Реферат: Биологическая продуктивность лесных ландшафтов
Министерствообразования Российской Федерации
Башкирский государственный университетГеографический факультет
Кафедра физической географии и гидрологии
Студент 3 курса заочного отделения
Гринберг А.Б.
Тема:
Биологическая продуктивность лесных ландшафтов
Курсовая работаК защитедопущен: Научный руководитель:
Зав.кафедрой,профессор, Кандидатгеографических наук,
Доктор географическийнаук Доцент
Гареев А.М.___________________ Габбасова Р.Р.___________________
(подпись) (подпись)
«____» ______________ 2002г. «____» _______________ 2002 г.
УФА – 2002Содержание: Страница:
2. Биологическая продуктивностьлесных ландшафтов
2.1.Понятиебиологической продуктивностилесов 9
2.2.Методика исследованиябиологической продуктивности культур сосны 10
2.3.Влияние густоты посадки наобщий запас и фракционный состав надземной
фитомассы культурсосны. 12
2.4.Общий запас надземнойфитомассы деревьев культур сосны 13
2.5.Вес корневых систем культурсосны 13
2.6.Общаябиологическая продуктивность культур сосны разной густоты 14
2.7.Виды биологическойпродуктивности лесов 16
2.8.Основные экологические ибиологические факторы, определяющие
продуктивность лесов (напримере лесов севера) 17
3. Показатель продуктивности леса
3.1.Валовыйзапаслеса 21
3.2.Текущийприрост леса 22
4. Пути повышения продуктивностилесов 27
5. Заключение 29
6. Список используемой литературы 30
1. ВведениеКраткая история создания лесных культур
Проблема воспроизводства лесных ресурсов на территориинашей страны возникла очень давно. Интенсивная вырубка лесов на европейскойчасти России, начавшаяся ещё в феодальные времена и все усилившаяся с развитиемкапитализма, привела к резкому сокращению лесных площадей. По данным М.А.Цветкова (1957), европейская часть России в течении двух с небольшим вековпотеряла почти треть лесов, а лесистость этой территории снизилась с 52,7% в1696 г. до 35,2% в 1914 г. Уменьшение площади лесов и снижение общей лесистостиособенно значительно было на юге и в центре европейской части России.
Интенсивная вырубка лесов ираспашка площадей, вышедших из-под леса, привели в конце концов к образованиюна значительной территории развеваемых песков, которые нанесли существенныйвред соседним плодородным землям. Передовые люди 19 века высказывались в защитулеса и за развитие искусственного лесоразведения на площадях, которые ранеебыли под лесом и неудобны для сельскохозяйственного пользования.
Первые сведения обискусственных посевах и посадках деревьев и кустарников на территории Россииотносятся к концу 17 — началу 18 века и связаны с созданием так называемыхприусадебных рощ и приусадебных парков. Рощи создавались в основном излиственных деревьев. В середине 19 века В.А. Дубянский (1856) сообщал осохранившихся первых рощах во Владимирской губернии о том, что прекрасные рощилип и берёз, дубов и осин, реже елей и сосен, разведены преимущественно боярамивремен царствования Екатерины II и её преемников. Эти рощи считались обязательныматрибутом украшения усадьбы, таким же как греческий и английский сад. Такихискусственных насаждений, нередко в десятину и даже в 2, 3 и 4, а чаще вполдесятины, во Владимирской губернии было до 700. Это свидетельствует о том,что русские садовники уже с середины 18 века умели пересаживать и выращивать изсемян такие породы как липа, дуб, клён, даже сосна и ель. Одной из наиболееранних печатных отечественных работ по технологии лесовыращивания сосновыхкультур можно считать статью А.Нартова о посеве леса, опубликованную в 1765 г.в первом томе трудов Вольного экономического общества. В этой статьеописывались семена сосны, ели, берёзы, время их сбора и высева.
Выдающийся опытлесоразведения сосны был проведен в имении Пришиб Змиевского уезда Харьковскойгубернии И.Я. Данилевским, который начал посев семян сосны в 1804 г. и всравнительно короткий срок создал сосновую рощу на площади 1093 га.
В 1817 г. были начаты лесныепосадки на песках Мохнаганского лесничества IV округаСлободско-Украинского (Харьковского) военного поселения. Пески занимали влесничестве 23 тыс. десятин. Сосна разводилась посевом семян и частичнойпосадкой. Всего было произведено 7648 га культур. Прекрасное состояние этихкультур отмечалось в 1881 г. в возрасте 60 лет и в 1910 г. в возрасте около 100лет.
Из описаний технологическихприёмов тех лет известно, что при создании лесных культур сосны применяласьглубокая обработка почвы, на черноземах добавлялся при культивировании сосныпесок, на песках уже применялось предварительное шелюгование. Посадкупроизводили в канавки или в ямки размером 18*18 см.
В двадцатых годах 19 веканачались посевы сосны в уральских горных лесах, где применялся способ старшеголесничего горных заводов Шульца, по которому высевалось на 1 десятину 1 пудсемян сосны, смешанных с 8 пудами песка. В сороковых годах 19 века в лесахуральских горных заводов посевы сосны были произведены на площади 89 десятин, втом числе на 82 десятинах вполне удачные. Известны также удачные посадки сосныВ.Я. Ломиковского в имении при сельце Трудолюб Миргородского уезда Полтавскойгубернии, начатые с 1809 г. В 21 год деревья сосны в этих посадках имели навысоте 1,5 м диаметр 25 см.
Однако наиболее существеннуюроль в разработке технологии создания лесных культур сосны обыкновенной сыгралиработы по лесовосстановлению и лесоразведению в созданных в середине 19 векаопытных лесничествах, а также работы по закреплению и облесению огромныхпесчаных массивов в южнорусских губерниях.
