Источники семян для облесения концентрированных вырубок естественным путем

Оставление обсеменителей. Обсеменители концентрированных лесосек можно разделить на 3 группы: внутрилесосечные, периферийные и смешанные (Мелехов, 1986).

Внутрилесосечные источники семян могут быть представлены одиночными и групповыми семенными деревьями, семенными куртинами, хвойным тонкомером, подростом кулисами, почвенным запасом семян.

В значительной степени успех возобновления главной породы обеспечивается правильным подбором семенников. Оставляемые деревья должны иметь полнодревесный ствол, хорошо очищенный от сучьев, с тонкими ветвями, высокоподнятую крону, занимающую не более 1/3 высоты дерева, принадлежать к основному пологу (деревья П класса роста по Крафту). Предпочтение нужно отдавать селекционным формам с лучшими наследственными свойствами (Залесов, Луганский, Щавровский, 1994). Требования к семенникам: должны давать семена высшего качества, обладать высокой ветроустойчивостью. В качестве семенников может использоваться тонкомер, участки леса не вырубленные лесозаготовителем на концентрированных вырубках. В обсеменении лесосек способен участвовать и подрост, сохранившийся после рубки.

Подсев семян – применяется тогда, когда восстановление бывает затруднено в связи с отсутствием семян хозяйственно-ценных пород (горельники, концентрированные вырубки, если на вырубках не был сохранен подрост и не оставлены (погибли) обсеменители). Одним из наиболее эффективных способов возобновления леса здесь является подсев семян с минерализацией почвы (лишайниковый, вересковый, кипрейные вырубки).

Обсеменители концентрированных вырубок можно разделить на три группы: внутрилесосечные, периферийные и смешанные.

На концентрированных вырубках может оказаться недостаток семян, в особенности хвойных, потому что семенники оставляются в ограниченном количестве – 2 – 5 шт. на 1 га, а иногда их и вовсе нет.
Вопросы обсеменения концентрированных лесосек подробно рассмотрены проф. М. Е. Ткаченко, поэтому ограничимся краткими замечаниями, относящимися к лесам севера.
Возможность использования семенников, выполнивших свое назначение, сомнительна, так как трелевка редких стволов, разбросанных по обширным пространствам, – операция трудоемкая и дорогая. Трудность ее осуществления усугубляется тем, что к моменту наступления срока вырубки семенников лесоэксплоатация в районе их расположения может уже закончиться и проводить ее вновь с этой целью будет нерентабельно. Срок же действия семенников, учитывая возможный кризис плодоношения после рубки (около 5 лет) и плохую восприимчивость к обсеменению почвы (без специальной подготовки), не может быть слишком коротким. В силу этого семенники нередко будут иметь значение резервных деревьев. При назначении их желательно выбирать деревья наиболее (для данного насаждения) молодые.
Оставление полноценных семенников в достаточном количестве может встретить затруднения с лесоэксплоатационной стороны, так как уменьшает выход ценных сортиментов. Поэтому для обсеменения желательно использовать не только семенники в общепринятом понимании, но и различные мелкомерные остатки материнского древостоя. При оставлении семенников необходимо учитывать их состояние и вероятную устойчивость (см. раздел «Условно-сплошные рубки»), в особенности ели. Следует согласовать эту меру и с эксплоатационной обстановкой, со способами окучивания и трелевки.
Мелкомер и молодняк, приспособившись к росту на лесосеке, могут иметь существенное влияние на обсеменение. О плодоношении ели подчиненных ярусов сказано выше (см. раздел «Подневольно-выборочные рубки»). О способности очень молодой сосны при росте на свободе давать обильные урожаи семян свидетельствует такой факт: в 1945 г., который был для сосны в Обозерской и окружающих дачах семенным годом, молодняки сосны по гарям имели настолько обильный урожай, что сборщики шишек предпочитали собирать их со стоящих, а не со срубленных на лесосеках спелых сосен, имевших также хороший урожай: на лесосеках шишки были мельче, частично разлетались при падении дерева, сборщик был связан работой лесорубов. Особенно сильно плодоносили суковатые, выросшие на свободе деревья: сосна на почвах III бонитета в возрасте 18 – 20 лет при диаметре 12 – 18 см (на высоте груди) и высоте 6 – 7 м имела по 500 – 600 и даже до 1 200 шт. шишек, т. е. 10 000 – 20 000 шт. полнозернистых семян, по качеству (весу, полнозернистости, всхожести) не уступавших урожаю спелых деревьев[1]. Такой высокий для условий севера урожай наблюдался в молодняках, появившихся уже на открытых пространствах.
Развитие плодоношения остатками древостоя, появившимися под пологом и переживающими резкое изменение условий жизни, требует значительного времени, поэтому большое значение в этих случаях имеет возраст лесосеки.
Срок, истекший после рубки, отражается и на плодоношении типичных семенников. Следовательно, естественное обсеменение может наступить не сразу после рубки, а через несколько лет после нее. Между тем почвенный покров на лесосеке находится в благоприятном для появления всходов состоянии в первые годы после рубки (2 – 3 года), в дальнейшем лесосека может задичать, и никакое обсеменение не поможет возобновлению. Это расхождение во времени двух важнейших факторов осложняет последующее возобновление, подчеркивает значение предварительного и ставит на очередь вопрос о своевременной, т. е. согласованной с фактическим обсеменением, подготовке почвы на сплошных вырубках. В северных условиях такая подготовка лесосеки – дело будущего.

