Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Целевые программы рубок ухода в сочетании с внесением удобрений в высокопродуктивных ельниках южной подзоны тайги

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

Автореферат диссертации по теме "Целевые программы рубок ухода в сочетании с внесением удобрений в высокопродуктивных ельниках южной подзоны тайги"

ЛЕНИНГРАДСКАЯ ОРДЕНА. ЛЕНИНА ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им. С.М.Кирова

На прагях рукописи

МЕЛЬНИКОВ Евгений Сергеевич

УДК 630.24+630.237.4

ЦЕЛЕВЫЕ ПРОГРАММЫ РУБОК УХОДА Б СОЧЕТАНИИ С ВНЕСЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ В ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЕЛЬНИКАХ ШНОЙ ПОДЗОНЫ ТАЙГИ

06.03.03. "Лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с нимя"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учено* степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ленинград - 1990

- г -

Работа выполнена в Ленинградской научно-исследовательском институте лесного хозяйства.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сеймов С.Н.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, . профессор Маслаков Б.Л.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Звирбуль А.П.

Ведущая организация: Ленинградское лесохозяйственное производственное объединение

Защита состоится "20" ИОЛС^Я 1990 г. в М часов на заседании специализированного совета К 063.50.01 в Ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии им.С.М.Кирова (194018, Ленинград, Институтский пер., д. 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " <? " ЧЦйл/^Ц 1990

Ученый секретарь специализированного с о Евдокимов А .П.

ОЫЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш определяется необходимостью разработки современных технологий ускоренного выращивания высокопродуктивных ельников. Комплексны* уход увеличивает достоинства, присущие рубкам ухода и удобрению леса в отдельности, позволяет в значительной степени компенсировать негативные моменты, связанные с возрастающей интенсивностью рубок ухода. Регламентация комплексного ухзда целевыми программами - важнейшее условие достижения хозяйственных целей при одновременном контролировании состояния выращиваемых древостоев и экологической обстановки в лесу.

Целью исследования является лесоводственно-зкономическее обоснование целевых программ комплексного ухода, ориентированных на повышение продуктивности и сокращение сроков выращивания требуемых сортиментов. Основными задачами являются: I) определение закономерностей формирования и динамики дополнительного прироста древостоя; 2) прогнозирование динамики еловых биогеоценозов после рубок ухода и удобрений; 3) выявление влияния комплексного ухода на механизмы фитоценотических отношений в смешанных древостоях.

Научная новизна. Впервые для условий южнотаежной подзоны Северо-Западного региона составлены целевые программа комплексного ухода за елью в чистых и смешанных двухъярусных насаждениях. Изучены закономерности формирования дополнительного прироста. Получены данные по изменению структуры и надземной фи-томассы ельников под влиянием комплексного ухода. Исследована зависимость прироста по диаметру ели второго яруса в смешанном древостое от соседних деревьев. Выявлена сильная конкурентоспособность березы в смешанных древостоях в потреблении дополнительного азотного питания. Разработаны рекомендации по комплексному уход;' с применением машины для внесения удобрений МВУ-1.

Практическая значимость разработанных программ комплексного ухода за елью заключается в увеличении выхода целевых сортиментов на 30-50$ по сравнению с неразрешенными древостоями, сокращении срока их выращивания на 10-30 лет в зависимости от вида

сортиментов к состава древостоя. Значительный расчетный экономический эффект (14-26 руб./гг. в год добавочной чистой прибыли) достигается за счет выбора оптимального режима, разреживаний и внесения удобрений.

Личный вклад. Автором расширены программные- вопросы с учетом необходимости комплексных исследований, составлена методика исследований, выполнены все полевые работы и большая часть' лабс— -раторкых, за исключением химических ак&лнзэв. Выполнена аналитическая обработка полученксго материала с использованием методов математической статистики и обработки данных на ЕС ЭВМ. Автор принял непосредственное участие в опытно-производственной проверке и внедрении разработанных программ в производство.

Реализация результатов исследования.Диссертация является разделом теш II.3.3. "Целевые программа" и темы Ш.1.1. "Программа рубок" по плану НИР Госкомлзса СССР. Результаты работы использованы при составлении методических рекомендаций по уходу за лесой на основе целевых программ (Сеннов и др., 1984;Сеннзв и др., 1985; Мельников, 1986). Рекомендации, включая и программы комплексного ухода,за елью, внедрялись в 4 лесхозах и леспромхозах Ленинградской области и Псковском лесокомбинате.