Производственные отношения,складывающиеся в феодально-крепостнической, а затем и крепостнической России,отрицательно влияли на развитие лесокультурного дела в стране. Частнаясобственность на леса и землю, погоня владельцев лесов и земель замаксимальными прибылями, ограниченность финансирования опытных иисследовательских работ сказывались на результатах искусственноголесоразведения.
В целом в течении 18-19 вековв европейской части России было создано около 1,3 млн. га искусственных лесов,из которых по данным М.А. Цветкова (1957), посадки для укрепления песков иоврагов составили 215256 га, культуры в казенных лесничествах – 874067 га, в опытныхлесничествах и Астраханской степи – 1727 га, посадки удельного ведомства иказаков в степи – 35691 га, в лесных дачах – 8159 га, посадки прочего населения– 124665 га. Таким образом, была восстановлена лишь ничтожная часть (2%)площади вырубленных лесов (67 млн. га).
В середине прошлого столетиялесоводы были вынуждены искать методы содействия естественному возобновлениюсосны в Центрально-Чернозёмной области (ЦЧО). С этой целью основоположниклесоводственной науки Г.Ф. Морозов и его ученики исследовали влияние различныхрубок леса на ход естественного возобновления сосны. В результате многолетнихисследований было установлено, что естественное возобновление сосны в борах ЦЧОможет быть обеспечено лишь посредством сложной, специально разработанной системойрубок, не достигающих, однако, всегда полного успеха.
Разработанная М.М. Путилиным(1960) специальная система рубок, предназначенная для содействия естественномувозобновлению сосновых насаждений, хотя и даёт неплохие результаты, ноотличается большей длительностью и сложностью, вследствие чего её применениевызывает большие трудности.
Г.Ф. Морозов (1902) считалосновной причиной плохого естественного возобновления сосны сухость верхнихгоризонтов почвы, слабую защитную роль, а иногда и иссушающее влияниематеринского полога леса. М.П. Скрябин (1960) увязывал хорошее естественноевозобновление сосны в ЦЧО с цикличностью колебаний климатических условий.
С середины 19 века лесноехозяйство ЦЧО вынуждено было перейти на искусственное восстановление сосновыхлесов.
Экономическое подразделение лесов:
1. Первая группа – заповедные,почвозащитные, полезащитные и курортные леса, зелёные зоны вокруг предприятий игородов.
2. Вторая группа – леса,преимущественно водоохранные.
3. Третья группа – леса промышленногозначения.
Цель и задачи работы:
Разработка теоретических основ и практическихприёмов повышения продуктивности лесов, является основным направлениемисследовательских лабораторий возобновления и развития лесов. Повышениепродуктивности лесов – одна из важнейших задач лесной науки и лесногохозяйства. Повышение продуктивности не мыслимо без точного знаниязакономерностей продукционного процесса, зависимости прироста продукции отпараметров окружающей среды. На продуктивность влияют условия внешней среды(свет, влажность почвы и воздуха, температура), а для оценки скорости ихарактера воздействия разного рода агротехнических и лесохозяйственныхмероприятий важна возможность определения в естественных условиях приростапродукции за малые промежутки времени. При определении продуктивности лесныхнасаждений применяют много методов, прямых и косвенных. Среди них наиболеешироко распространены два, базирующихся на определении баланса органическоговещества: лесоводственный ( положен принцип оценки прироста органической массынасаждений, т.е. приходной статьи баланса, и массы годичного опада и отпада,т.е. расходных статей) и экофизиологический ( основан на определении балансаорганического вещества по результатам учёта газообмена растений).
Лесоводственныйметод наиболее распространён – это основной метод при определениипродуктивности по международной биологической программе (МБП). Недостаткиметода следующие:
1. Непригодность для изученияпродукционного процесса за короткие отрезки времени и в сезонной динамике;
2. Невозможность выявления ведущегофактора, влияющего на продуктивность;
3. Неизбежность получения оценокгодичного прироста разных фракций с неодинаковой точностью;
4. Трудоёмкость.
Экофизическийметод определения годичной продукции тоже трудоёмок (требует не только анализадревостоев по дендрометрическим признакам, но и характеристику экологическихусловий в толще растительного покрова; технически он более сложен, применяетсядорогостоящее оборудование, требует энергообеспечивания и высокой квалификацииобслуживающего персонала). По сравнению с лесоводственным методом он менееточен, особенно при оценках за длительные промежутки времени, но только этимметодом можно определить БРУТТО – продукцию растительных сообщества, изучитьмеханизмы и сезонную динамику продукционного процесса, можно непосредственноопределить величины поглощения из атмосферы углекислоты или выделения ватмосферу кислорода, что крайне важно для характеристики биосферных функцийлесной растительности в связи с проблемой охраны окружающей среды в условиях интенсивногоантропогенного воздействия на природу. Основной недостаток экофизиологическогометода – это сложность перехода от газообмена для отдельного листа или побега,являющихся непосредственно объектами газообмена, к целому насаждению.
Предложенныев настоящее время математические модели продукционного процесса фитоценозовоснованы на зависимости фотосинтеза от света. Поэтому изучение радиационногорежима в слое растительного покрова является одной из важнейших задач прирасчёте продуктивности на основе газообмена в лесах. Полнота и эффективностьиспользования солнечной радиации зависят от фитометрической структурыисследуемого растительного покрова. Поэтому при расчете фотосинтетическойпродуктивности необходимо определение для каждого конкретного фитоценоза, какрадиационного режима, так и фитометрической структуры.