Лес и влага.

Лес регулирует запасы влаги, способствует сохранению и очищению воды.

С влагой как экологическим фактором тесно связаны процессы возобновления леса, особенно в начальной стадии, формирование и продуктивность древостоев, характер и само существование леса. Влага наряду с теплом и воздухом необходима для прорастания семян, она играет большую роль в фотосинтезе. Вода участвует в извлечении растениями питательных веществ из почвы, их превращение и передвижение также происходит при участии воды.

Все виды влаги, имеющей значение для леса, можно свести к трем группам: осадки, влага в воздухе в виде паров, влага в почве.

Осадки. Значение осадков заключается в снабжении растений водой, необходимой для их роста и развития. Твердые осадки, кроме того оказывают и механическое воздействие на растения

Потребность растения в воде зависит от температуры и влажности воздуха.

В разных географических районах потребности леса в воде различны. В умеренном климате произрастание леса возможно при осадках минимум 400 мм в год. В областях, где в летнее время преобладает холодная погода и испарение незначительно, хвойные леса существуют и при меньшем количестве осадков. В Восточной Сибири леса растут при годовом количестве осадков около 200 мм. Лучшие леса в Центральной Европе растут в районах с количеством осадков 600-700 мм.

Важно, когда выпадают эти осадки. Если весной и первой половине лета в начале вегетационного периода их выпадает мало, а во второй половине большая их часть, то в таком случае лесные насаждения будут испытывать недостаток влаги и будут страдать от засухи. Таким образом, особенно важно наличие осадков в период наибольшей нуждаемости в них растений, т. е. в первой половине лета.

Осадки дают растениям не только влагу, но в какой то мере и пищу. Они вносят из атмосферы минеральные вещества. а также соли азотной кислоты, аммиак и другие соединения азота. Но сейчас осадки содержат и вредные для леса вещества.

Твердые осадки в виде снега оказывают и физическое воздействие на лес, которое может быть положительным и отрицательным. Положительное влияние снега проявляется в предохранении почвы от промерзания, в защите невысоких растений как древесных так и трав от вымерзания, в защите молодого поколения леса от повреждения в процессе лесозаготовок, в увеличении дальности разлета семян по насту.

Зимние осадки оказывают и отрицательное влияние на леса, действуя чаще как физический фактор. Лес страдает от повреждений, причиняемых градом, снегом, изморозью, ожеледью. Повреждения градом в лесном хозяйстве не так ощутимы как в сельском, но он может наносить вред молоднякам.

Чтоб покрыть потребность в воде, растения развивают большую корневую систему.

Влажность воздуха влияет на физиологические функции леса, например, на транспирацию. Леса реагируют на суховеи, а также на засуху, не связанную с суховеями, изменением окраски и потерей части листвы, снижением прироста, отмиранием отдельных деревьев.

