сокращения периодов л совосстановления и лесовыращивания.

Конкретные задачи рубок ухода определяются необходимоетьк левого формирования насаждений с хозяйственно-оптимальным стрс ем и структурой, специализацией лесовыращивания в пространстве во времени. В таежной зоне целевое выращивание древостоев долж регулироваться возможностями сбыта и переработки древесины и ы жет выразиться в трех направлениях: пиловочник и строишельные бревна; древесная масса для химической переработки; фитомасса.

Формирование состава, особенно в зоне "выработанных" лесо (южная подзона, юг средней подзоны), должно преследовать одну новную цель : формирование хвойных древостоев с наибольшим вых дом пиловочника и стройлеса. Получение хвойной балансовой или ственной (различных сортиментов) древесины может решаться попу И специализация хозяйства на'выращивание такой древесины целее образна только в отдельных ра|онах. В соответствии с этим долж регламентироваться нормативы рубок ухода, которые в каждом кон кретном случае могут быть различными.

Вследствие разнообразия породного состава, происхождения, строения, возрастной структуры, лесорасгитеяьных условий, деле, рубок ухода на четыре вида (осветление, прочистки и т.д.) прак1 чески затруднено, а теоретически условно. Задачи видов ухода з. частую или сглаживаются, или не соответствуют состоянию насажд ний. В условиях Европейского Севера уход за лесом с учетом цел вого назначения насаждений следует делить на две группы: уход составом (лесовосстановигельный) и уход за запасом (лесоводств ный).

Важным, если не основным, нормативом является интенсивное.

рубок ухода. Установление интенсивности изреживания и назначение насаждений под уходы, как это принято, на основе полноты негативно. Классификация интенсивности выборки по проценту выбираемого запаса на слабые, умеренные и т.д. мало'отвечают лесоводсгвенным целям. Качество формируемых древостоев, а следовательно, и эффективность уходов определяются тем, какие насаждения остаются после уходов, а не количеством выбранной древесины.

Рубки ухода должны начинаться с отбора оставляемых, а не вырубаемых деревьев, интенсивность рубок - следствие позитивного отбора деревьев. Показатели остающегося насаждения - основные критериальные показатели в нормативах уходов. Два показателя в совокупности - число стволов, оставляемых на доращивание, и их средняя высота - определяют метод рубок ухода.

Метод - это путь, теоретически обоснованный прием или совокупность приемов решения определенной задачи, поставленной перед рубками ухода: выращивание высококачественных сортиментов или , древесной массы; сохранение защитных или социальных функций леса; мелиоративная и пр. Отбор деревьев должен производиться по количественным показателям, оценивающим качество их кроны, ствола,характер роста на основа морфометричаских показателей (Д/Н; £Кр /Н;

Дкр./ек>-

В связи с разнообразием природно-экономических условий на Севере, необходимостью целевого лесовыращивания с учетом сложившейся и развивающейся структуры лесопотребления и переработки,возрастающим социально-экологическим значением лесов, рубки ухода приобретают особенно важную роль в системе: лесовоссгановление-ле-совыращивание-лесопользование-лесовосстановление.

Результаты проведенных исследований представляют научную основу управления процессами лесовосстановления и целевого лесовыращивания, для дифференцированной зонально-типологической системы лесоводственных мер ухода за лесом в северотаежных условиях. Научно обоснованные лесоводственные, технологические, экономические решения на основе многолетних экспериментальных материалов, при их использовании внесут вклад в развитие лесного хозяйства1 и в целом лесвяого комплекса Европейского Севера.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

I. Рубки ухода в лесах Архангельской области // Лесн.хоз-во. -1963. - Ц 8. -С.14-17.

2. Изменение физиологического состояния елового подроста пс еле рубок // Лесн.хоз-во. -1965. 7. -С.26-31 (в соавторстве),

3. Механизированный способ рубок ухода. -Архангельск: Сев.-Зап. кн.изд. -1966. -28 с.

4. Рубки ухода в лесах Севера 1) Вопросы таежного лесоводс на Европейском Севере. -М.: Наука. -1967. -С.236-249 (в соавторстве) .

5. Влияние коридорного ухода на качество древесины ели //Л> ной журнал. -1968. -Д? 4. -С.137-Г38.

6. Рубки ухода на Севере // Лесн.хоз-во. -1968. -.№ 6. -С.К 18.(в соавторстве).

7'. Световой режим как условие проведения рубок ухода //Руб] восстановление леса на Севере. -Архангельск: Сев.-Зал. кн.изд. -1968. -С.217-224.

8. Леса и лесное хозяйство Вологодской области - Архангель Сев.-Зал.кн.изд. -1971. -207 с. (в соавторстве).

9. Рост корневых систем в березово-еловых насаждениях и вл. яние на них рубок ухода // Сб.работ по лесному хоз-ву и лесохим. -Архангельск: Сев.-Зал.кн.изд. -1971. -С.121-130.

10. Температурный режим почв в березово-еловых насаждениях связи с рубками ухода разной интенсивности // Сб.работ по лесна хоз-гу и лесохимии. -Архангельск: Сев.-Зап.кн.изд. -1971. -С.II 120 (в соавторстве).

11. Повышение продуктивности лесов Европейского Севера. -А хангельск. -1974. -227 с. (в соавторстве).

12. Рубки ухода в лесах таежной зоны // Лесное хоз-во. -19 II. -С.30-33 (в соавторстве).

13. Состояние и пути развития рубок ухода на Европейском С вере // Природа и хоз-во Севера. -Мурманск: Мурм.кн.изд. -Вып.4 -1976. -С.148-151.

14. Рубки ухода в лесах зеленых зон Европейского Севера.-А хангельск: АЙЛиЛХ. -1976. -22 с. (в соавторстве).

15. Рубкд ухода и главного пользования в лесах Севера // С , временные исследования продуктивности и рубок леса. -Каунас.-19

-С.144-156.

16. Руководство по рубкам ухода за лесом на Европейском Се вере. -Архангельск: АИЛиЛХ. -1977. -35 с.(в соавторстве).

17. Рост ела в различных экологических условиях, формируем рубками ухода // Экология таежных лесов. -Архангельск. -1978.

-С.92-101.

18. Естественное возобновление и сиена пород в сосняках черничниках // Лесное хоз-во. -1979. -J5 7. -С.22-25 (в соавторстве).

19. Влияние рубок ухода на рост и качество древесины при разной густоте на Европейском Севере //Формирование эталонных лесонасаждений. -Каунас-Гирионис. -I979.-4.I. -С.182-184(в соавторстве).

20. Влияние рубок ухода на технические свойства ели // Лесное хоз-во. -1984. -Ц 4. -С.12-14 (в соавторстве).

21. Система лесного хозяйства на зонально-типологической основе на Европейском Севере. -Архангельск: АШЫХ. -1984. -88 с. (в соавторстве).

22. Программа рубок ухода за лесом на Европейском Севере //НИР за 1981-1985 гг. И-во лесн.хоз-ва РСФСР. -М.,-1986. -С.30-35.

23. Рост ельников при разной густоте после рубок ухода // Лесное хоз-во. -1986. -J5 8. -С.15-18 (в соавторстве).

24. Рекомендации по использованию в лесохозяйственнон практике "Типовых технологических карт для проведения рубок ухода и выборочных санитарных рубок в лесах Европейского Севера РСФСР" // -Петрозаводск. -1986. -65 с. (в соавторстве).

25- Способы рубок главного пользования в лесах различных групп и их проектирование // Вопросы экономики лесного хозяйства и лесоустройства на Европейском Севере. -Архангельск: ЛШ1иЛХ.-1987. -С.87-104 (в соавторстве).

26. Совершенствование экономических нормативов на рубки ухода за лесом // Вопросы экономики лесного хоз-ва и лесоустройства на Европейском Сегере. -Архангельск: ШЛиЛХ. -1987. -С.45-56. (в соавторстве).

27. Советско-болгарский опыт по лесовосстановлению в Мезенском бассейне // Экспресс-инйорм. -М. -1987. -К? 10. -С.2-21 (в соавторстве ).

28. Лесоводственные требования и нормативы затрат при рубках ухода за лесом и выборочных санитарных рубках на Европейском Севере. -Архангельск. -1987. -43 с.' (в соавторстве).

29. Рубки ухода, состояние и перспективы развития //Леса и лесное хоз-во Архангельской обл. -Архангельск: АНЛиЛХ. -1986. -С.74-85.

30. Система лесохозяйственных мероприятий на зонально-типологической основе в лесах различного целевого назначения Архангельской области. -Архангельск: АИЛиЛХ. -1989. -40 с. (в соавторстве).

31. Лесообразовательные процессы на Европейском Севере и и зонально-типологические особенности // Международн. симп. "Севе ные леса: состояние, динамика, антропогенное воздействие". -Арх гельск, 16-26 июля 1990г. -Ч.1У. -М. -1990. -С.90-98.

32. Лесоводственно-экологдческая и экономическая оценка ан погенных воздействий на лесные биогеоценозы и их регулирование Европейском Севере // Мевдунаррдн. симп. "Северные леса: состоя динамика, антропог. воздействие". -Архангельск, 16-2В июля 199С -Ч.1У. -М., -1990. -С.49-60 (в соавторстве).

33. Ускоренное выращивание ельников в Европейско-Уральской зоне и Ласохозяйсгвенная информ. -М. -1990. -Вып.2. -С.15-22.

34. Фитоклимат под влиянием рубок ухода в березово-еловых саждениях средней подзоны европейской тайги // Тубки ухода я ру главного пользования на Европейском Севере. -Архангельск. -198С -С.43-67 (в соавторстве).

35. Способ рубок ухода в средневозрастных насаждениях. Опь ние изобретения к а.с. (II) 812232. (51) М.Кл.3 А 01 623/10. Зг 31.10.78. Опубл. 15.03.81. Билл. !• 10.

36. Рубки ухода, на Европейском Севере // Леон. хоз-во.-М. -1981. 2. -С.28-32 (в соавторстве).

37. Экономическая эффективность рубок ухода в смешанных сс няках разной густоты // Экономические вопросы развития лесного зяйства Европейского Севера. -Архангельск. -1981. -С.35-46 (в с авторстве).

38. Программы рубок ухода за лесом на Европейском Севере.-хангельск. -1982. -25 с. (в соавторстве).

39. О методах и способах рубок ухода за лесом // Лесное х< во. -1982. -::> 7. -С.16-18.

40. Рекомендации по ведению лесного хозяйства в колхозных совхозных лесах Севера. -Архангельск. -1983. -72 с. (в соавтор!

41. Фитоклимат и камбиальная деятельность сосняков после ] бок ухода II Лесоводственные исследования на зонально-типологи-основе. -Архангельск. -1984. -С.102-115 (в соавторстве).

42. Зонально-типологические особенности рубок ухода за ле^ на Севере // Лесоводственные послед, на зонально-типологич. ос -Архангельск. -1984. -С.17-27.

43. ГТГо^ оГ 'х'Ыппапс оп ЬЬс Апг^орЛс1 .Зtгacturo -тд "'с. п±ся1. РгопогИсп оГ ;;оос1 ОГ 1!огу;!:г ;.ргисо (;.1сеа оЫоа (!•-) Гге ¡л ЬЬо Пиго-оап оГ ЬПо УУ:П.// '1'Ьо иИ^Хсе гпй "!со!ост ° ;.;эгс;,1 Глгисог.. Ш'-'ИО >.гк1т1Г5 -Ь". 05-12 "гт-овЬт ПоыСои Тотс). - Сппге!«. - 1989. - п. 157.

44. Эколого-фитоценотические особенности рубок ухода за лесом П Экологич. псслед. в лесах Европ.Севере/ Сб. научн. тр. АИЛиЛХ. -Архангельск. -1991. -С.36-60 (в соавторстве).

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 19401В. г.С.-Петербург, Институтский пер., 5. Лесотехническая академия. Ученый совет.

Подписано к печати 05". 06.92 формат 60x84 1/16 усл.изд. л 2,0 Заказ 793 тираж 100 Еосплатпо

Архангельск 163061, Нот>гоподский.74 СегНИИП