Вразличных природно-экономических районах России ежегодно на огромных площадях,исчисляемых млн. га, проводятся лесовосстановительные работы. Среди вновьсоздаваемых лесов значительный удельный вес (50%) составляет культура сосны.Биологическая продуктивность сосны зависит от первоначальной густоты культур,возрастной динамики развития и влияния факторов среды.
Общаяинформация о российских лесахРоссия занимает особое, уникальное положение.При площади около 1690 млн. га.(данные на 1999 г.) на её территории находятсяпятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов.
Общая площадь лесного фонда и лесов, невходящих в него, составляет в России около 1178,6 млн га. Это приблизительно70% от всей территории страны.
Распределение площадей лесного фондаПо состоянию на 1 января 1998 года, тыс. га
Общая площадь
Лесные земли
В т.ч. покрытые лесной раст-ю
В т.ч. не покрытые лесной раст-ю
Нелесные земли
Всего
1178554.4 881974,2774250,9
107723,3 ..Общая площадь лесного фонда
1172322,3 877006,9 769785,4 107221,5 ..В том числе лесной фонд в ведении Рослесхоза
1110567,8 823561,7 718662,1 104899,6 287006,1Леса, не входящие в лесной фонд
6232,1 4967,3 4465,5 501,8 ..Примечания:
В лесной фонд не входят леса Министерства обороны и городские леса.
/>
Основные лесные термины, используемые вкурсовой работе:
Классбонитета — единицаоценки продуктивности насаждений (древостоев), которая зависит от качествалесорастительных условий и определяется по величине средней высотыпреобладающей породы в определенном возрасте.
Наземнаяохрана лесов — обеспечивает предупреждение, обнаружение и тушение лесных пожаров наземнымисилами и средствами.
Наземнаяохрана с авиапатрулированием — комплексный вид охраны лесов отпожаров, при котором их обнаружение осуществляется авиационными средствами, апредупреждение и тушение — преимущественно наземными силами и средствами.
Авиационная охрана - основана на использовании авиационных средств иметодов предупреждения, обнаружения и тушения лесных пожаров.
Возобновлениелеса — процессобразования нового поколения леса под древесным пологом, на вырубках, гарях идругих категориях лесных земель. Различают возобновление естественное илиискусственное. Для ускорения процесса образования нового поколения вблагоприятных лесорастительных условиях проводят содействие естественномувозобновлению (см. Категории земель лесного фонда, Вырубки, Гари,Лесорастительные условия).
Рубкиухода за лесом — системавыборочных рубок, при которых происходит периодическое удаление из насажденийдеревьев, отставших в росте или мешающих росту деревьев главных(лесообразующих) пород.
Санитарныерубки — лесоводственноемероприятие, проводимое в насаждениях неудовлетворительного санитарногосостояния путем вырубки отдельных больных, поврежденных, усыхающих, усохшихдеревьев или всего усыхающего (погибшего) древостоя.
Лесообразующаяпорода — древеснаяпорода, которая в пределах своего ареала образует основной ярус насаждений,отличающихся биологической и морфологической устойчивостью и специфическимкомплексом сопутствующих растений и животных.
Лес- совокупностьдревесных, кустарниковых, травянистых и других растений, а также животных имикроорганизмов, биологически взаимосвязанных в своем развитии и влияющих другна друга и на внешнюю среду. Понятие «лес» используется также дляобозначения элемента географического ландшафта, сырьевого ресурса или объектаведения лесного хозяйства.
Используемаялитература для выполнения курсовой работы:
Бугаев В.А., НовосельцевВ.Д., «Продуктивность лесов первой и второй групп»; Веретенников А.В., «Эколого-биологическиеосновы повышения продуктивности таёжных лесов европейского севера»; Internet – www.forest.ru (семейство сайтов о лесе); Куликова Т.А., «Оценкапродуктивности лесов»; Молчанов А.Г., «Экофизиологическое изучениепродуктивности древостоев»; Поликарпов Н.П., «Формирование и продуктивностьдревостоев»; Рубцов В.И., Новосельцева А.И., Попов В.К., Рубцов В.В.,«Биологическая продуктивность сосны в лесостепной зоне»; Шишков И.И., ПоповаН.С. «Лесоводство с основами лесных культур».
2. Биологическаяпродуктивность лесных ландшафтов
2.1. Понятие биологическойпродуктивности лесных ландшафтов.
Из курса географии почв мнеизвестно, что:
мерилом естественногоплодородия является уровень биологической продуктивности, т.е. количествапервичной растительной массы, создаваемой за год на единицу площади(10ц/га-300ц/га). Считается, что биологическая продуктивность почв не даётполного представления о потенциальной продуктивности почв. Потенциальнаяпродуктивность используется в сельском хозяйстве. При определениипродуктивности существует закон убывающего плодородия почв, из которогоследует, что увеличение урожаев на обрабатываемых землях непропорциональнозатраченному труду. За последние годы затраты труда возросли в 8-10 раз, аурожайность увеличилась в 2-3 раза.
Из курса землеведения мнеизвестно, что:
Ландшафт есть пятимерная,взаимосвязанная система, состоящая из:
1. Внутренняя компонентнаясоставляющая(почвы, биостром, кора выветривания, здесь проходит фотосинтез).
2. Внутренняяструктурно-морфологическая составляющая(районы, местности, урочища, страны,зоны, пояса).
3. Внешняя комплекснаясоставляющая(для взаимодействия с другими комплексами).
4. Внешняя воздушнаясоставляющая(смена типов воздушных масс, поток радиации, перенос тепла и влаги,перенос пыли, миграция птиц).
5. Подстилающая литогеннаясоставляющая(отражает процессы происходящие в мантии и земной коре).
Последниетри отражают поле взаимодействия ландшафта с окружающей средой. Так как судитьв целом о биологической продуктивности лесных ландшафтов довольнотрудно, учитывая нехватку материалов и литературы, я остановлюсьнепосредственно на лесе (или на его доминанте)– как его обязательнойсоставляющей.
Биологическаяпродуктивность искусственно созданных насаждений изучалась явно недостаточно,что, безусловно, тормозит сейчас решение актуальных теоретических ипрактических задач современного лесоведения. К числу таких задач относитсявосстановление и повышение продуктивности лесов различныхботанико-географических зон путём выращивания лесных культур с наиболееоптимальными характеристиками строения, накопления органической массы иэффективностью использования лучистой энергии, влаги и питательных веществпочвы. Для правильного и научно обоснованного решения этой задачи необходимонакопление фактических данных о зависимости биомассы, её фракционного составагодичной продукции веществ от густоты стояния и характера размещения деревьев вкультурах с учетом лесорастительных условий их формирования.
Влияниегустоты посадки на рост и процессы дифференциации деревьев в культурах освещеныв работах В.П. Тимофеева (1959), П.С. Кондратьева (1959), Г.Р. Эйтингена (1916)и многих других, но к сожалению в этих работах не приводятся детальныехарактеристики биопродукционного процесса культур различной густоты.
Прикомплексном использовании леса не только деловая древесина, но также итонкомерные стволы, ветви, хвоя-листья найдут применение как растительнаямасса, содержащая большое количество биологически активных веществ – витаминов,хлорофилла, микроэлементов, лекарственных соединений. Все части дерева являютсяценным сырьём для химической промышленности; ветви идут на строительныхматериалов и могут быть использованы в целлюлозно-бумажной промышленности.Сейчас лесоустроители при таксации древостоев определяют не только запасстволовой древесины, но вес всех частей дерева, так как очевидно, что вближайшем будущем все части деревьев будут использоваться в промышленности исельском хозяйстве.
2.2. Методика исследования биологической продуктивностикультур сосны
Простотавидового состава, строения, одновозрастность и равномерное распределениедеревьев в культуре сосны существенно упрощает и повышает точность определенияважнейших характеристик биопродукционного процесса (общие запасы фитомассы и еёфракционный состав, первичная продукция веществ и т.д.). Объектом исследованийв данном случае служит только 1-й ярус, т.е. чистые одновозрастныеценопопуляции сосны, т.к. остальные ярусы практически отсутствуют.
Методикасводится к следующему: на пробных площадях проводится сплошной перечет деревьевпо одноименным ступеням толщины. Измерение диаметров стволов проводится в двухнаправлениях – север-юг, запад-восток.
Важнейшиехарактеристики продуктивности древостоев определялись методом модельныхдеревьев. Модельные деревья отбирались пропорционально их представленности вступенях толщины и высот с учетом характера развития крон. На каждой пробнойплощади было срублено по 20-30 модельных деревьев.
Модельныедеревья детально разделывались на основные фракции (хвоя различных лет, живые имёртвые сучья, древесина и т.д.) и был определён сырой и абсолютно сухой весразличных фракций, после чего данные были подвергнуты статистическому анализу.
Дляполучения дендрометрических показателей хвои и определения листового индекса учетырёх модельных деревьев с 3-, 6-, 9-й (или 8-й) мутовок брались навески хвои(10г) различного возраста. В каждой навеске подсчитывали число хвоинок. Затемобразцы высушивались при температуре 80-85С до абсолютно сухого веса.Полученные данные использовались для определения влажности хвои различноговозраста в зависимости от её размещения по вертикальному профилю древостоев игустоты стояния деревьев. С этих же мутовок брали по 20 хвоинок каждоговозраста для определения площади хвои и листового индекса по методике А.Н.Челядиновой (1941). Для определения влажности и абсолютно сухого веса древесиныи коры брались выпилы из стволов модельных деревьев на высоте ¼,½, ¾ и 1,3 м от земли. Определялись также влажность однолетнихпобегов и ветвей разной толщины живых и мертвых, а также влажность хвои повозрастам.
Такимобразом, для каждого отдельного дерева был послойно в кроне определён сырой иабсолютно сухой вес хвои (общий и по её возрастам), древесины ствола и ветвейживых и отмерших по мутовкам и по возрастам. Затем для модельных деревьевкаждой площади были вычислены коэффициенты уравнения связи массы стволов, атакже массы кроны и её частей с диаметром ствола на высоте 1,3 метра.Коэффициенты уравнений вычислялись методом наименьших квадратов для двухвариантов: 1-й – в предположении, что названные выше связи выражаютсяпоказательной функцией; 2-й – в предположении, что связи выражаются уравнениемпараболы 2-го порядка. Последующее сравнение этих вариантов показало, чтоэкспериментальным данным во всех случаях соответствует параболическая связь,так как она обеспечивает меньшую сумму квадратов отклонений экспериментальныхточек, полученных в результате обработки модельных деревьев от кривой,построенной по выведенному уравнению.
Используяполученные зависимости, массу отдельных частей крон (живых и отмерших ветвей,хвои) и стволов для каждого насаждения вычисляли по ступеням толщины и затемсуммировали в общий итог. Полученные цифровые данные позволяли с достаточной степеньюточности рассчитывать фитомассу различных фракций на единицу площади, а такжепостроить диаграммы вертикального распределения фитомассы на деревьях различныхдиаметров. Для определения веса подземных частей на всех участках были заложенытраншеи глубиной 1,8 метра. Площадь траншей варьировала в пределах 4,6 — 6,8м2, а число из оказалось недостаточным для определения фитомассы корней сдостаточной степенью точности. Учитывая, что 40% корней сосны залегает вверхнем 30- сантиметровом слое почвы на каждом участке было взято дополнительнопо 10 монолитов, размерами 0,5*0,5*0,3 м. Монолиты распределялись равномерно напробных площадях. Статистический анализ показал, что ошибка определенияфитомассы корней составляла 5-10%.
Отпаддеревьев (сухостой, снеголом) определялись в 3-, 6-, 10-, 15-, 18- и 20-летнемвозрасте культур путем сплошных перечетов.
Опадтоже был учтен путем закладки на каждом опытном участке 20 площадок размером 5м2. В дополнение к этим данным на экспериментальных участках проводились наблюденияза транспирацией и фотосинтезом хвои, содержанием влаги в почве.
2.3. Влияние густоты посадки на общий запас ифракционный состав надземной фитомассы культур сосны.
Приувеличении густоты посадки с 5 до 40 тыс. на 1 га наблюдается неуклонное снижениесреднего веса надземной массы одного дерева (см. таблицу ниже). Наибольшееснижение фитомассы происходит при густоте 15 и 40 тыс. на 1 га, что хорошосогласуется с данными, полученными при измерении высот, диаметров и объемов наэтих участках. Так, например, средний вес дерева при густоте 15 тыс. снижаетсяв 2,5 раза, а при густоте 40 тыс. в 6 раз по сравнению с весом при густотепосадки 5 тыс. Интересно, что в диапазоне густот 15 и 30 тыс. наблюдаетсянекоторое замедление падения веса среднего дерева. Однако увеличение густотыдеревьев до 40 тыс. вызывает резкое падение среднего веса дерева. Увеличениегустоты деревьев сопровождается заметными сдвигами и в фракционном составефитомассы; вес стволовой древесины изменяется с повышением густоты посадки меньше,чем фитомассы хвои сучьев. В целом данные хорошо укладываются в рамки общейбиологической зависимости скорости роста и продукции органических веществотдельных особей от плотности видовых популяций в посевах и посадках.
Увеличениегустоты растений приводит к снижению скорости роста и продукции органическихвеществ у сосны, как следствие повышения интенсивности конкуренции между нимиза факторы роста.
Сырой вес стволов и всей надземной части дерева в 20-летних опытных посадках культур сосны
Показатель Густота посадки, тыс/га 5 10 15 20 30 40 Средний вес всей надземной массы дерева, кг 42,2 22,9 16,7 11,2 9,0 6,4 То же, в % 100 68,5 39,6 26,5 21,3 15,1 В том числе ствол, кг 32,0 18,4 13,9 9,4 7,3 5,5 То же, в % 100 54,4 43,4 29,4 22,8 17,0 Вес всех деревьев на 1 га, тонн 156,7 173,8 167,9 160,3 184,6 136,6 То же, в % 100 110,9 107,1 102,3 117,8 87,1 В том числе стволы, тонн 119,0 139,5 138,0 133,3 151,4 111,3 То же, в % 100 117,2 116,0 112,0 127,2 93,5
2.4. Общий запас надземной фитомассы деревьев культурсосны
Распределениеобщего сырого веса надземной части всего древостоя между отдельными фракциями водновозрастных культурах в зависимости от густоты изменяется незначительно.Очень постоянна на всех участках
Доляхвои от всей надземной фитомассы и несильно изменяется доля ветвей,увеличиваясь в более редких культурах (см.таблицу ниже)
Фракционный состав фитомассы надземных частей культурсосны разной густоты в возрасте 20 лет
Показатель Густота посадки, тыс./га 5 10 15 20 30 40 Вес стволов, т/га 119,0 139,5 138,0 133,3 151,4 111,3 % надземной части 75,9 80,3 82,2 83,2 82,0 81,5 Вес хвои, т/га 15,5 15,2 13,6 13,3 15,9 11,5 % надземной части 9,9 8,7 8,1 8,3 8,6 8,4 % веса стволов 13,0 10,9 9,8 10,0 10,5 10,3 Вес живых ветвей, т/га 17,0 14,3 12,6 10,6 13,9 9,6 % надземной части 10,9 8,2 7,5 6,6 7,5 7,0 % веса стволов 14,3 10,3 9,1 8,0 9,2 8,6 Вес сухих ветвей, т/га 5,2 4,8 3,7 3,1 3,4 4,1 % надземной части 3,3 2,8 2,2 1,9 1,8 3,0 % веса стволов 4,4 3,4 2,7 2,3 2,2 3,7 Общий вес надземной части, т/га 156,7 173,8 167,9 160,3 184,6 136,5 % веса стволов 131,7 124,6 121,7 120,3 121,9 122,6Весстволовой древесины на всех участках составляет около 80% ( + 3-4%) всейнадземной массы 20-летнего древостоя. Заметна тенденция в густых культурах кнекоторому повышению доли стволовой древесины в общей надземной массе. Вес кронсоставляет от 27,3 до 18% веса стволов, снижаясь в наиболее густых культурах.Во всей надземной массе доля живой части крон колеблется от 20,7 до 14,9%,соответственно снижаясь с увеличением густоты.
2.5. Вес корневых систем культурсосны
Для полной характеристики накопленногоорганического вещества к данным о весе надземной части древостоев необходимодобавить вес их корневых систем путём раскопки всех корневых некоторыхмодельных деревьев и методом монолитов (см. таблицу ниже).
Общий запаскорней культур сосны на 1 га
Густота посадки тыс. экз./га Сырой вес корней Густота посадки, тыс. экз./га Сырой вес корней т % % всей надземной части т % % всей надземной части 5 25,2 100 21,7 20 21,6 86 15,3 10 22,5 88 16,5 30 23,4 93 13,4 15 23,4 93 16,2 40 21,6 86 14,0Относительная доля корней в культурах разнойгустоты изменяется в значительных пределах – от 14,0 до 21,7% от веса всейнадземной массы. При этом относительный и абсолютный вес корней выше всего всамых редких культурах. Это идет главным образом за счет развития в редкихкультурах толстых стержневых корней. Поэтому сопоставлять вес корней с весомхвои для оценки обеспеченности её влагой и питательными веществами весьматрудно. Общий вес корней на 1 га за исключением самых редких культур изменяетсясравнительно в небольших пределах. Масса корней на одно растущее дерево (сыройвес) в 18- летних культурах сосны при разной густоте посадки составляет:
Густота посадки, тыс.экз./га 5 10 15 20 30 40 Масса корней, кг 6,8 3,0 2,2 1,5 1,1 1,0Вес корней (в среднем) одного дерева в самых редкихкультурах в 6-7 раз больше веса корней дерева в самых густых культурах. Приизменении густоты с 5 до 10 тыс. на 1 га вес корней уменьшается более чемвдвое. Дальнейшее уменьшение веса корней с ростом густоты идёт более плавно.
2.6. Общая биологическая продуктивность культур сосны разной густоты
Вдревостое и подстилке за 20 лет накапливается на 1 га от 108 до 127 т сухогоорганического вещества или в среднем 5,4-6,4 т в год. Для определения полнойбиологической продуктивности насаждений необходимо добавить величинуразложившегося опада. К сожалению, учесть её очень трудно. Общее количествоопавшей хвои (в абсолютно сухом весе) за 18-летний период должно составлять от18,9 до 30,0 т на 1 га. За три года он составляет от 1,4 до 2,0 т, или всреднем 1,7 т на 1 га. Труднее учесть опад в виде коры, сучьев, шишек. Онсоставляет в подстилке 56%. По примерному расчету количество его может бытьопределено за 18-летний период в 13-17 т. При этом общее количестворазложившегося полностью минерализованного опада составит от 12 до 21 т на 1 га(в абсолютно сухом весе) или в среднем 0,8 т на 1 га в год. Что касается общейбиологической продуктивности за отдельные годы, то определить её очень трудно,так как определение прироста коры, древесины, влаги в отдельном годичном слоесуществующими методами очень неточное, и почти вовсе не поддается массовомуучету прирост и опад корней. Чтобы судить об общей годичной биологическойпродуктивности культур сосны воспользуемся довольно точной пропорциональностьюмежду накоплением стволовой древесины и общим накоплением органическоговещества деревом (см. таблицу ниже).
Абсолютно сухой весэлементов биологической продуктивности древостоев сосны разной густоты
Показатель Густота посадки, тыс. экз./га 5 10 15 20 30 40 Фитомасса, т/га Стволов в коре 51,4 60,3 59,6 58,6 65,4 48,1 Живых ветвей 7,0 5,9 5,2 4,3 5,7 3,9 Хвои 6,8 6,6 5,9 5,8 6,9 5,0 Итого в надземной части 67,1 74,8 72,5 70,4 80,1 58,5 Корней 12,6 11,2 11,7 11,6 11,7 10,8 ИТОГО: 77,8 84,0 82,4 80,3 89,7 67,8 Отпад, т/га Отмершие ветви в кронах живых деревьев 4,2 3,9 3,0 2,5 2,7 3,3 Отмершие деревья (включая погибшие от снеголома) 5,3 4,6 2,0 2,9 9,6 15,0 ИТОГО: 9,5 8,5 5,0 5,4 12,3 18,3 Опад и лесная подстилка, т/га 24,1 24,1 22,6 22,5 26,8 25,7 Всего растительных остатков, т/га 33,6 33,4 27,6 24,0 39,1 44,0 Всего органического вещества, т/га 111,4 117,4 110,0 108,2 128,8 111,8 Фитомасса, % 100 105 99 97 115 100 Фитомасса на одно среднее дерево, кг 20,9 11,1 7,8 5,7 4,4 3,1 Средняя продукция за один год для всех древесных фракций, т/га 3,4 3,7 3,5 3,4 4,2 3,5Общаябиологическая продуктивность 18-летних культур сосны составит от 10 до 13,5 тсухого органического вещества на 1 га. Это полностью совпадает с данными,полученными В.П. Тимофеевым (1970). При этом в 18-летнем возрасте минимальнуюпродуктивность дают культуры с густотой посадки 5 тыс. сеянцев, а максимальную спосадкой 30 тыс. сеянцев на 1 га. В 20-летнем же возрасте минимальнуюпродуктивность дают деградирующие культуры с густотой посадки 40 тыс. сеянцев.Максимальную продуктивность в 20-летнем возрасте дают культуры с посадкой 30тыс. на 1 га.
2.7. Виды биологическойпродуктивности лесов
Потенциальнаяпродуктивность является одной из главных показателей эталонных насаждений,характеризуется такими показателями как видовой состав. Хозяйственная ценность,объединяемая в итоге в понятие «хозяйственной продуктивности». Подпонятием «потенциальной продуктивности» понимается максимально возможнаяпродуктивность для данных климатических и почвенных условий, будь то первичнаябиологическая продуктивность (т/га) или продуктивность запаса стволовойдревесины (м3/га). Обычно последняя наиболее существенная составляющаяпервичной продуктивности является предметом изучения лесоводов.
Методыизучения потенциальной продуктивности по В.С. Чуенкову можно подразделить натри основные группы: лесоводственно-таксационные, лесотипологические иклиматологические. Наиболее распространены лесоводственно-таксационные, спомощью которых изучают закономерности строения и роста насаждений, являющеесяосновой последующего моделирования этих параметров. Итоги многолетнихисследований продуктивности лесов обобщены на Всесоюзной конференции поформированию максимально продуктивных эталонных насаждений, которая проводиласьв Каунасе в 1979 году. Большинство работ, представленных на конференциивыполнено именно лесоводственно-таксационными методами. Эти методы применимыдля конкретых условий произрастания, в то время как климатологические методыоценки применимы для крупных территорий. Климатологические методы определенияпродуктивности основаны на зависимости потенциальной продуктивности от климатологическихфакторов. Обычно несколько гидротермических показателей климата путёмарифметических операций комбинируют в один комплексный показатель, называемыйклиматическим индексом прироста, который указывают с годичным приростомдревостоя. Например, климатический индекс ‘ I ’ Дж. Веккавключает в себя осадки ‘ N ’, среднюю температуру воздуха ‘ T ’ и числодней с осадками менее 0,1 мм ‘n ‘ в течении мая-июля, число дней в годус положительными температурами ‘Z ‘ и имеет следующий вид:
i = ( N/T+10 * n/92) * (Z-60/100).
С.Патерсон вводит в 1956 году более удобные в использовании средние годовыепоказатели климата, которые можно найти в климатических справочниках.
I = Tv/Ta * N/1 * G/12 * E/100,
гдеTv – средняя температура самого тёплового месяца;
Ta – амплитуда температур самого тёплого и самогохолодного
месяцев;
N – годовое количество осадков;
G –продолжительность периода с температурами более +7С;
Е – фактор Миланковича равный Rp/Rs, где:
Rp – суммарная радиация на полюсе;
Rs - суммарная радиация в данном месте.
ИндексПатерсона часто используется в исследовании потенциальной продуктивности лесов.
Годичнаяпродуктивность лесных насажденийопределяется путём взятия модельных деревьев, у которых оценивается массаразных фракций (древесина, кора, ветви, листва, генеративные органы, корни).
2.8. Основные экологические ибиологические факторы, определяющие продуктивность лесов (на примере лесовсевера)
Всестороннее выяснение взаимосвязейи закономерностей роста и развития древесных растений в естественныхфитоценозах даёт возможность проектировать и создавать биогеоценозыоптимального состава и структуры, способствующие повышению продуктивностидревостоев.
Сосновые и еловые лесанаиболее распространенной зеленомошной группы типов леса в условиях северной исредней тайги северо-востока европейской части РФ образуют, как правило,смешанные по составу древостои. Для них характерна невысокая полнота (0,5-0,7),IV, V классы бонитета. В насаждениях естественногопроисхождения наблюдается большая дифференциация деревьев по возрасту, диаметруи высоте. Эта особенность заметно выражена в еловых фитоценозах. В каждом типесоснового и елового леса создаются характерные эдафические, фитоклиматическиеусловия. В связи с этим из сложного комплекса факторов внешней среды необходимовыявить и дать количественную характеристику тем из них, которые оказываютнаиболее существенное прямое и косвенное влияние на жизнедеятельность растенийи интенсивность образования органической массы биогеоценоза.
Солнечная радиация являетсянаиболее важным экологическим фактором. Суммарная её величина, поступающая кпологу древостоев северной и средней тайги (390-420 кал/см2*сут), близка кнаблюдаемой в южной тайге и даже в зоне широколиственных лесов, что обусловленопродолжительностью светового дня. Следовательно, на севере таежной зоны условияпоступления солнечной радиации в течении вегетационного периода не оказываетзначительных ограничений на формирование более продуктивных насаждений. Носледует учесть, что малая продолжительность вегетационного периода полностью некомпенсируется длительностью дня. Благодаря большим межкроновым просветам вхвойных лесах солнечная радиация хорошо проникает вглубь полога, что приводит кбольшему прогреванию верхней половины кронового пространства. Это являетсяважной специфической чертой, свойственной лесным биогеоценозам, развивающимся вусловиях общего недостатка тепла.
Пропускание солнечнойрадиации древесным ярусом хвойных фитоценозов северной тайги составляет 29-44%,что в 3-4 раза выше по сравнению с ельниками и сосняками зоныелово-широколиственных лесов. Полог сосняка пропускает суммарную радиацию на10-15%, а фотосинтетически активной радиации (ФАР) – в 1,5-2 раза больше, чемтемнохвойные фитоценозы. Высокая светопроницаемость полога сосновых лесовпозволяет такой теневыносливой породе, как ель, успешно расти под пологомсосны. В результате двухъярусные сосново-еловые древостои средней тайги наплакорах значительно больше поглощают солнечную радиацию (80%) и приближаютсяпо этому показателю к ельникам Московской области. Коэффициенты поглощения ФАРсосняками и ельниками зеленомошной группы типов леса северной тайги Коми АССРсоставляют 0,63 и 0,80, что соответствует данным В.А. Алексеева (1975) дляМурманской и Архангельской областей, где эти показатели равны 0,60 и 0,79.
В северотаёжных лесахостаточное радиационное тепло почти в равной мере используется на суммарноеиспарение деятельного слоя и на турбулентный теплообмен. Эта особенностьхвойных фитоценозов является следствием низких температур воздуха, меньшейинтенсивности физиологических процессов, главным образом транспирации. Вусловиях же Валдая и Московской области основную долю остаточного радиационноготепла составляет расход на суммарное испарение леса.