Влажность имеет большое значение при оценке пожарной обстановки в лесу. Почвенная влага. Одним из важнейших элементов экологической обстановки в лесу является влага, находящаяся на поверхности почвы и подстилки. Она обуславливает первые этапы возобновления леса, воздействуя на прорастание семян, на рост юных растений, их состояние.

Отношение древесных пород к влаге. Имеются много шкал, разработанных физиологами, лесоводами, почвоведами. В последнее время даны сводные шкалы украинскими учеными Погребняком и Бельгардом. Шкалы внешне различны, но при близком их изучении они достаточно близки. Наиболее известна шкала Погребняка.

0.Ультраксерофит.

Саксаул, можжевельники, фисташка, дуб пушистый и пробковый, грабинник.

1. Ксерофиты.

Сосна крымская, обыкновенная, Банкса, лох, облепиха, степные кустарники, абрикос, вяз мелколистный, самшит, шелюга.

Ксеромезофиты

Дуб черешчатый, груша обыкновенная, клены остролистный и полевой, берест, гледичия, черешня, яблоня.

Мезофиты

Липа, граб, ясень, орехи, лиственница, бук, каштаны съедобный и конский, береза повислая, осина, сосны веймутова и кедровая, пихта, дугласия, ильм, бархат амурский, лещина, бузина.

4.Мезогигрофиты.

Вяз, черемуха, осокорь, ивы козья, серебристая, ломкая, ольха серая

Гигрофиты

Ивы серая, ушастая и лапландская, болотный кипарис, березы кустарниковые, ольха черная.

Недостаток шкалы. Нет многих широко распространенных в наших лесах древесных и кустарниковых пород (ель, рябина). Все можжевельники включены в одну группу, с чем нельзя согласиться. В одну группу отнесены черная ольха и болотный кипарис.

При отнесении древесных пород к определенной группе необходимо учитывать, что некоторые их них имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к влаге.

*(Синтез органического вещества и само существование растительных

сообществ без воды невозможно. Продукция биомассы прямо пропор-

циональна поступлению и использованию воды фитоценозом. Лес полу-

чает влагу преимущественно за счет осадков. Их количество существен-

ным образом зависит от природно-климатических условий. В таежной

зоне выпадает от 600 до 800 мм осадков в год, при этом возвращается в

атмосферу 400-600, а остальная часть поступает в реки, озера.

Различают такие виды осадков: дождь, снег, град, изморозь (кри-

сталлические осадки, образующиеся во время морозов при тумане),

иней (твердые осадки, образующиеся в результате конденсации водя-

ных паров при отрицательной температуре), ожеледь (гололед), туман,

роса.

В наибольшей степени лесной экосистемой трансформируются жид-

кие осадки. Часть этих осадков задерживается кронами деревьев, подрос-

том и подлеском, ярусом травянистой растительности. Существенная до-

ля впитывается лесной подстилкой и далее переводится в грунтовые воды.

Самый большой объем осадков расходуется на транспирацию. Транспи-

рация – физиологическое испарение через устьица. Количество устьиц на

единице поверхности листа сильно варьирует. Большинство растений

имеют устьица и на дневной и на теневой поверхности, некоторые виды –

только на теневой стороне листа. В целом у ксерофитных растений устьиц

меньше, чем у мезофитных. Их количество может превышать 600 на 1 мм2

(мезофиты), и в то же время не достигать 60 (ксерофиты).

Водный баланс покрытой лесом площади и открытого места сильно

различается в расходной части. Приходная часть водного баланса (W)

складывается главным образом из выпадающих осадков, а статей расхода

влаги несколько:

W = T + E + C + F,

где T – расход воды на транспирацию (до 60% от приходной части вод-

ного баланса), E – на физическое испарение с поверхности почвы и ак-

тивной поверхности лесного фитоценоза (с учетом осадков задержан-

ных кронами деревьев и растений других ярусов сообщества величина

этой статьи расхода влаги может превышать 40%), C – сток воды (сток

может быть поверхностным и внутрипочвенным, т.е. C = D + S). По-

верхностный сток (D) в лесу невелик (редко более 10%), напротив,

грунтовый сток (S) всегда больше (до 20%), F – расход воды на синтез

органического вещества (около 3%).

