Естественное возобновление леса

Естественное возобновление сосны на вырубках из-под сосняков-брусничников протекает удовлетворительно как за счет подроста, так и за счет самосева. Характерно, что вырубки давностью 10 лет и больше, как правило, возобновлены сосной последующих генераций, количество которой в зависимости от наличия и характера обсеменителей варьируют в пределах от Зтыс. шт. при обсемении только от стен леса до 15 тыс. шт. в количестве семенников сосны 10--20 шт/га. Лесовозобновительные процессы на более свежих вырубках (4 года и менее) еще не закончены, поэтому число деревьев сосны здесь не превышает 2 тыс. шт. или она практически отсутствует. Однако на этих вырубках отмечено достаточное количество подроста сосны предварительного возобновления, сохраненного при лесозаготовках и составляющего 20--40% общего количества подроста и самосева.

В возобновлении вырубок сосняков-черничников хвойными породами большую роль играет подрост предшествующего возобновления, если же его нет, то возобновление идет со сменой пород. Вместо вырубленных насаждений с преобладанием сосны формируются молодняки с преобладанием березы и участием елового подроста. Характерной особенностью возобновления вырубок из-под сосняков-долгомошников является то, что этот процесс происходит в первые 2--3 года после рубки, пока покров из кукушкина льна сравнительно небольшой мощности и не препятствует поселению сосны. Особенно обильный самосев сосны на расстоянии до 20 м от семенников и стен леса. Так, на 4-летней сплошной вырубке насчитывалось 13 тыс. шт/га самосева сосны в основном в возрасте 3--4 лет, а также около 7 тыс. шт/га самосева березы; высота и тех и других на лесосеках старше 5 лет бывает примерно одинакова, что приводит в этих условиях к формированию молодняков с преобладанием хвойных и без ухода за ними. При отсутствии предварительного возобновления и обсеменителей сосны долгомошные вырубки, как правило, возобновляются березой. Можно считать, что береза в этих условиях играет положительную роль. По данным Н.Е. Декатова (1961), при достаточном лесовозобновлении древесная растительность подавляет разросшиеся мхи и способствует разболачиванию вырубок. Наиболее успешно возобновляются сосной вересковые вырубки, несколько хуже -- еловые.

Вырубки из-под ельников-кисличников возобновляются в большинстве случаев лиственными породами, ель представлена в основном подростом предварительного возобновления в небольшом количестве. Последующее возобновление ели затрудняет сильная задернелость, препятствующая прорастанию семян. В ельниках-черничниках обычно бывает значительное количество хвойного подроста и самосева, достаточное для формирования хвойных молодняков рубками ухода.

Обобщение материалов обследований предварительного возобновления под пологом спелых и перестойных насаждений показывает, что в подавляющем большинстве насаждений имеется подрост хвойных пород

Площадь распространенных в подзоне средней тайги сосняков-черничников и брусничников с количеством благонадежного хвойного подроста более 3 тыс. шт/га составляет 70--75%. В низкобонитетных сфагновых сосняках естественное возобновление под пологом спелых и перестойных насаждений значительно хуже -- 33% их имеют количество подроста менее 3 тыс. шт/га, а на 38% площади возобновление вообще отсутствует. В сосняках-зеленомошниках подзоны южной тайги менее 3 тыс. шт/га подроста насчитывалось в 26% сосняков брусничных, 55% кисличных и 25% черничных; в подзоне средней тайги эти показатели составляли 16, 50 и 15%. В наиболее производительных типах сосновых лесов зеленомошынковой группы возобновление под пологом леса в значительной степени представлено елью. В сосняках кисличных подзоны средней тайги еловый подрост преобладает на 65% площади, в черничных на 40% и в брусничных на 23%. В подзоне южной тайги под пологом сосновых насаждений еловый подрост встречается в сосняках кисличных на 76% площади, в черничных на 39% и в брусничных на 23%. Все это говорит о возможной смене сосны елью.

В еловых насаждениях подзоны средней и южной тайги наблюдается высокая обеспеченность благонадежным хвойным подростом. Наиболее распространены черничные и долгомошные типы леса, и в них площади г подростом более 3 тыс. шт/га 54 и 67%. Еловые насаждения подзоны южной тайги в еще большей степени обеспечены подростом, чем в подзоне средней тайги. Площадь наиболее распространенных ельников-черничников с количеством благонадежного подроста более 3 тыс. шт/га составляет 80 и ельников-долгомошников 71%.

Хвойный подрост, главным образом еловый, в довольно больших количествах имеется и под пологом лиственных и лиственно-хвойных насаждений: более 3 тыс. шт/га на 61% площади березняков и 66% осинников в подзоне средней тайги. В поздоне южной тайги обеспеченность хвойным подростом под пологом спелых и перестойных лиственных насаждений еще выше. В среднем площадь березняков с количеством хвойного подроста более 3 тыс. шт/га составляет 75 и осинников 84%, что на 14--18% превышает аналогичные показатели насаждений подзоны средней тайги. Под пологом лиственных древостоев количество хвойного подроста часто превышает количество подроста в ельниках. Кроме того, этот подрост после рубки оказывается более устойчивым, чем в еловых насаждениях, так как, произрастая в условиях гораздо большей освещенности, он оказывается более приспособленным к резкому освещению при вырубке материнского полога.

Процессы естественного возобновления па вырубках изучали многие исследователи (Ткаченко, 1931; Мелехов, 1954, 1958, 1959, 1962, 1972: Шиманюк. 1955; Победин-ский 1961, 1966, 1970, 1973; Колданов. 1966; Моисеев. 1971; Чертовской, 1969, 1972; Львов, 1971 и др.). Обобще-

ние получ?нных данных дает основание отметить, что естественное возобновление вырубок в лишайниковой группе типов леса происходит, как правило, сосной, смены другими породами практически не бывает. Процесс естественного возобновления в лишайниковых борах протекает весьма различно: иногда он начинается сразу же после рубки, но часто растягивается на много лет. К этой группе типов леса по характеру возобновления стоят очень близко вересковые и вересково-брусничные типы леса. Успех возобновления во многом зависит от количества и степени развития верескового покрова. По степени возобновляемости сосной вересковые и другие близкие к ним типы леса можно поставить на первое место, так как сосна занимает господствующее положение даже на огромных площадях концентрированных вырубок, редко уступая место ели и лиственным породам. В этом типе леса оставляемые семенники оказываются более устойчивыми.

А. В. Побединский (1973) отмечал, что при соблюдении элементарных лесоводственных требований на многих вырубках можно обеспечить возобновление хвойных пород естественным путем и в приемлемые для лесного хозяйства сроки. Изучение состояния молодняков, возникших на вырубках естественным путем, и анализ затрат труда на их выращивание дают основание утверждать, что такие молодняки имеют вполне удовлетворительные лесоводственные и экономические показатели, которые следует принимать во внимание при оценке эффективности лесовосстановительных мероприятий. Поэтому ориентировка на естественное возобновление в таежных лесах отвечает как природе лесов, так и экономическим условиям.

Содействие естественному возобновлению и сохранение подроста

В настоящее время естественное возобновление и создание лесных культур характерны для ГУ ГЛПР «Семей орманы». Однако все большее внимание уделяется естественному возобновлению даже там, где традиционно преобладали методы искусственного лесовосстановления. Считается, что в ходе естественного возобновления создаются наиболее устойчивые и продуктивные леса. При этом речь идет о целенаправленных мерах, о применении определенных способов рубок и других мероприятий, способствующих естественному возобновлению. В связи с этим применяют постепенные, выборочные, каймовые, котловинные и другие способы рубок, которые могут обеспечить естественное возобновление.

Возникновению и развитию этой тенденции в определенной мере способствовали ветровалы и буреломы, имевшие место в большей мере в чистых искусственных насаждениях, и данные о большей устойчивости смешанных насаждений. Возрастание потребности в еловой древесине привело к созданию монокультур ели, которые к возрасту спелости начали подвергаться нападению вредителей и болезней и страдать от ветровалов и буреломов.

Довольно широко практикуется оставление семенников, как правило, в количестве 30--50 шт/ra, а иногда до 100 шт/га. Обычно оставляют лучшие деревья, хотя рекомендуется оставлять деревья, средний диаметр которых на 15--20% меньше максимальных диаметров в древостое, так как они дают наибольшее количество семян; семенники безболезненно можно убрать позднее, а самосев бывает настолько обильным, что даже частичное повреждение в последующем не оказывает заметного влияния на успех возобновления. При таком количестве оставленных семенников площади почти такие же, как в предпоследней стадии постепенных семено-лесосечных рубок. В сосняках-беломошниках семенники удаляют сразу после массового появления самосева, что обеспечивает более быстрый рост и развитие самосева.

Для сосняков-зеленомошников с мощным слоем грубого гумуса предложен огневой способ обработки почвы на сплошных вырубках, при котором контролируемый отжиг порубочных остатков, и напочвенного покрова производится весной методом пуска огня против ветра. В этом случае принимают меры по предохранению семенников: вокруг них удаляют подстилку, а у основания делают отсыпку из почвы. Выжигание грубого гумуса и напочвенного покрова приводит к появлению обильного самосева. Улучшение условий и ускорение роста самосева обеспечивается повторным, а иногда даже 3-кратным отжигом напочвенного покрова в сформировавшихся молодняках, проводимым с большой осторожностью специальными огнеметами.

Применение огня в целях содействия естественному возобновлению оправдывается лесоводственной и экономической эффективностью этого метода. При контролируемых палах подготовляется благоприятный субстрат для получения самосева, сжигаются порубочные остатки и валеж, чем достигается снижение пожарной опасности, уничтожается травянистая, кустарниковая и древесная растительность и создаются более благоприятные условия для роста и развития главной породы, т. е. предотвращаются смена пород и преобразование состава насаждений. Однако положительное воздействие этого способа сказывается лишь при средней интенсивности огня (нужная степень прогорания напочвенного покрова приводит к увеличению естественного возобновления в 5--8 раз), сильный огонь приводит к так называемому «остеклению» почвы, когда возобновление не появляется, а слабый -- к бурному развитию травянистой растительности, препятствующей возобновлению. В ряде стран от этого метода отказываются в связи с опасностью применения его в пожарном отношении, при оставлении значительного количества семенников, а также из-за его трудоемкости и дороговизны.

Содействие естественному возобновлению путем сдирания верхнего напочвенного покрова и рыхления почвы дает хорошие результаты и этот метод находит все более широкое применение. Для проведения такого рода работ применяют различные орудия. Широкое применение находят так называемые скарификаторы -- отрезки нефтепроводных труб с наваренными на них по спирали шипам в виде акульих плавников, заканчивающиеся якорными цепями, к звеньям которых с разных сторон приварены стальные штыри; протаскивание их тракторами обеспечивает сдирание напочвенного покрова и рыхления почвы. Созданы для этих целей и орудия с активными рабочими органами: специальные лесные фрезы; скарификатор в виде двойной углообразной рамы с вращающимся в вертикальном положении колесом, к которому прикреплены концы троса, отбрасывающие в стороны порубочные остатки и рыхлящие почву; якорные покровосдиратели и различные рыхлители. Эта мера дает хорошие результаты, если обеспечиваются сдирание покрова и рыхление почвы не менее чем на 25% площади.

Большое внимание уделяется сохранению подроста, так как это позволяет значительно сократить оборот рубки. Такое стремление особенно заметно в высокопродуктивных и не требующих замены лесах естественного происхождения.

Анализ результатов проведенных исследований показывает, что освещенность, плотность заселения почвы растительностью, различная полнота материнского полога и Другие факторы приводят к формированию подроста различного качества. Хорошо сформировавшийся жизнеспособный подрост легко переносит изменившиеся условия. Большей частью погибают угнетенные экземпляры, которые длительное время находились под пологом высокосомкнутых насаждений. При формировании насаждений самый перспективный подрост высотой 0,9--1,1 м. Он не уступает в темпах роста лиственным породам и выходит в первый ярус молодняков. Приспособившийся к новым условиям, оправившийся подрост заметно начинает наращивать прирост и через некоторое время, компенсируя отставание в росте, бывшее у него до рубки материнского древостоя, достигает размеров, соответствующих его действительному возрасту при нормальном росте.

Факторы способствующие естественному возобновлению леса

Из экологических факторов особенно большое влияние оказывает климат, с ним тесно связаны количество и качество пыльцы, периодичность плодоношения, размеры in шпек п семян, их вес, количество у одной и той же древесной породы.

Условия, в которых протекают процессы возобні ления леса в природе, чрезвычайно разнообразны. Этим определяется большое значение экологии возобновления леса на этапах «прорастание семян -- формирование подроста».

Для успешного прорастания семян необходимы влага, тепло и воздух; оптимальные величины их для тех или иных пород неодинаковы, причем они изменяются при разных сочетаниях.

Оптимальные температуры для прорастания семян сосны и ели колеблются в пределах 20--30° С (для ели ближе к первой, для сосны -- ко второй цифре); оптимальная или близкая к. оптимальной влажность почвы для прорастания семян ряда древесных пород находится в границах 50--70%. В дальнейшем при появлении исходов и их последующем росте, кроме названных трех факторов, требуется определенная питательность субстрата и наличие света (хотя вначале и в минимальных дозах).

Таким образом, необходим комплекс факторов внешней среды, расширяющийся по мере превращения семян в растения и их дальнейшего формирования.

Возобновление леса, как явление географическое, связано с макроклиматом, макрорельефом, типом почвообразования, зональными типами растительности и т. д.

Для определенных этапов возобновительного процесса и в особенности для этапов прорастания семян, образования и формирования всходов, самосева и подроста на общем географическом фоне важное значение имеет .микросреда -- микроклимат, микрорельеф, напочвенный покров, подстилка, верхние горизонты почвы и т. д., определяющие благоприятные и неблагоприятные для возобновления условия среды. В связи с этим

необходим дифференцированный подход к обработке почвы и агротехнике в целом.

Все многообразие условий среды, наблюдающееся при возобновлении леса в том или ином регионе, можно свести к двум типам: 1) возобновление под пологом леса, 2) возобновление на открытом месте. Они противоположны. резко обособлены и вместе с тем часто преемственно связаны между собой.

В свою очередь обстановка для возобновления под пологом разных по составу древостоев в разных типах леса неодинакова. Условия меняются с динамикой самого полога и других элементов во времени. В этом отношении имеет значение изменение сомкнутости полога в результате естественного изреживания выборки отдельных деревьев при рубке, а также и под влиянием пожара. С одной стороны, способствуя большему проникновению света, тепла и влаги, изреживание создает благоприятные условия для возобновления леса; с другой стороны, могут проявляться и усиливаться нежелательные факторы, например разрастание светолюбивой травянистой растительности, затрудняющей возобновление леса. Низовой пожар уничтожает самосев и подрост под пологом леса, но он же, изменив свето-тепловой режим и режим влаги, уничтожив напочвенный покров и обнажив почву, создает во многих случаях весьма подходящие условия для появления новых поколений леса.

В лесоводстве важное значение имеет установление оптимальной для возобновления сомкнутости насаждения; она обусловливает не только благоприятную микроклиматическую обстановку (прежде всего освещенность), но и другие зависимые от сомкнутости элементы, особенно характер напочвенного покрова. Величина оптимальной сомкнутости меняется для каждой древесной породы, для определенного этапа возобновления, для различных лесорастительных условий. Так, если для самосева ели сомкнутость материнского древостоя 0,7--0,8 обычно благоприятна, то для сосны в южных районах она должна быть 0,5--0,6, а в северных -- 0,4--0,3 и ниже: для появления самосева дуба оптимальная среда на некоторый период создается при сомкнутости 0,6--0,7. Но и это лишь средние, общие данные, которые необходимо уточнять применительно к определенным лесорастнтельным условиям и этапам возобновления.

Под тенистым пологом может возникнуть самосев дуба, но в нормальном состоянии здесь он пребывает недолго (в течение 2--3 лет); его побеги отмирают, обращаются в торчки, из боковых почек образуются новые побеги, также затем отмирающие. Это явление свойственно и некоторым другим древесным породам. Но и резкое снижение полноты и сомкнутости древостоя, например, до 0,4--0,3 и ниже может вызвать увеличение опасности образования торчков (в результате ожогов, заморозков, иссушения почвы п т. д.).

В целях создания благоприятных условий для лесо-восстановительного процесса важно своевременно регулировать густоту и сомкнутость насаждения.

Возобновление леса под пологом очень часто происходит неравномерно и имеет куртинный характер. Это бывает обычно в лесу, не подвергавшемся пожарам и другим стихийным бедствиям, где молодое поколение обычно селится на месте отмерших или отмирающих старых деревьев, то есть в естественно образующихся просветах в насаждении. Такое явление особенно характерно для темнохвойных лесов и присуще разновозрастным светлохвойным и широколиственным лесам. Неравномерное возобновление леса связано также и с неравномерной выборкой деревьев при некоторых способах рубки.

Пространственная неравномерность возобновления леса означает и неравномерность в смысле времени. Формирование такого леса идет путем образования разновозрастных древостоев с вытекающими отсюда особенностями в морфологии и биологии лесного биогеоценоза в целом и изменения его во времени.

Но под пологом леса возобновление может быть и равномерным. Примером этого служит большинство типов сосновых лесов, тронутых низовыми пожарами, равномерно изреживающими древостой путем уничтожения преимущественно тонкомерных, подчиненных деревьев той же сосны или елового яруса и подготавливающими напочвенную среду для прорастания семян. В результате под разреженным пологом появляется одновозрастное поколение сосны или какой-нибудь другой породы, включая и ель, равномерно разместившееся по территории. Здесь лесное сообщество в целом может состоять из четко выраженных одновозрастных синузий. Это на длительный период накладывает отпечаток на динамику древостоев и других компонентов, на формирование типа леса в целом.

Равномерное возобновление леса может происходить (|хотя и не всегда) под пологом одновозрастного леса и без последующего воздействия пожара. Например, возобновление ели под пологом березняков или осинников при равномерном размещении источников ее обсеменения.

Сравнивая обстановку для возобновления в лесу и на открытом месте, можно отметить большую изменчивость и динамичность напочвенной среды' в условиях открытого места.

Многочисленные исследования в нашей стране и за рубежом показали, что наиболее благоприятные условия для массового прорастания семян и под пологом леса, и на открытом месте создаются на обнаженной минеральной почве; однако в крайних условиях -- при отсутствии или избытке влаги, а также при неблагоприятном температурном режиме -- среда для прорастания семян и последующих процессов возобновления и здесь становится неблагоприятной.

В разных типах леса и типах лесорастительных условий вырубок и гарей, на склонах разных экспозиций создается неодинаковая обстановка для возобновления леса, в связи с чем требуются и специфические меры воздействия на нее. В условиях открытых мест -- вырубок и гарей -- потенциальные возможности и пути облесения раскрываются полнее. После сплошной рубки или пожара создастся новая экологическая обстановка, такой комплекс лесорастительных условий, сложная природа которого типом леса не отражается или отражается лишь частично. Показателем этих новых экологических условий является тип вырубки или гари. В настоящее время установлены определенные закономерности в процессах лесовозобновления в связи с типами леса и вырубок, проведены эксперименты по искусственному возобновлению леса в разных типах вырубок, связанных с лесовосстановлением. В зависимости от природно-экономических условий требуются различные затраты на создание лесных культур. Отсюда возникает необходимость выявления конкретных форм и степени влияния природных и производственных условий на формирование затрат труда и эффективность производства. При планировании роста объемов трудоемких лесовосстановительных работ учитывают необходимость проведения своевременного лесоводственного ухода, ход возобновительных процессов на вырубках, а также наличие материально-технических и трудовых ресурсов. Для сохранности и дальнейшего формирования насаждений при естественном и искусственном лесовосста-новлении большое значение имеет выбор оптимальных способов и методов проведения лесоводственных уходов.

Основы лесовосстановления в ленточных борах прииртышья

Равнинную часть Обь-Иртышского междуречья между 50-54° с. ш. и 78-84° в. д. прорезывает система параллельных ложбин стока четвертичных вод, выполненных мощной толщиной флювиогляциальных песчаных осадков и заросших сосновым лесом. Общей особенностью этих лент является то, что все они имеют юго-западное простирание и падение. Близ границы Алтайского края и Казахстана Космалинская и Барнаульская ложбины сливаются между собой и с Локтевской, образуя обширное пространство островных песков, перекрывающих древние песчаные террасы Иртыша. При этом на протяжении 400 км от Оби к Иртышу ленточные боры пересекают две природно-климатические зоны: южную лесостепь с березовыми колками и сложным почвенным комплексом и разнотравно-ковыльно-типчаковую засушливую степь на темно-каштановых почвах. Граница между ними довольно четко проходит между 52- 53° с. ш. и по 81° в. д. Климат этих двух природных зон имеет следующие основные особенности.

Соответственно такой географии климата изменяются и особенности сосновых древостоев. В северной половине они более производительны (II,7 класса бонитета), чем в южной (III, 9) (Л. Н. Грибанов, 1954) Абсолютный вес семян сосны значительно отличается в северной (8,05 г) и южной (11 г) частях боров (Л.Н. Грибанов, 1960).

Все вышеизложенное, а также особенности синнузального сложения нижних ярусов сосновых насаждений и их фитоценотические особенности явились основанием для разделения ленточных боров Обь-Иртышского междуречья на два лесораститсльпых района (Л. ? Грибанов, 1965): Приобский (северная часть боров) и Прииртышский (южная часть боров в границах Лебяжинского, Ракитовского, Озерно-Кузнсцовского, Тополин-ского, Степно-Михайловского и Ключевского лесхозов Алтайского края и

11 лесхозов Павлодарской и Восточно-Казахстанских областей Казахстана ).

Результаты многолетнего (1932--1970) изучения особенностей естественного возобновления, формирования, роста и развития сосновых древостоев сухого бора позволяют дифференцировать динамический процесс смены одного поколения леса другими на следующие стадии, этапы и фазы.

Стадии вегетативного роста. 1.Этап постэмбрионального роста- фаза исходов от прорастания опавших на почву семян до перехода проростков на корнесобствениое питание. При этом успешность появления и укоренения всходов определяется достаточным обсеменением площади в сочетании с увлажнением почвы не ниже ее полевой влагоемкости в течение 10-15 дней, защиты появляющегося самосева от прямой солнечной радиации и конкуренции травянистой растительности. Такую защиту всходы находят в конусах тени материнских деревьев или под пологом мелколиственных пород.

2. Этап индивидуального роста самосева от перехода всходов на корнесобственное птиание до смыкания кронами - фаза подроста. На этом этапе вегетативного роста самосева благоприятное защитное влияние деревьев старшего поколения постепенно сменяется отрицательными трансабиотическими воздействиями в связи с сильным дренажем почвы развитой поверхностной корневой системой материнских деревьев. В результате рост подроста задерживается, его морфологические особенности свидетельствуют о сильном угнетении Такое состояние угнетения сосновый подрост в сухих типах леса может выдержать в течение 20--30 лет, не теряя способности к оправлению, если причины угнетения будут устранены при вырубке или отмирании деревьев старшего возраста. Основываясь на сказанном, подростом мы называем молодые поколения леса в период от перехода всходов на корнесобственное питание до смыкания кронами, испытывающее угнетение в результате неблагоприятных трансабиотических воздействии деревьев старшего поколения или других лесообразующих древесных пород.

3. Этап большого роста деревьев в высоту -- фаза жердняка.

С биологической точки зрения момент смыкания подроста кронами, сопровождающийся дифференциацией молодых деревцев по классам Крафта в результате непосредственного влияния их друг на друга, можно считать окончанием процесса естественного возобновления и началом фазы формирования молодогоо древостоя (М. Е. Ткаченко, 1939). При этом меньшая часть деревьев все время растет быстрее своих соседей, а значительное количество их, напротив, отстает в росте, становится угнетенными и отмирает.Промежуточное положение занимают деревца, растущие то быстрее, то медленнее соседних. В результате такого динамического процесса наблюдается дифференциация первоначально сомкнутого древостоя на отдельные биогруппы, отделенные друг от друга экологическими нишами. В течение этого заключительного этапа стадии вегетативного роста скорость увеличения размеров кроны все время отстает от ее отмирания -- происходит интенсивное очищение нижней части стволиков от живых сучьев.

Стадия возмужалости древостоя. С окончанием периода большого роста древостоя в высоту процесс дифференциации деревьев по классам Крафта в основном заканчивается и древостой вступает в следующую стадию возмужалости.

Первым этапом этой стадии является период большoгo роста деревьев в толщину, когда в результате интенсивного развития крон и как следствие увеличения ассимиляционного аппарата происходит накопление ассимилятов, необходимых для формирования репродуктивных органов и продуцирования семян, и наступает фаза семеношения и появления нового поколения леса.

При этом появившийся в экологических нишах самосев испытывает отрицательное трансабиотическос влияния деревьев старшего поколения леса, расположенных пл периферии сформировавшихся ранее биогрупп.

Заключительным этапом стадии возмужалости древостоя старшего поколения является фаза окончательного его распада и формирования нового поколения леса В этот период наблюдается дальнейшее сокращение площади биогрупп первого поколения леса, сопровождающееся оправлением от угнетения ранее появившегося подроста, а на вновь освободившейся площади появляется новый самосев. Так продолжается до тех пор, пока не произойдет полная смена одного поколения леса другим. В итоге описанных динамических процессов в точных борах формируются оригинальные, сложные по форме группово-разновозрастные древостой из нескольких условно одновозрастных поколений.

Иным путем протекает смена поколений сосновых древостоев в сырых и влажных типах леса, где подлесок формируется осиной, которая вследствие недостаточного для нее увлажнения и богатства почвы (кварцевые перемытые и перевеянные боровые пески) никогда не достигает размеров деревьев первой-второй величины. После сплошных вырубок и особенно повальных лесных пожаров, уничтожающих большую часть соснового древостоя, осина дает обильные корневые отпрыски и быстро заселяет всю освободившуюся от сосны площадь. После смыкания крон появившихся корневых отпрысков осины, светолюбивая злаковая растительность под их пологом быстро погибает и создаются необходимые условия для появления более теневыносливого соснового самосева. Последний отличается быстрым приростом в высоту, и, достигнув возраста 8-10 лет, он начинает врастать в полог осины; еще через 10-15 лет сосна обгоняет в росте осину и выходит в І ярус. Таким образом, весь процесс восстановительной смены соснового древостоя занимает 25-35 лет, считая и время нужное для формирования необходимых условий для пояления под пологом осины достаточного количества соснового подроста. Чем суше и беднее условия местопроизрастания и чем лучше обеспечено обсеменение сосной площади, тем более быстрыми темпами протекает этот процесс.

Лесовозобновление в ленточный борах. В результате более чем 200-летней хищнической вырубки сосновых древостоев и стихийных лесных пожаров ленточные боры Прииртышья к моменту первого лесоустройства в советский период являлись исключительно расстроенным объектом лесного хозяйства. Достаточно сказать, что в это время (1926 -- 1928 гг.) не покрытая лесом площадь достигала почти 60% всей удобной лесной площади. К этому же времени было посажено всего лишь 37,5 га лесных культур. С 1947 г. в ленточных борах были запрещены рубки главного пользования и широкое развитие получили лесокультурные мероприятия. В итоге за 25 лет (к 1 января 1972 г.) в ленточных борах было посажено около 200 тыс. га леса, из которых, однако, сохранилось всего лишь 63%, а переведено в лесопокрытую площадь около 37% всей площади посадок, или 60% площади сохранившихся лесных культур. Если проанализи-ровать результаты учета лесного фонда ленточных боров Прииртышья по состоянию на 1 января 1961 г. и 1966 г., то оказывается, что за 15 лет лесопокрытая площадь в ленточных борах увеличилась на 67 тыс. га и в том числе за счет естественного возобновления, в результате так называемых лесовосстановительпых рубок, на 58% (или па 33 тыс. га). Это позволяет заключить, что в данное время лесные культуры еще не имеют доминирующего значения в увеличении лесопокрытой площади в ленточных борах Прииртышья.

Это является следствием того, что отсутствует достаточно четкий прогноз последствий применявшейся агротехники создания лесных культур, обусловившей благоприятную экологическую обстановку для массового размножения соснового подкорного клопа.

Чтобы предупредить засекание и выдувание высаженных сеянцев вследствие сплошной распашки больших, открытых воздействию сильных ветров пустырей, было решено создавать культуры сосны полосами, то есть чередуя полосы подготовленной для посадки почвы е невспаханными кулисами. При этом предполагалось при хорошем укоренении и развитии высаженных сеянцев в дальнейшем закультивировать и незасаженные между ними буферные полосы. Однако два обстояьства не только не позволили выполнить упомянутое намерение, но и способствовали созданию благо-приятной экологической обстановки для массового размножения соснового подкорного клопа. Первое из них заключалось в том, что при учете выполнения плана лесопосадочных работ в закультивированную площадь включалась не физическая площадь, занятая высаженными сеянцами, а общая площадь всего закультивированного участка, включая и буферные межполосные участки почвы между полосами собственно высаженных сеянцев. В результате эта площадь и по сей день осталась не покрытой лесом. Второе обстоятельство заключалось в недостатке посадочного материала сосны на первом этапе интенсивного развития лесокультурной деятельности. Следствием этого явилось стремление к сокращению количества рядов саженцев на культивируемых полосах и увеличению между ними ширины необработанной почвы. Все это способствовало возрастанию расхода влаги на транспирацию высаженными сеянцами сосны и физического испарения ее сорной степной растительностью, получившей доступ внутри лесных посадок.

Таким образом, жизненность лесных культур оказалась очень низкой, что одновременно с сильным осветлением их внутренней среды создало хорошую экологическую обстановку для массового развития в культурах соснового подкорного клопа, деятельность которого и послужила решающим фактором их быстрого отмирания (В. Е. Смирнов, 1966).

Немалую роль в невысокой биологической устойчивости культур сосны в ленточных борах Прииртышья играет и недостаточная компетентность специалистов лесхозов и проектных организаций в выборе экологически оправданных местообитаний под лесные культуры. Извилистую сеть рукавов среди возвышенных песчаных массивов в ленточных борах формируют русла древних ложбин стока и обсохших озерных понижении. В погоне за осуществлением максимальной механизации лесо-культурных работ такие местоположения очень часто использовались для посадки сосны. Прикрыты с поверхности тонким плащом элювиальных песчаных отложений и подстилаемые соленосными третичными отложениями, эти участки, хотя и кажутся неискушенному взгляду вполне лесопригодными, в деиствительности обусловливают ослабленный рост посадок сосны и как следствие нападение подкорного клопа.

Обобщая все ранее сказанное, можно сделать заключение о том, что для достижения максимального успеха в лесовосстановлении лесопокрытой площади ленточных боров Прииртышья оба метода (естественное возобновление сосны и создание лесных культур) имеют одинаковое право на внимание. Основываясь на результатах анализа многолетнего изучения природных особенностей, закономерностей процесса естественного возобновления, формирования и роста сосновых насаждений в связи с особенностями лесорастительной среды, а также на результатах широкого производственного опыта, можно сформулировать следующие предложения по восстановлению лесопокрытой площади в ленточных борах Прииртышья.

Основой естественного возобновления сосны в типах сухого бора является создание условий для массового его появления под пологом материнского древостоя, что достигается устройством в его пологе просветов и окон со снижением общей полноты до 0,5--0,6. В дальнейшем, когда появившийся самосев начнет испытывать затруднения в росте вследствие неблагоприятного трансабиотического влияния деревьев старшего поколения леса, вырубку их необходимо форсировать таким образом, чтобы ближе 5 м от подроста не оставалось ни одного дерева старшего возраста. Несоблюдение этого требования приводит к образованию в древостое многочисленных сильно инсолируемых, задерненных светолюбивыми злаками полян, на которых самосев сосны в дальнейшем, как правило, не появляется, даже после минерализации почвы. Еще в 1930--1932 гг. опытами Лебяженской лесной опытной станции было установлено, что появляющийся самосев сосны на участках минерализованной почвы полностью погибает уже к концу первого вегатиционного периода. Такие же результаты наблюдались мною в трех лесных дачах Степно-Михайловского (1947 г.) и шести лесничествах Ключевского лесхоза (1948 г.) Алтайского края на границе с Казахстаном, где на площади около 200 га при учете самосева в плужных бороздах было обнаружено в конце вегетационного периода в среднем всего лишь 100 экземпляров на 1 га.

Еще более наглядную картину можно получить при анализе следующих результатов содействия естественному возобновлению сосны путем минерализации почвы в ленточных борах Обь-Иртышского междуречья в целом за 10-летний период. Так, с количеством самосева более 5 тыс. штук на 1 га было всего 6% площади, 3-5 тыс. штук - 6,9, 1-3 тыс. штук - 6,9 и менее 1 тыс. -- 80,2%.

Лучшие результаты в этом отношении, согласно нашим наблюдениям (Л.II. Грибанов и И.В. Каменская, 1959) и особенно специальным исследованиям, проведенным В.Е. Смирновым (1966), дает посадка ивы остролистной (шелюги красной). Как указывалось ранее, естественное возобновление сосны, особенно в засушливой Прииртышской половине боров, протекает наиболее успешно только при защите самосева от иссушающего и обжигающего воздействия солнечной радиации. Такую защиту самосев сосны получает не только в конусах тени материнских деревьев и под пологом лиственных деревьев, но и в посадках ивы остролистной. Благоприятное влияние шелюги па появление самосева сосны определяется хорошей весенней влагозарядкой почвы вследствие накопления кустами шелюги больших сугробов снега. Эта влагозарядка хорошо сохраняется под лесной подстилкой из опавших лист шелюги, причем она четко разделяется на два слоя: верхний, рыхлый, из скрученных листьев, и нижний полуразложившегося опада, обладающею повышенной влагоемкостыо н слабокислой реакцией (В. Е. Смирнов, 1953). Верхний слой лесной подстилки предохраняет почву от высыхания и в то же время благодаря рыхлой структуре не препятствует проникновению сосновых семян к нижележащему полуразложившемуся более влагоемкому слою подстилки с хорошими условиями для их прорастания. В дальнейшем появившиеся всходы защищаются от солнечной инсоляции облиственными побегами шелюги. Ортотропный рост побегов шелюги и их гибкость позволяют осевому побегу сосны быстро и без значительных нарушений «пробить» полог шелюги и выйти в I ярус.

Изложенные выше данные позволяют рекомендовать использование посадки шелюги в рединах как меру содействия естественному возобновлению сосны с вырубкой деревьев старшего поколения леса при до- статочном появлении самосева. Минерализация почвы для достижения этого лесоводственного эффекта,как не оправдавшая себя в итоге длительного производственного опыта, должна быть запрещена. В свежих типах леса, где роль «няньки» сосны успешно выполняет осина, следует независимо от возраста ее древостоев (проводить осветительные рубки по методу Кравчинского.Если же самосева сосны нет в результате отсутствия источников ее семян или его очень мало, то необходимо обратиться к искусственному обсеменению таких участков с рыхлением плотного листового опада осины, чтобы обеспечить лучший доступ высеваемых семян к более увлажненной поверхности полуразложившегося слоя лесной подстилки и почвы.

Площадь таких осинников должна зачисляться в специальное временное хозяйство, задача которого способствовать быстрейшему восстановлению утраченного сосной господствующего в составе древостоев положения.

Лесные культуры оправданы только на больших, оголенных от леса площадях с условиями произрастания, наиболее отвечающими норме реакции сосны на условия жизненной среды. Местообитания, не соответствующие этим требованиям, должны быть исключены из лесокультурного фонда до осуществления необходимых мелиоративных мероприятий.

Небольшие по площади участки (до 1--2 га) с хорошими лесо-растительными для сосны условиями среды целесообразно использовать для посадки шелюги красной в качестве меры содействия естественному возобновлению сосны.

Обсуждая методы восстановления сосновых древостоев путем создания лесных культур, необходимо высказаться против получающего в последнее время широкого применения создания культур сосны под пологом ннзкополнотных древостоев. Как было показано в ряде ранее опубликован-ных работ (Л. Н. Грибанов. 1949, 1951, 1954, 1958, 1960, 1965), деревья старшего поколенпи сосны оказывают отрицательное трансабиотическое влияние на поселившийся под ее пологом сосновый подрост: саженцы в лесных культурах вблизи старых сосняков также испытывают затруднения в росте и погибают. Кроме того, как показывают специальные наблюдения при окончательной вырубке деревьев старшero поколения леса, около 50% молодых сосенок погибают в результате трелевки заготовлен-ных в процессе лесозаготовок сортиментов.

Выводы и предложения

1) возобновление леса без участия человека называется естественным возобновлением леса. В сосновых борах Прииртышья естественное возобновление леса происходит непрерывно;

2) В сосновых лесах Прииртышья наблюдается как семенное так и вегетатиное возобновление леса;

3) При естественном возобновлении сохраняются более благоприятные водно-физические свойства почв, что имеет весьма важное значение для формирования высокопродуктивных будущих древостоев;

4) исключается необходимость применения лесовосстановительной техники в труднопроходимых условиях, а также раскорчевки пней на вырубках.

5) На вырубках соснового бора в основном естественно произрастают быстрорастущие лиственные деревья, береза, осина и др.

Учитывая вышесказанное в ленточных борах Прииртышья и ввобще в лесх необходимо постоянно учитывать процесс естесственного возобновления леса. Создавать условий для массового его появления под пологом материнского древостоя, что достигается устройством в его пологе просветов и окон со снижением общей полноты до 0,5--0,6.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гаель А.Г. и др. Ленточные боры Прииртышья. -- «Труды, лаборатории лесоведения АН СССР», 1962, т.4.

2. Грибанов Л. II. Естественное возобновление и техника рубок ухода в сосновых насаждениях юго-западной части ленточных боров. Автореферат диссертации па соискание уч. степени кандидата с.-х. наук. М., 1949.

3. Грибанов Л. П. Ленточные боры Алтайского края и Казахстана. М., 1954.

4. Грибанов Л. II. Влияние деревьев старшего поколения леса на рост и морфологические особенности соснового подроста в ленточных борах Обь-Иртышского междуречья. -- «Труды по лесному хозяйству Западной Сибири». 1958, вып. 4.

5. Грибанов Л. Н., Каменецкая Н. В. К вопросу о возобновлении сосны под покровом шелюги в южной части ленточных боров. -- «Труды Казахского сельскохозяйственного института» 1959, т. 6. Грибанов Л. Н. Степные боры Алтайского края и Казахстана. М--Л., 1960.

6. Грибанов Л. П. Сосновые леса Казахстана и биологические основы хозяйства в них. Свердловск, 1965.

7. Иванова Е. Н. Почвы и соленакопление в озерах ленточных боров. -- В сб.: Кулундинская экспедиция АН СССР. М., 1935.

8. Смирнов В. Е. Восстановление сосны в ленточных борах посевом под покровом и защитой посадок шелюги красной. Барнаул, 1953.

9. Смирнов В. И. Полувековой опыт лесовосстановленвя в ленточных борах Казахстана и Алтая. - «Труды Казахского научно-исследовательского института лесного хозяства», 1966.

Страницы: 1, 2, 3