Апробация. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзном совещании по применению минеральных удобрений в леском хозяйства (Архангельск, 1986), на Всесоюзном н&учно-техническоы совещании по экономическим проблемам использования лесосырьевых ресурсов в Европейско-Уральской зоне (Шарья,1986), на научно-технических конференциях, проводимых в ЛТА им.С.М.Кирова по итогам научно-исследовательских работ(Ленинград,1986-1989), ка заседании секции лесоведения и дендрологии Всесоюзного ботанического 0бщесгва(Ленинград,1988), иа Всесоюзной кенференции по проблеме лесовосетаиовления в таежнай зоне СССР (Красноярск, 1938). П© материалам диссертации ояубликвване 8 статей, 3 брошюры и I листовка Леникградскаго ЦНТИ.

Объем. Диссертация излвжена на 26Ъ стр. машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литерату-ры(216 наименований, в том числе 14 ка иностранных языках), приложения. Она иллюстрирована 49 таблицами и 14 рисунками.

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В теории и практике ухода за елыэ наметился переход к интенсивным, ьо редким рубкам (Яшнов,1929; Георгиевский,19575 Давцпов,1971; Мелехов,1371; Сенков,1977). Полезный оффект от этих рубок ыояет быть получен лить при знании механизмов регуляции отношений з системе среда-растение-фитсценоз и соблюдении правил, направленных на сохранение устойчивости насаждений (Буп,Иевинь,1984; Сеннов,1984).Регламентация ухода за лесом нашла отражение з программах, вопросам обоснования и составления которых посвящены работы С.Н.Сеннова, Л.А.Кайрюкитиса, А.М.Кожевникова, Г.А.Чкбисова и др. исследователей. Наиболее свободными от шаблона является программы ЛенНИЙЛХ, используемые, нами как основа для разработки программ комплексного ухода за елью.

Удобрения позволяют реально повысить общую производительность ельников, компенсировать негативные моменты, связанные с интенсивными рубками. В экспериментах получены сведения об оптимальных дозах удобрений, сроках их действия, дополнительном приросте (Мойко.Акимова,1978; Кошельков, Ильюшенко,1979; Сеннов и др.,1980; Паршевников и др.,1983; Победов и др.,1984). Параллельно исследуется биокруговорот в лесу и роль удобрений в этом процессе (Смольянинов,1969,1984; Казимиров и др.,1973, 1979; Пастернак, Смольяниноз,1935; Аршинова,Шумаков,1986 и др.). В перспективе это позволит разработать методы рационального регулирования биокруговорота в целях повышения продуктивности фи-топенозов. Вопросы же, связанные с балансом питательных веществ в лесных почвах, реакцией насаждений на многократное .удобрение, остаются в значительной степени открытыми. Недостаточно изучены особенности формирования дополнительного прироста, точнее, его перераспределения по фракциям надземной фитовдассы, влияние удобрений на структуру древостоя и характер межвидовых отношений в смешанных ельниках. Практически нет сведений о влиянии комплексного ухода на пространственную характеристику прироста древостоя.

Отмечается высокая рентабельность комплексного ухода за елью(Петров, Панков,1983; Клоков,1984; Сарнацкий,1984),однако экономической оценке программ уделено недостаточно внимания.

- б -

Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В результате анализа литературных источников выделены сле.цувщие программные вопросы:

1. Влияние комплексного ухода в еловых и лиственно-еловых насаждениях на почвенные процессы, атом числе на поглощение азота удобрений древесными растениями.

2. Влияние комплексного ухода на рост этих насаждений.

3. Расчет программ комплексного ухода за елью в еловых и лиственно-еловых насаждениях*

4. Экономическая эффективность комплексного ухода эаеиью.

5. Применение программ комплексного ухода за елью в производственных условиях.

Исследования осуществлялись на 18 постоянных пробных площадях ЛенНШЛХ, объединенных в б серий. Опытные объекты заложены в 1973-1987 годах под руководством проф.Сеннова С.Н. Во всех случаях выделялись контрольные, разреженные рубками ухода, разрешенные в сочетании с внесением удобрений варианты пробных площадей, иногда - удобренный контроль. На пробных площадях применяли мочевину в дозе 150 и 180 кг/га азота за один прием. Повторяемость её внесения двух-трехкратная с интервалом в 5 и 10 лет. Т^ки разбрасывались вручную после разреживания древостоя, как правило, в мае-начале юоня.

1. Контроль за почвенными процессами позволяет дать лесо-водственно-экологическую оценку режиму комплексного ухода.

Массу подстилки определяли по общепринятой методике (Гришина, Самойлова,1971; Зонн,1974; Вазилевич и др.,1978). Цел-люлозоразрушалщуга способность почвы определяли весовым методом (Ьигдел.,1963; Нарпачевский и др.,1980; Сэги,1983). Капроновые пакеты с 10-граммовыми навесками фильтровальной бумаги выдергивались в почве с конца мая по сентябрь включительно. Одновременно з период закладки и выемки пакетов с целлюлозой брали образцы подстилки, почвы и хвои для определения содержания в них азота.

2. При исследовании влияния комплексного ухода на рост еловых и лиственно-еловых древостоев основное внимание уделялось особенностям формирования дополнительного прироста. Текущий прирост древостоя контролировали путем сплошных перечетов на лосто-

янных пробных площадях (Давидов,1971; Сеинов,1977). Период пов--торности таксации - 5 лет-. Дополнительный прирост определялся как разница между накопленными за период опыта запаса!«! древо-стоев, пройденных комплексным уходом и разреженных без применения удобрений. Динамику дополнительного прироста деревьев разных рангов исследовали путем анализа годичных колец, сформированных за время эксперимента.

Влияние рубок ухода и комплексного ухода на изменение соотношения между отдельными фракциями надземной фитомассы древостоя изучалось путем замера сомкнутости крон и освещенности под древесным пологом, а также посредством анализа модельных деревьев по методике Л.А.Гришиной, Е,М.Самойловой(1971) и Б.С.Серого, А.А.Листова (1984).

Зависимость прироста ели второго яруса от горизонтального взаиморасположения деревьев обоих ярусов в березово-еловом древостое определялась методом круговых площадок с использованием элементов методики В.В.Плотникова (1970).

3. Целевые программы комплексного ухода за елью составлены на основе методических рекомендаций, разработанных в ЛенНИИЛХе (Сеннов, 1978).Основная задача заключалась в корректировке ранее составленных программ рубок ухода в еловых дреЕОстоях 1а-1 бонитета с учетом дополнительного прироста по среднему диаметру и запасу, получаемому в результате действия удобрений.

Основными показателями программ являются сроки прихода с рубкой и удобрением, период повторяемости и число приемов ухода, рекомендуемый процент выборки по запасу за один прием рубки, минимальные показатели суммы площадей сечения и числа деревьев, оставляемых после очередного приема рубок. Рассчитываются программы, предусматривающие как сокращение сроков выращивания, так и получение максимального количества продукции к возрасту главной рубки.

4. Расчет экономической эффективности выполняется в соответствии с методикой Е.В.Полянского, С.К.Сеннова (1975).

5. В результате опытно-производственной проверки целевых программ были отработаны система подготовки объектов и технологические приемы комплексного ухода с использованием для внесения удобрений машины МВУ-1.

Глава' 3. ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА НА ПОЧВУ ЕЛОЗЫХ И БЕРЕЗОВО-ЕЛОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Исследования показали, что масса подстилки в разреженных чистых и смешанных ельниках снижается преимущественно за счет уменьшения опада, а не усиления разложения. Азотные удобрения, напротив, достоверно стимулируют разложение почвенной органики в течение 7-8 лет (срок наблюдений) после их внесения. В эти же сроки наблюдается повышенное содержание в почве подвижных форм азота, что определяет период эффективного действия удобрений, внесенного в дозе 150-180 кг/га д.в., а также динамику его потребления древостоем. Усиленное потребление удобренным древот-стоем аммонийного азота способствует относительному увеличению доли нитратов в почве, что может быть одной из причин сокращения срока эффективного действия удобрений. Другой причиной является усиление процесса иммобилизации азота удобрений в условиях постепенного ухудшения светового режима вследствие смыкания полога. Требуется провести повторную рубку, чтобы увеличить поступление световой энергии, "развязать" этот азот и вновь вовлечь его в биокруговорот, тем самым повысив эффективность предыдущего приема комплексного ухода.

Применение азотных удобрений в опытах с комплексным уходом не отразилось сколько-нибудь заметно на изменении кислотности почвы. Удобрения способствуют более равномерному распределению массы подстилки и питательных веществ по площади.

Азотные удобрения, применяемые в системе комплексного ухода в чистых ельниках, не нарушают приходно-расходного баланса органического вещества, поскольку усиление процессов разложения подстилки компенсируется большей величиной опада усиленно разрастающихся крон. Таким образом, потенциальное плодородие почвы остается стабильным, а рекомендуемая система ухода - перспективной. В удобренных лиственно-еловых древостоях, особенно незатронутых рубкой, наоборот, отмечено накопление подстилки на фоне её усиленного разложения, что явилось следствием непроизводительного разрастания ассимиляционного аппарата деревьев и увеличения массы опада. Отмеченный дисбаланс между приходом и расходом почвенной органики является негативным моментом применения удобрений в лиственно-еловых древостоях.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА НА РОСТ ЕЛОВЫХ И ЖЗТВЕННО-ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ

Величина дополнительного прироста в чистых ельниках черничном и кисличном составила соответственно 2,3 и 5,2 м3/га в год за десятилетний период. Повторное удобрение повысило дополнительный прирост в ельнике черничном до 3,2 м3/га, в ельнике кисличном - до 9,4 м3/га в год за пятилетие.

Комплексный уход повышает устойчивость ельников. Увеличение текущего прироста в ятих условиях сопровождается одновременным уменьшением отпада, за счет чего может формироваться до половины дополнительного прироста древостоя. Последний является также результатом более интенсивного прироста большего числа деревьев, отреагировавших на уход, по сравнению с разреженным без удобрения древостоем.

В средневозрастном лиственно-еловом древостое в первом пятилетии после ухода суммарный дополнительный прирост составил 2,2 м3/га в год, из них 1,4 мэ пришлось на березовый ярус и 0,8 м3 - на еловый. Повторное удобрение стабилизировало дополнительный прирост на том же уровне, почти не повлияе наего распределение между ярусами.

Из трех сравниваемых насаждений - ельника черничного, бере-зово-елового и елового древостоя кисличного типа леса последний характеризуется наибольшей величиной дополнительного прироста, что является доказательством перспективности комплексного ухода за высокопродуктивными ельниками.

При детальном анализе динамики радиального прироста дервгъ-ев разных рангов в чистых ельниках удается проследить связь, прежде всего, с погодными условиями. Комплексный уход, приуроченный к периоду с благоприятными погодными условиями, способствует интенсивному, но относительно кратковременному повышению прироста древостоя. Если уход начат в худших погодных условиях, особенно в сухой период, эффект проявляется в меньшей степени, но более длительное время, до 10 лет.

Заметное повышение прироста отмечается в первый, но чаще во второй вегетационный сезон после комплексного ухода. Благоприятные погодные условия и внесение удобрения осенью предшест-

вующего года ускоряют этот процесс. Максимум радиального прироста наблюдается на 3-5-й год в зависимости от ранга дерева. Деревьям низших рангов свойственна замедленная реакция на уход. Если уход осуществлялся перед неблагоприятным для роста вегетационным периодом, то эти закономерности проявляются менее отчетливо. Повторное внесение удобрения в большей степени стимулирует рост средних и особенно крупных деревьев. Таким образом, доля крупной ели в формировании дополнительного прироста возрастает, мелкой же - уменьшается. После повторного приема комплексного Захода описанная выше динамика прироста повторяется, но с запаздыванием на 1-3 года опять же в зависимости от ранга деревьев.

Отмеченные выше закономерности проявляются ив б е р е -з ово-еловых древостоях. Однако здесь наблюдается характерный "сдвиг" осциллограммы прироста ели по отношению к приросту березы доминирующего яруса. После разреживания лиственного яруса ель раньте березы реагирует на уход повышением прироста, после не комплексного ухода - наоборот. В последнем случае максимум радиального прироста березы приходится на 2-3-й год, т.е. на 1-2 года раньше, чем у ели. В подобной асинхронно-сти прироста обеих пород проявляется механизм регуляции межвидовых отношений. Береза верхнего яруса оказывается сильным конкурентом ели в потреблении дополнительного азотного питания. При совместном выращивании обеих пород в системе комплексного ухода потенциальные возможности повышения прироста ели не могут реализоваться в полной мере.

Комплексный уход ослабляет процесс дифференциации в еловом древостое, что является следствием уменьшения напряженности внутривидовых отношений. Повышается устойчивость тонкомера, одновременно в структуре древостоя уменьшается доля средних деревьев за счет их перехода в более крупную категорию. Количество деревьев(по ступеням толщины) распределяется по более пологой параболической кривой. В результате комплексного ухода доля средних и крупных деревьев в ельнике кисличном и черничном увеличилась на десятилетие на 5,8% по сравнению с разреженным без удобрения насаждением. Доля этих деревьев в формировании запаса увеличилась в ельнике кисличном на 7,455, в ельнике черничном -- на 7,8$.

Непроизводительное разрастание кроновой фктомассы отмечается только при внесении удобрений в неразреженный средневозрастный березово-еловый древостой. В этом случае продуктивность фотосинтеза как березы, так и ели снижается. Происходит нежелательное с лесоводствепной точки зрения перераспределение дополнительного прироста по фракциям надземной фитомассн, которое фиксируется в процессе замеров освещенности под пологом леса, сомкнутости крон и при определении массы подстилки. Косвенным доказательством стимулирующего воздействия удобрений на разрастание крон является некоторое снижение.полнодревесности стволов березы по сравнению с разреженным вариантом, отмеченное при замере модельных деревьев через 10 лет после первого приема комплексного ухода.

В спелом неразреженном березово-еловом древостое эффект перераспределения дополнительного прироста проявился в меньшей степени, тогда как в пройденных комплексным уходом ельниках не отмечался вовсе. В последнем случае, выводы, основанные на косвенных данных, подтверждены при анализе надземной фитоыассы модельных деревьев. После комплексного ухода быстрее восстанавливается соотношение между ассимилирующей и стволовой фнтомас-сой до уровня контрольного древостоя, что является признаком высокой продуктивности фотосинтеза и сбалансированного распределения дополнительного прироста. Модельные деревья, срубленные в пройденном комплекснам уходом ельнике, характеризуются максимальными величинами длины и веса верхней частя кроны,сформированной за 15-16-летний период опыта. Комплексный уход не ухудшает формы стволов ели (табл. I).

При изучении зависимости прироста ели второго яруса от горизонтального взаиморасположения деревьев в средневозрастном березово-еловом древостое отмечено более сильное локальное влияние ели на прирост ели, чем березы на ель. Внутривидовая конкуренция оказывается сильнейшим фактором, способствующим дифференциации елового яруса, по сравнения с межвидовой.

Разреживание березового яруса стимулирует напряженность внутривидовых отношений в еловой части древостоя. Усиливается зависимость крупной ели от соседних крупных деревьев, соответ-

- 12 - ' Таблица I

Показатели линейных и весовых измерений модельных деревьев по фракциям надземной фитомассы на пробных площадях в ельнике кисличном

Показатели

Вариант опыта

Контроль

Рубка

Рубка + удобрение

Коэффициенты формы ствола:

Ь

Ц>г фз

Длина кроны, в % к длине ствола:

Длина кроны, сформированная за период опыта, в > к длине ствола:

ВесоЕые соотношения между отдельными фракциями надземной фитомассы, в % от общего сырого'веса:

стволовая древесина

хвоя, живые сучья

сухие сучья

в т.ч. фитомассы, сформированной за период опыта (верхняя часть кроны):

стволовая древесина

хеой, живые сучья

0,900(0,887) 0,749(0,727) 0,499(0,477)

- (19,4)

84,3(82,3) 14,0(16,6) 1,7(1,1)

3,2(2,9) 8,2(8,5)

0,896(0,853) 0,753(0,716) 0,509)0,476)

39,6(47,0) 52,5(47,5)

- (17,7)

81,6(80,8) 17,4(18,3) 1,0(0,9)

3,1(2,9) 6,5(8,5)

0,913(0,873) 0,754(0,726) 0,500(6,452)

49,9(54,4)

- (23,1)

83,5(81,3) 15,3(17,9) 1,2(0,8)

3,4(3,9) 8,4(8,5)

Примечание: в скобках - показатели замеров модельных деревьев диаметром 24-28 см, без скобок -диаметром 20 см.

ственно средней ели от крупкой. Рост же мелких экземпляров лимитируется усилившейся конкуренцией в еловом ярусе. Одновременно ярче проявляется влияние березы на рост окружающей ели. Чем крупнее диаметр вырубаемой березы, тем заметнее проявляется эффект локального повышения прироста ели. Удобрение, внесенное в разреженный древостой, ослабляет зависимость прироста деревьев от характера их размещения "на площади.

Глава 5. ЦЕЛЕВЫЕ ПРОГРАММЫ РУБОК ИОДА ЗА ЕЛЬЮ 3 СОЧЕТАНИИ С ВНЕСЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ

Программами предусматривается выращивание в чистых ельниках целевых древостоев на балансы, средний, крупный 1-2 сортов и крупный I сорта пиловочник (табл..2). Вычислено сокращение сроков получения целевых сортиментов: балансоз - на 10-13 лет, среднего пиловочника - на 18-20 лет и крупного пиловочника - на 25-28 лет(по сравнению с неразреженными и неудобренными древостокми).

Данными программами регламентируется уход за высокопродуктивными древостояыи ельника кисличного. С некоторыми поправками они могут использоваться и при уходе за менее производительными ельниками зеленомошной группы типов леса, преимущественно ельниками черничными И-Ш классов бонитета. Однако при этом возникает необходимость уменьшить интенсивность рубок при каждом приеме на 5-10$, сроки же выращивания целевых древостоев увеличиваются на 10-20 лет.

Комплексному уходу за елью в листэеино-ело-в ы х насаждениях должно предшествовать удаление лиственного яруса. Правильнее будет говорить о комплексном уходе за полностью осветленным еловым ярусом. При разработке целевых программ основное внимание уделялось 40-летним двухъярусным березсво-еловым дреЕзстоям, уход за которыми должен считаться первоочередным (Сеннов и др., 1984).

Выбирая тот или иной Еариант программ, следует учитывать возможности предприятия по сбыту лиственной и тонкомерной еловой древесины. При ограниченных возможностях реализации этой

Таблица 2

Целевые программы сочетания рубок ухода и удобрений(У) в ельнике кисличном 1а-1

классов бонитета

Целевой сортимент Номер варианта программ Возраст главной рубки лет Процент выборки, удобрение в возрасте,лет Дополнительный прирост за сиет удобрения, м /га

30 40 50 60 70 80 90

промежуточного пользо вания главного поль зова--ния общий

Балансы I 50 4фг У _ 40 40

пиловочни! I 80 40,У - 30,У - У 20 40 60

2 80 50,У У 35,У _ У 60 20 80

средний 70 (45лет)

3 40,У У 25,У У - - -

Пиловочник I 100 _ 30,У У 35,У _ __ У 40 40 80

(55лет)

крупный 2 90 - 25,У У 30,У - У - ■ - -

1-2 сорто! 3 90 :35лет] (45лет) - (55 лет -- У - - -

30,У У - 30,У - У

Пиловочник I 100 35,У 30,У У 35,У - - У 80 20 100

крупный 2 90 35,У 20,У У (55 лет - У - - -

I сорта 30,У

Дополнительный прирост за счет удобрения по сравнению с рубкэми без удобрения

продукции можно рекомендовать более тщательный подбор насаждений с густым, хорошего качества еловым ярусом или следует отказаться от комплексного ухода. Удалять лиственные следует в один прием, а уход за елью проводить 10 лет спустя. В интенсивных хозяйствах с обеспеченным сбытом лиственной древесины и елового тонкомера при полноте лиственного яруса до 0,6 его удаляют в один прием, при большей полноте - в два приема. При втором приеме одновременно разреживают еловый ярус, затем вносят удобрения.

Указанные, программы разработаны для ухода за высокопродуктивными смешанными насаждениями 1а-1 классов бонитета, однако их можно применять также и в дрсвостоях II класса бонитета. В последнем случае время выращивания таких сортиментов, как балансы и средний пиловочник, увеличивается на 10-20 лет, дора-щивание ле древостоя до размеров крупного пиловочника может оказаться невыгодным вследствие высокого возраста главной рубки - НО лет.

Глава б. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭШКТИШОСТЬ ПРОГРАММ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЕДЫ)

Экономическая оценка является тем критерием, с помощью которого делается выбор оптимального варианта целевых программ. Расчеты показывают, что в чистых ельниках в зе.-висимости от варианта применяемой программы выход целевых сортиментов увеличивается на 25-52% по сравнению с хозяйством без ухода за лесом. Даже при использования программ, предусматривающих максимальное сокращение сроков целевого лесовыращивания, продукция увеличивается на 20-30%. Коэффициент эффективности применения программ составляет 0,32-0,48 руб. добавочного чистого дохода на I рубль дополнительных затрат. Ежегодный добавочный чистый доход - 14-26 руб./га.

Экономическая эффективность программ ухода зэ. елью в б е-резово-еловых насаждениях зависит в первую очередь от условий реализации лиственной древесины. По сравнению с базовым вариантом хозяйства без ухода программы позволяют увеличить выход балансов - в 1,8-2,0 раза, среднего пиловочни-

ка - в 4,5-4,8 раза, крупного пиловочника - в еща большей степени. Однако при идеальных условиях реализации лиственной древесины экономически выгодно выращивать только крупный.еловый пиловочник со 100-летним оборотом главной рубки. Выращивание среднего пиловочника может быть рекомендовано только при условии удаления лиственного яруса в наиболее высокопродуктивных древсстоях со средним диаметром не менее 15 см (К0 = 0,10).

Положение коренным образом меняется, если программы будут применяться в условиях ограниченного спроса на березовую древесину и при.использовании её ка дрова. Базовый вариант теряет свои преимущества и в этом случае даже е наименее выгодном варианте, ориентирующем хозяйство на выращивание еловых балансов, обеспечивается получение значительного чистого дохода(197~250 руб./га), эффективность не программ возрастает (Кд = 0,29).

Глава 7. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕВДАЦШ

. Цикл работ по комплексному ухода- за лесом включает несколько этэлов:

1. Выбор объектов и вариантов программ. При подборе объектов следует исходить из необходимости ежегодной концентрации работ, чему способствует блочный метод организации ухода за лесом. Для комплексного ухода подбирают^0-40-летние чистые или с небольшой примесью лиственных еловые древостой с полнотой не менее 0,8, а также березово-еловые такого же возраста с густотой елового яруса не менее 1,5 тыс.деревьев на I га. Необходимо отдавать предпочтение высокопродуктивным дреЕОСтоям 1а-1 классов бонитета.

В условиях интенсивного хозяйства с обеспеченным сбытом древесины-от рубок ухода следует практиковать трехприеыные рубки ухода С варианты программ на крупный пиловочник I сорта). В других условиях можно ограничиться двухприенныыи рубками (вырашивание среднего и крупного пиловочника 1-2 сортов).

2. Подготовка территории. Делается отвод лесосек, разрубаются технолоичеекке коридоры. Наиболее рациональной для внесения- удобрений с помощью машины ЫВУ-1 является диагональная схе-

на расположения волоков (Досмаез,'1587). Принимаются меры для беспрепятственного передвижения машины при подъезде к объекту и по Еолекам.

3. Разреживание древостоев в соответствии с нормативами выбранных программ. Интенсивность рубки должна корректироваться с учетом контрольних(минимальных) показателей древостоя, пройденного рубкой. В чистых ельниках рубка долина проводиться по низовому методу с одновременным удалением низкокачественных деревьев, мешающих росту более перспективных. В двухъярусных лиственно-яловых касавденкях при необходимости двухприемкого удаления лиственных в первую очередь вырубают деревья, охлестывающие вершины елей, а также низкокачественные экземпляра. Первым приемом рубки целесообразно удалить также деревья лиственных пород из бисгрупп средней и крупной ели второго яруса. При пер-еых приемах комплексного ухода необязательно стремиться к формированию насаждений с равномерным размещением деревьев по площади. Лучше оставлять на доращивание наиболее продуктивные экземпляры.

4. Подвозка и внесение удобрений. Удобрения вносят веской или осенью с помощью машины МБУ-I в дозе 150-180 кг/га азота. За один рейс машина способна удобрить 10-15 га насаждений. При внесении удобрений в узкие пасеки (шириной ¿»еяее 30 м) дозировку следует уменьшить на 20-25%. При неблагоприятных погодных условиях - засуха, выпадении обильных, затяжных докдей внесение удобрений целесообразно отложить до следующего года, В листвен-но-елоЕых насаждениях такую отсрочку можно увеличить еще на 1-2 года для адаптации елового яруса к изменившимся условиям.

5. Проверка результатов комплексного ухода и последующая корректировка программ. Для этого з участках производственной рубки закладывают двухсекционные пробные площади (по 0,25 га), на которых контролируют ход нарастания среднего диаметра и восстановления запаса древостоя. Если.ход восстановления запаса

не удовлетворяет выполнению программы, то можно внести дополнительную дозу удобрения с интервалом не менее чем через 10 лет. Признаком своевременности намечаемого приема ухода за древосто-ем(внесения удобрения) может быть также нивелирование пеллюло-зоразрушающей способности почвы и содержания в ней подвижных форм азота на контрольных и удобренных объектах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В настоящей работе обобщены результаты 10-15-летних экспериментов с рубками ухода и удобрениями на опытных объектах ЛенНИИЛХ, которые положены в основу лесоводственного обоснова-1гия и расчета целевых программ комплексного ухода за еловыми

и лиственно-еловымп древостоями. В процессе исследования дополнительно ставилась задача выявить, что изменяется в эдафстопе под влиянием регулярного комплексного ухода, в какой степени эти изменения фиксируются приростом древостоя, как распределяется дополнительный прирост по породам и между различными фракциями надземной фитомассы древостоя.

2. Азотные удобрения, внесенные в разреженный древостой, усиливают интенсивность биокруговорота азота в еловых фитоценоза*, стимулируют разложение почвенной органики, выделение подвижных форм азота, что непосредственно влияет на поглощение элементов питания древесными растениями и динамику прироста древостоя. Сравнительный анализ динамикиисследуемых показателей эдафотспа, содержания азота в хвое(листьях) и" текущего прироста древостоя по диаметру и запасу позволил "определить срок эффективного действия удобрения - 7-10 лет при условии его однократного внесения в дозе 150-180 кг/га д.в. Этот срок и динамика дополнительного прироста корректируются погодными условиями.

3. Регулярный комплексный уход не нарушает баланса органического вещества в чистых ельниках. Потенциальное плодородие почвы остается стабильным, что дает основание считать перспективным применение рекомендуемой системы ухода за лесом. В удобренном березово-еловон древостое, особенно незатронутом рубкой, напротив, отмечено нарушение баланса органического вещества, выразившееся в непроизводительном разрастании крон деревьев господствующего аруса и накоплении подстилки.

4. Комплексный уход ослабляет напряженность внутривидовых отношений в ельниках, но стимулирует межвидовую конкуренцию в смешанных двухъярусных древостоях. Лиственные породы оказываются сильными конкурентами ели в потреблении дополнительного пи-

тания, что делает неперспективным комплексный уход за смешанными древостоями. В таких древостоях уходу за елью должно предшествовать полное удаление лиственного яруса.

5. Дополнительный прирост формируется за счет более интенсивной реакции на комплексный уход большего числа деревьев по сравнению с разреженными без сопутствующего удобрения древостоями, а также вследствие уменьшения отпада. Доля крупных и средних деревьев в формировании дополнительного прироста постоянно B03pácTaeT, что является следствием их более интенсивной

и прдолжительной реакции на уход. Ельник кисличный характеризуется наибольшей величиной дополнительного прироста (5,2 мэ/га в год за десятилетие), что является доказательством перспективности ухода именно за древостоями данного типа леса. Эффективность повторных удобрений в ельниках повышается.

6. Целевыми программами предусматривается выращивание еловых древостоев для получения балансов, среднего и крупного пиловочника I и 1-2 сортов. В зависимости ст применяемой программы выход целевых сортиментов увеличивается на 25-52$ или же сроки их выращивания сонращалтся на 10-28 лет по сравнению с древостоем без ухода. При уходе за елью в лиственно-еловых древостоях достигается еще больший эффект, хотя выход целевых сортиментов оказывается меньшим'по сравнению с чистыми ельниками.

7. Расчетный экономический эффект, выраженный через коэффициент эффективности, варьирует в пределах 0,32-0,48 руб. добавочного чистого дохода на I рубль дополнительных затрат или 14-26 руб./га в год в зависимости от варианта целевой программы.

Экономическая эффективность программ комплексного ухода за елью в лиственно-еловых древостоях ниже эффективности программ ухода за чистыми ельниками. Она зависит от среднего диаметра вырубаемого лиственного яруса и условий реализации этой древесины. Наиболее выгодным является выращивание крупного елового пиловочника с оборотом главной рубки в чистых и смешанных древостоях соответственно 90 и 100 лет.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

I.Рубки уходасвнесением удобрений в березово-еловых насаждениях.// Выращивание и формирование высокопродуктивных насаж-

дений в южной подзоне тайги. Сб.науч.трудов. - Л.: ЛенШШХ, 1984. - С. 147-150.

2. Целевое выращивание еловых древостоев на основе сочетания рубок ухода с внесением удобрений. Методические рекомендации. - Л.: ЛенНИШ, 1986. - 33 с.'

3. Уход за лиственно-еловыми древостояыи с целью ускоренного получения еловых балансов.// Научно-исследовательские работы за 1981-85 гг. - М.: Лесн.пром-сть, 1986. - С. 4-6.

(в соавторстве с С.К.Сенновым),

4. Результаты опытов по сочетанию рубок ухода и удобрений в еловых и лиственно-еловых древостоях. // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве: Тезисы докл. Всес. совещания. - Архангельск, 1986. - С. 142-143.

5. Влияние комплексного ухода на структуру еловых древостоев. // Проблемы лесовосстановления в таежной зоне СССР: Тезисы докл. Всес. конф. - Красноярск, 1988. - С. 159-161.

6. Механизированное внесение удобрений при уходе за лесом. - Л.: ЦНТИ, 1988. - 3 с(в соавторстве с А.В.Данилиным).

7. Влияние комплексного ухода на динамику прироста и элементы минерального питания в еловых древостоях. // Лесоводст-венные способы формирования и оценки насаждений эксплуатационного и рекреационного назначения. Сб. науч.трудов. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1989. - С. 50-57.

8. Зависимость прироста ели от горизонтального взаиморасположения деревьев в пройденных рубкой ухода и комплексным уходом лиственно-еловых насаждениях. // Лесоустройство, таксация и аэрометода. Сб. науч.трудов.-Л.:ЛенНИИЛХ;1989.-С.135-140.

9. Влияние неравномерности внесения удобрений при механизированном комплексном уходе на прирост ели. // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Межвуз. сб.науч.трудов. - Л.: ЛТА, 1990. - С. 57-63.(в соавторстве с А.В.Данилиным).

Сдано в пр-во ОЗвОЭ.ЭО, Подо, в печать.^« ^«90. Формат 60x84 1/16. Бумага оберточная. Печ.л 1,0. Тираж 100 экз. Изд. № 47. Заказ № 139. Бесплатно. Редакционно-иэдательский отдел ЛТА

Ротапринт ЛТА. 194018, Ленинград, Институтский пер., 3.