Осадки, задерживаемые кронами деревьев, способствуют под-

держанию высокой влажности воздуха в лесной экосистеме. Влаж-

ность воздуха в кроновом пространстве изменяется и по сезонам года

и в течение суток. Суточная динамика содержания атмосферной вла-

ги в лесу на примере ельников (южная тайга) показана на рис. 5.

Влажность воздуха всегда выше там, где больше хвои и тонких ветвей, т.е

где больше деятельная поверхность. Амплитуда суточных колебаний в

ясную погоду значительно шире, чем в пасмурную. Днем влажность воз-

духа в кроновом пространстве составляет 55-80%, ночью 80-95%, а в при-

земном слое воздуха – около 100%.

По данным разных авторов в кронах ельников задерживается до 50%

годовых осадков (Карпов 1983; Грязькин 1999; Смирнов, Грязькин 2000).

При этом под кроны отдельных деревьев осадков попадает в 10 раз мень-

ше, чем в окна (табл. 6). Неравномерность распределения осадков под

кронами отдельных деревьев и под пологом всего древостоя вызывает мо-

заичность живого напочвенного покрова, подлеска и подроста, анизо-

тропность отдельных характеристик почвы.

По отношению к влаге древесные породы принято делить на сле-

дующие группы (более подробно см. П.С.Погребняк (1968)):

- ксерофиты – саксаул, можжевельник, фисташка, дуб (пробковый)сосна

(обыкновенная), лох, облепиха, вяз мелколистный (карагач), ива (ше-

люга красная и желтая);

- мезофиты – дуб (черешчатый), клен (остролистный и полевой), липа,

граб, лиственница, бук, каштан, береза (повислая), осина, кедр сибир-

ский, пихта, ильм, бузина;

- гигрофиты – береза (пушистая), ольха (серая и черная), осокорь, ива (ко-

зья, серебристая и ломкая), черемуха, ива (серая, ушастая и лапланд-

ская).

Лес за счет повышенного, по сравнению с открытым местом, нако-

пления влаги, замедленного снеготаяния, перевода поверхностного стока

в грунтовый равномерно отдает воду, обеспечивая обводненность рек.

Чем выше лесистость территории, тем выше уровень воды в реках.

Снижение лесистости вызывает сокращение стока рек (Рахманов, 1984).

Осадки, проникающие под полог, определяют режим влажности и

изменяют кислотность почвы, кроме этого вместе с осадками в почву по-

ступает значительное количество минеральных веществ и различных

примесей, содержание которых в дождевой воде достигает 5-40 мг/л. Ко-

личество и состав химических элементов, попадающих в почву вместе с

атмосферной водой, соизмеримо с содержанием таких элементов в лесном

опаде (Карпачевский 1981).

Водоохранная и водорегулирующая роль леса проявляется в его

способности поддерживать средний годовой сток, сокращать поступле-

ние в водоемы загрязняющих веществ, сглаживать наводнения, предот-

вращать заболачивание, увеличивать дренированность почв.

Лес в отличие от других экосистем накапливает больше снега. По

мнению многих исследователей наибольшее количество снега накапли-

вается в лиственном лесу. В хвойном лесу снега меньше, т.к. часть его

остается на ветвях. Известно, что в ельниках снега накапливается на

40% меньше, чем в березняках (Побединский 1979).

Интенсивность и продолжительность снеготаяния существенным об-

разом различаются в зависимости от состава, возраста древостоев и сомк-

нутости полога. По данным, полученным кафедрой лесоводства УГЛТА

можно судить о роли леса в регулировании снеготаяния (табл. 7).

Под пологом обычно накапливается больше снега и поэтому, почва в

лесу промерзает на меньшую глубину, чем на открытом месте. Весной

почва в лесу раньше оттаивает (часто до начала интенсивного снеготая-

ния) и, впитывая талые воды, переводит поверхностный сток, в грунтовый.__)*

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: