Влияние климатана скорость роста сосновых молодняков

4.Формирование

4.1 Формирование молодых лесов и пути улучшения их породного  состава

Вопрос смены  пород, происходящий в лесах в  связи с влиянием человека, а также  природных факторов, издавна находит  место в лесоводственной литературе (А. Е. Теплоухов, 1848; М. К. Турский, 1886; Н. К. Генко, 1886; Д. М. Кравчинский, 1905; Г. Ф. Морозов, 1914 и др.). Еще в 1848 г. А. Е. Теплоухов, на основании своих наблюдений в северных лесах, делим природные леса на «первобытные, прорубленные и вторичные», отмечая что «вторичные» леса приходят на смену «природным».  
      В зависимости от степени влияния того или иного фактора (сплошные концентрированные рубки, условно-сплошные, лесные пожары и т. д.) смена пород и формирование молодых лесов в Вологодской области, также как и вообще на Европейском Севере, идут по разному.  
      В сосняках в результате рубок главного пользования без оставления семенников или после сплошного пала формируются чистые лиственные молодняки или лиственно-еловые (если окружение ельники). После низовых пожаров или сплошных рубок с оставлением сосновых семенников, а также проведения лесных культур зачастую формируются смешанные лиственно-сосновые молодняки. При рубках в сосняках с сохранением второго яруса ели складываются чистые или с небольшой примесью лиственных ельники. В лишайниковых типах леса и в сфагновых, после рубки смена не происходит. При наличии семенников здесь формируются чистые сосняки или с незначительной примесью лиственных.  
      В ельниках после главных рубок без сохранения подроста и оставления обсеменителей, особенно на сырых почвах, могут формироваться чистые лиственные насаждения (береза, осина, ольха). После пожаров, рубок главного пользования с оставлением семенников, посева лесных культур на месте ельников образуются лиственно-еловые насаждения: верхний ярус – береза, осина, нижний – ель. В этом случае ель надолго останется во втором ярусе в связи с угнетающим влиянием лиственных пород.  
      После сплошных рубок с сохранением подроста формируется елово-лиственная формация. В зависимости от количества и высоты сохраненного подроста состав насаждений может быть разный: смешанные с преобладанием по составу лиственных, елово-лиственные – по высоте и количеству преобладает ель, лиственные в примеси; чистые ельники. Чистые ельники формируются редко, при условии наличия и сохранения большого количества подроста и тонкомера.  
      Таким образом, как видно, только в редких случаях не происходит смены пород. В основном же на месте хвойных формируются смешанные молодняки или вместо сосняков – ельники и наоборот. Смена пород – это объективный закон существования и развития наших лесов и с этим необходимо считаться. Задача лесовода заключается, с одной стороны, в использовании смены пород в своих целях, а с другой стороны, применять все имеющиеся способы для того, чтобы избежать смены пород или сократить ее.  
      Успешность создания ценных и высокопроизводительных древостоев во многом зависит от правильной организации хозяйства в молодом их возрасте. Известно, что молодые организмы наиболее отзывчивы на влияние внешней среды, наиболее пластичны и обладают наибольшей изменчивостью своих форм и размеров. Однако прежде чем воздействовать на природу леса, необходимо ее знать. В связи с этим изучение формирования молодых лесов в таежных условиях Европейского Севера имеет большое теоретическое и практическое значение.  
      Вследствие давней и интенсивной эксплуатации сосновых лесов около трети площади их занято молодняками, чистыми и с различной примесью лиственных пород в составе. Происхождение молодняков в основном естественное, лишь на 6% площади они созданы искусственным путем. Незначительные площади молодняков кедра и лиственницы полностью представлены культурами.  
      На месте еловых лесов формируются в основном лиственно-еловые молодняки, в которых ель при отсутствии рубок ухода долгое время находится во втором ярусе.      Такие молодняки при инвентаризации леса обычно относят к лиственным хозсекциям, в результате чего только за последние 20 лет площадь лиственных лесов увеличилась на 13%.  
      Преобладающие по площади сосновые и лиственно-еловые молодняки представляют наибольший интерес как объекты хозяйственной деятельности. В связи с этим изучению особенностей формирования их должно быть уделено главное внимание.  
 
 
 
 
 
 
 
 

                                  4.2  Формирование сосновых насаждений 
    В результате успешного возобновления сосны на вырубках и гарях, удельный вес насаждений этой породы за последние 20 лет не претерпел существенных изменений. За этот период доля молодняков в сосновых насаждениях возросла на 9,2% и составила к 1966 г. – 30,2%.  
      Образование сосновых молодняков идет в основном за счет последующего возобновления сосны. Как показывают исследования, проведенные в Белозерском, Чагодощенском и других лесхозах, благонадежный подрост сосны под пологом леса отсутствует, за исключением отдельных участков сосняков лишайниковых и сфагновых. Под пологом сосняков кисличников и черничников обычно в достаточном количестве имеется подрост ели, однако ель далеко не во всех случаях вытесняв! сосну. В таежных лесах Европейского Севера этому препятствуют пожары. По ориентировочным данным в Вологодской области около половины 30 – 40-летних молодняков возникло на месте гарей. Эти молодняки характеризуются высокой степенью сомкнутости и хорошим ростом, что говорит о благоприятном воздействии пожаров на последующее возобновление сосны. Без воздействия огня в условиях свежих боров зеленомошников возобновление в основном идет через смену сосны березой, реже осиной. В сухих борах (сосняки лишайниковые и мохово-лишайниковые), где напочвенный покров не является препятствием для прорастания семян, пожары не только не способствуют возобновлению, а даже наоборот, ухудшают его, сжигая оставшийся подрост, органические вещества в верхнем слое почвы и почвенный запас семян. В целом на сухих песчаных почвах, к которым сосна более приспособлена, чем другие породы, возобновление идет успешно, хотя в ряде случаев и замедленно.  
      В области довольно часто встречаются молодые сосновые леса, возникшие благодаря заселению сосной заброшенных в лесу «новин» (подсек) и пашен. Такие леса отличаются очень высокой для Севера производительностью и могли бы служить своего рода эталонами, однако, как справедливо отмечают О. А. Неволин и др. (1963), «из-за вопиющей безхозяйственности... они расстроены бессистемными рубками с целью заготовки дров, жердей и сильно захламлены».  
      Вторым путем возникновения сосновых лесов является искусственное лесовосстановление. Это посев и посадка леса, аэросев и проводимое ранее содействие естественному возобновлению с подсевом семян сосны.  
      Исследования А. В. Патранина (1957), Г. А. Лиогенького (1966), Ф. И. Сулимова (1953) и др., а также данные лесоустройства, показывают, что создание сосновых лесов искусственным путем далеко не во всех случаях привело к желаемым результатам. Проведение аэросева оказалось успешным на больших участках гарей, в том числе и на вырубках, пройденных пожарами. Посев и посадка сосны как мера быстрого лесовосстановления наиболее целесообразна в сухих борах, а так же на вырубках, вышедших из-под еловых и лиственных насаждений. Однако, несмотря на вce возрастающие объемы лесокультурных работ, доля искусственного лесовосстановления не превышает пока еще 10%- Таким образом, основным путем создания молодых сосновых лесов является естественное возобновление.  
      Как известно, успешный ход естественно го возобновления возможен при благоприятном стечении целого ряда обстоятельств, прежде всего таких, как подготовка почвы к восприятию семян и наличие источников обсеменения. Вследствие разнообразия лесорастительных условий, степени задернения и минерализации почвы, количества семенников или семенных куртин, периодичности плодоношения и других причин, лесовосстановительный период на месте бывших сосновых лесов протекает крайне неравномерно. Например, в сосняках брусничниках при наличии источников обсеменения уже через 3 – 5 лет можно насчитать до 20 – 25 тыс. всходов, а в сосняках лишайниковых при сплошных рубках без оставления семенников и низовых пожарах нередко даже через 20 – 30 лет не появляется и 1,0 тыс. сосенок на 1 га.  
      Возобновление сосновых лесов идет неравномерно по площади. В боровых типах леса хорошо дренированные понижения между холмами значительно более «заселены» деревьями, чем холмы. В этих же типах леса четко видно образование биогрупп от 3 до 15 – 20 деревьев, смыкание в которых наступает в 5 – 8 лет, а между группами к 15 – 20 годам. В среднем для большинства сосновых типов леса возобновительный период следует считать от 3 до 6 лет. При участии лиственных пород он уменьшается, а на захрущевленных площадях может растянуться до 15 – 20 лет; в ряде случаев полного смыкания крон деревьев не наступает и до возраста спелости.  
      Определенное представление о молодняках, формирующихся на месте бывших сосновых лесов, может быть получено по данным статистической обработки массовых материалов лесоустройства. (Выборки произведены из 5,6 тыс. таксационных описаний, что охватывает 25% площади молодняков).  
      Наибольшая площадь молодняков (77%) представлена четырьмя типами леса: брусничником, черничником, долгомошником и сфагновым. На каждый из остальных типов леса приходится не более 4% площади  
      Состав сосновых молодняков неоднороден и тесно связан с типом леса. Чистые молодняки (преобладание сосны выше 80%) занимают в целом по области 30%, с участием лиственных пород, в основном березы, до 5 ед. состава – 50% и с преобладанием по запасу лиственных – 20%. Особенно большое участие лиственных пород характерно для зеленомошной группы типов леса. А в таких типах леса, как кисличник, травяной и черничник чистые молодняки почти не встречаются. Это говорит о том, что в области имеется большая база для проведения рубок ухода. С учетом состава, производительности и полноты (сомкнутости) свыше 60% площади всех сосновых молодняков нуждаются в осветлениях и прочистках свыше 50% – в прореживаниях.  
      Наблюдения показывают, что сосна в молодом возрасте сильно ослабляет свой рост из-за затеняющего влияния березы, особенно в тех случаях, когда береза на 2 и свыше лет старше сосны. В то же время незначительное (до 2 – 3 единиц состава) участие березы в сосновых насаждениях желательно, так как создание смешанных насаждений является одним из путей повышения продуктивности и ценности лесов. Сосново-березовые насаждения по сравнению с чистыми обладают более высокой устойчивостью против вредителей, болезней, стихийных бедствий (пожаров), имеют повышенные водоохранные и защитные свойства и, главное, дают более высокую продуктивность. Вследствие ежегодного опада листвы почвы обладают целым рядом положительных свойств: повышенное содержание гумуса, высокая степень насыщения основаниями, низкая активная кислотность и т. д.  
      В сухих борах береза растет плохо, хотя наличие ее здесь было бы весьма полезным. Опыт введения березы в культуры сосны, проведенный в 1938 – 1940 гг. на сухих песчаных почвах в Устюженском лесхозе, не был успешным. Береза образовала в культурах второй ярус и в настоящее время усыхает.  
      Уже с самого начала формирования сосновых лесов четко проявляется дифференциация деревьев по высоте, толщине и другим таксационным показателям, которая вносит свои особенности в строение и рост молодых древостоев. Исследования Л. Ф. Ипатова и В. И. Левина (1967, 1969) в сосновых молодняках Вологодской области показали, что по своему строению они сильно отличаются от спелых древостоев. Прежде всего значительно выше (в 1,5 – 2,0 раза) изменчивость важнейших таксационных показателей: числа деревьев на 1 га, средней высоты, среднего диаметра, формы стволов и т. д. Так, границы диаметров на высоте груди составляют от 0,1 – 0,2 до 2,2 – 3,0 диаметра среднего дерева. При графическом изображении числа деревьев по толщине четко видна положительная асимметрия, т. е. большинство деревьев сосредоточено в тонкомерной части. По высоте «разбег» составляет 0,4 – 1,4 от средней высоты древостоя, тогда как в спелых древостоях этот показатель характеризуется данными 0,67 – 1,16  
      Дифференциация деревьев по высоте связана с особенностями микрорельефа, с особенностями почвенных и экспозиционных условий, с различным положением деревьев в древостое, с наследственными свойствами семян и другими причинами. В ре зультате дифференциации уже в молодом возрасте выявляются деревья, способные создать древостой будущего (деревья I – II класса роста по Крафту). Вероятность выйти в верхний (господствующий) полог ослабленных или отставших в росте деревьев крайне мала, так как они отстают не только по размерам, но и по темпам роста.  
      Способность природы регулировать густоту начинает проявляться в более производительных типах леса с 15 – 20 лет. До возраста 30 – 40 лет в полных сомкнутых древостоях отмирает наибольшее число тонкомерных деревьев, в связи с чем этот период в жизни молодого леса часто называют периодом бурного естественного изреживания. С учетом характера и степени естественного изреживания оптимальное число деревьев на 1 га, которое должно быть оставлено при рубках ухода, составляет в среднем для молодняков высокопроизводительных типов леса со средней высотой до 4 м – 6 тыс., с высотой от 4 до 10 м – 4 – 5 тысяч.  
      Существенные изменения претерпевает и фо1рма древесных стволов, особенно в верхней части ствола, в области кроны. Установлено, что наибольшее влияние на форму маломерных стволов оказывает густота и условия произрастания. В наиболее полных древостоях и в наиболее производительных типах леса при одной и той же высоте, как правило, формируются более полнодревесные стволы. По существенности различий в форме стволов сосновые молодняки в практическом отношении целесообразно разделять на 2 большие группы: высокопроизводительные (1а – III кл. бонитета) и низкопроизводительные (остальные классы бонитета).  
      Рост сосновых молодняков зависит прежде всего от условий произрастания. Например, различие в росте по высоте между двумя крайними по производительности типами леса – сосняками кисличником и сфагновым составляет к 40 годам – 10 м (в 2,9 раза). Кульминация прироста в высоту происходит в 15 – 20 лет в сосняках зеленомошной группы типов леса и в 20 – 30 лет в остальных типах леса.  
      При формировании сосновых молодняков большие изменения происходят в напочвенном покрове. Сплошная рубка или пожар приводят к массовой гибели одних и к разрастанию других растений, которые раньше входили в покров в небольшом количестве {Мелехов, 1954, 1957). Первые признаки восстановления напочвенного покрова появляются лишь с момента смыкания крон молодых деревьев. Например, черника, почти полностью погибающая после сплошной рубки древостоя, начинает входить в покров лишь в 25 – 30-летнем возрасте сосновых молодняков. Вереск, проявляющий способность к бурному разрастанию на вырубках как из-под сосняков лишайниковых, так и вплоть до сосняков черничников начинает заметно исчезать лишь при сильном затенении. Одновременно уменьшается число светолюбивых травянистых растений на богатых почвах, лишайников – на бедных и увеличивается проективное покрытие брусники, зеленых мхов.  
      Таким образом, подводя краткий итог по формированию сосновых молодняков, необходимо подчеркнуть:  
      1. Формирование молодых сосновых лесов на вырубках и гарях Вологодской области идет в целом успешно, однако в связи с большим разнообразием лесорастительных условий и различного сочетания факторов, способствующих или препятствующих естественному возобновлению, молодняки не однородны по составу, производительности и полноте.  
      2. С целью создания высокопроизводительных сосновых лесов крайне необходимо проведение рубок ухода: участие человека особенно важно при формировании сосновых лесов зеленомошной группы типов леса, где значительная примесь лиственных пород очень часто оказывает отрицательное влияние на рост и развитие сосны.  
      3. Наряду с расширением работ по рубкам ухода и реконструкции насаждений необходимо более детальное и глубокое изучение особенностей формирования, строения и роста сосновых молодняков 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.3 Формирование березово-еловых насаждений

Большое внимание в последнее время привлекают лиственно-еловые насаждения. Круг затрагиваемых  вопросов весьма разнообразен, однако большая часть работ посвящена  количественной характеристике, составлению таблиц хода роста. Между тем, понимание биологической сущности лиственно-елового насаждения, иначе говоря, вопросы лесоведения, определяющие политику лесоводства и взаимосвязанные с количеством, являются не менее важными и требуют пристального изучения.  
      Береза в массовом количестве начинает поселяться в первый год, достигает 35 – 50 тыс. штук на 1 га. Такое интенсивное поселение наблюдается в течение первых 4 – 6 лет с последующим спадом.  
      Ель начинает поселяться одновременно с березой или даже раньше. Однако, благоприятные условия для прорастания ее семян и выживаемости создают после того, как береза освоит данную площадь.  
      Акад. И. С. Мелехов (1949) указывал, что заселение березы создает благоприятную микроклиматическую обстановку для возобновления ели. Количество ели и сроки ее поселения определяются не только этой причиной. Большое значение имеет наличие источников обсеменения.  
      Наиболее интенсивное возобновление ели во всех насаждениях происходит в одном и том же возрасте по березе (колебания ±2 года). Такая «вспышка» в возобновлении ели наблюдается один раз за весь период формирования молодняков, свидетельствует о наиболее благоприятных условиях для поселения ее именно в этом возрасте (рис. 17). В дальнейшем, в годы с обильным плодоношением ели, в возобновлении отмечаются лишь небольшие «всплески» с последующим затуханием.  
      Поколение, возникающее из семян такого рода, следует считать вторым поколением, в отличие от первого, формирующегося от внешних обсеменителей.  
      Возобновление продолжается на протяжении всего рассматриваемого периода (до 50 лет). В 50-летнем возрасте наблюдается очень небольшое количество всходов (около 500 штук на 1 га). В определенном возрасте в обсеменении начинает участвовать ель данного насаждения. По мере количественного увеличения ели в первом ярусе обсеменительное значение ее возрастает.  
      В оценке успешности возобновления ели под пологом березы следует различать два периода возобновления: биологический и хозяйственный. Биологический имеет большую продолжительность и заканчивается приблизительно в возрасте 40 – 50 лет по березе, когда начинает плодоносить ель данного насаждения. Хозяйственный период короче и определяется тем количеством ели, которое гарантированно может обеспечить в будущем формирование елового насаждения. По началу процесса отпада ели и ее дифференциации по росту и состоянию хозяйственный период возобновления возможно определить 20-летним периодом. Данные показывают, что за 45 лет отпад составляет около 95%. Наиболее интенсивен этот процесс в 10 и 20-летних насаждениях. Отпад в это время в основном идет за счет подроста и тонкомерной части. В молодняках до этого возраста усыхают в основном всходы и самосев (2 – 5 лет), попавшие в сравнительно неблагоприятные условия. Интенсивный процесс изреживания завершается в 37 – 40-летних насаждениях. В них за 10 лет (в 40 – 49-летних) число деревьев уменьшилось на 0,7 %•  
      Наиболее интенсивная дифференциация молодняка по диаметру проходит в насаждениях 15 – 20-летних, т. е. интенсивность роста в этом возрасте такова, что обеспечивает максимальный переход подроста в фазу жердняка. Дальнейшее формирование древостоя идет за счет молодняка, который в первые 20 лет успел выйти в верхнюю часть яруса. Увеличение числа деревьев в верхнем ярусе быстро увеличивается до 20 лет, затем наступает спад. Те особи, которые поселились в первые годы, обладают интенсивным ростом, меньше подвержены отпаду и долго сохраняются в насаждении. Это не относится к абсолютно всей березе, поселившейся в начальном этапе. Часть из нее отпадает или остается в прежнем ярусе.  
      Ход роста по средней высоте в насаждениях показывает снижение высоты в 40-летнем возрасте. В насаждениях до 40 лет имеется почти прямая связь средней высоты с возрастом.  
     Распределение березы относительно среднего диаметра складывается так, что деревья от 2-сантиметровой ступени до среднего диаметра во всех возрастах занимают 63 – 70% всего числа деревьев.  
      Известно, что высота и диаметр являются наиболее существенными таксационными признаками, характеризующими рост деревьев в зависимости от условий. По нашему мнению, относительная высота в березово-еловых насаждениях может служить комплексным показателем интенсивности роста и влияния деревьев друг на друга.  
 
 
 
 
 
 

Заключение

В связи с  тем, что ареал сосны весьма обширен: на севере он доходит до границы лесной зоны и в связи с тем , что эта древесина имеет высокую стойкость против гниения, достаточно высокую прочность, хорошо обрабатывается, то она очень широко применяется. Она используется в строительстве, машиностроении, мебельном производстве, железнодорожном транспорте, тарном производстве, для крепления  
горных выроботок и т.д. Помимо её того сосна является восполнимым природным богатством в отличии от например железа и нефти, поэтому её можно очень широко использовать

Адаптация (приспособление) растения к конкретным условиям среды  обеспечивается за счет физиологических  механизмов (физиологическая адаптация), а у популяции организмов (вида) — благодаря механизмам генетической изменчивости, наследственности и отбора (генетическая адаптация). Факторы внешней среды могут изменяться закономерно и случайно. Закономерно изменяющиеся условия среды (смена сезонов года) вырабатывают у растений генетическую приспособленность к этим условиям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. http://science-bsea.bgita.ru/2008/les_2008/runova_vl.htm
2. Сосна. А.В.Побединский, Москва, “Лесная промышленность”,1979.
3. Биологический энциклопедический словарь. Москва, “Советская энциклопедия”,1989.
4. Володько И.К. ''Микроэлементы и устойчивость растений к неблагоприятным условиям'', Минск, Наука итехника, 1983г.
5. Уоринг Ф., Филлипс И. ''Рост растений и дифференцировка'', Москва, Мир, 1984г.
6. Горышина Т.К. ''Экология растений'', уч. Пособие для ВУЗов, Москва, В. школа, 1979г.