Один из основныхэкологических факторов, отрицательно влияющих на рост и развитие древеснойрастительности, — невысокая температура воздуха, которая определяет прогревпочвы и интенсивность транспирации. Тем самым создается неблагоприятный режимтемпературы, влажности и аэрации в ризосфере лесных фитоценозов. Период, когдавозможны активный рост и накопление органической массы надземными органамидревостоев, короткий и составляет 30-40 и 70-80 дней соответственно в севернойи средней тайге. В условиях северной тайги по сравнению со средней в дневноевремя суток в 4 раза чаще наблюдаются температуры воздуха ниже 10С. Послевесеннего снеготаяния почвы прогреваются медленно. В северной тайгеглее-подзолистые почвы сосняка чернично-зеленомошного на глубине 0,2мнагреваются до температуры 5С лишь во второй декаде июня. Температураторфянисто-подзолисто-глееватых почв ельника чернично-зеленомошного на этойглубине достигает той же величины к началу июля. В условиях средней тайгитемпература подзолистых почв в лесах зеленомошной группы типов леса нескольковыше, но они также характеризуются небольшими тепловыми ресурсами.Температурные условия, при которых возможен рост корней, на глубине 0,2м всосняках наступает к началу июня, а в ельниках – во второй половине июня. Болееблагоприятный режим для развития древесных растений наблюдается только в самыхверхних горизонтах почвы и в течении очень короткого периода. Следовательно,недостаточное прогревание почв препятствует освоению корнями нижней частипочвенной толщи, а интенсивность поглощения питательных веществ при низкихтемпературах невелика.
Особенно отрицательно сказываются на жизнедеятельности деревьев ежегодно повторяющиеся резкиепохолодания в разгар вегетационного периода (обычно в июне), связанные споступлением арктических воздушных масс. В эти периоды минимальная температуравоздуха в ночные часы в кроновом пространстве может опускаться в северной тайгедо –2-4С, а верхнего корнеобитаемого слоя почвы – до –0,5-1,0С. В средней тайгеобычно понижение температур воздуха в кронах отмечается до 2-4С, а в верхнемкорнеобитаемом горизонте почвы – до 1,5-2С. Такие температурные условиявызывают резкое снижение прироста, а в отдельные годы даже полную приостановкуростовых процессов надземных и подземных органов древесных растений. Особенносильно резкие перепады температур сказываются на жизнеспособности ели, вызываямассовое отмирание молодых побегов.
Почвы лесных фитоценозовданной группы типов леса очень кислые, не насыщены основаниями. Бедныэлементами питания и оглеены. Формирование их в лесных фитоценозах исследуемогорегиона происходит в условиях повышенной влажности. Влаги в почве достаточнодля поддержания жизнедеятельности растений, а в отдельные годы, особенно в условияхсеверной подзоны тайги, избыток её угнетает ростовые процессы деревьев. Вельниках зеленомошных умеренно влажными были органогенный слой и подзолистыйгоризонт. Вниз по профилю, начиная с глубины 20см, почва во все срокинаблюдений находилась в состоянии переувлажнения, что приводит к нарушению еёкислородного режима и снижению биологической активности почвы, такженаблюдаются негативные отклонения в энергетике, синтетической деятельности иобмене веществ корневых систем. Все перечисленные нарушения в почве иметаболизме корней в условиях избыточного увлажнения отрицательно сказываютсяна росте и развитии корневых систем древесных растений севера.
В северо-таежных хвойныхфитоценозах основная масса корней древесных пород распространяется до 30. а в среднетаежных- до 50см. Это явление особенно сильно проявляется в условиях северной подзонытайги, где в верхнем 10-15 сантиметровом слое сосредоточено более 90% корней.Сосущие корни хвойных древесных пород образуют очень компактные разветвления.
Линейный рост вегетативныхорганов зависит от метеорологических условий текущего года. Решающим факторомявляется количество тепла, получаемое растением. Видимый рост побегов, корней усосны и ели начинается поздно: в условиях северной тайги – в 1-2 декаде июня, вотдельные годы – в начале июля, в условиях средней тайги – во 2-3 декаде мая,протекая интенсивно и в сжатые сроки. Максимальный прирост и накоплениеорганической массы древостоем в северной тайге происходят в конце июня – первыхдвух декадах июля, в средней тайге – в июне, первой половине июля. В это времядеревья испытывают наибольшую потребность в минеральных веществах.
Большинство исследователей,изучавших рост подземных органов древесных растений, считает, что дляпреобладающих видов их характерны два периода максимального роста (весенний иосенний) и два периода покоя, или минимума роста (летний и зимний).
В годы обильных урожаевусиленный приток ассимилянтов к развивающимся шишкам и семенам ограничиваетпитание камбия, что вызывает сокращение годичного прироста древесины.Считается, что наступление неурожайных лет вслед за годом обильного урожаясвязано с истощением запасных питательных веществ, на восстановление которыхнеобходим определенный срок. Этим объясняется явление так называемой периодичностиурожаев, хотя можно утверждать, что циклический характер плодоношения хвойныхопределяется как внешними факторами, так и биологическими особенностями вида, ив первую очередь размещением женских шишек и мужских колосков на материнскомвегетативном побеге.
В дальнейшем одним измероприятий, направленных на повышение продуктивности северных ельников, можетстать отбор стерильных и малоурожайных гибридных форм с целью введения их всостав искусственных насаждений наряду с другими быстрорастущими и урожайнымифенотипами.
Исследование продуцированияорганического вещества растительными сообществами представляет значительныйинтерес как основа для оценки сложных энергетических связей в экосистемах. Врезультате весьма неблагоприятного сочетания и взаимодействия основныхэкологических факторов и напряженного протекания биологических процессов влесных фитоценозах севера таежной зоны развиваются древостои низкойпродуктивности. Прирост и общие запасы биомассы древесной растительности в1,5-3 раза меньше, чем в более южных районах лесной зоны. Полученные данныеИ.С. Мелеховым (1970) показали, что в условиях северной подзоны тайги сосновыенасаждения зеленомошной группы типов леса производительнее, чем еловые.Сосновые древостои по сравнению с еловыми используют лучистую энергию солнцаболее эффективно, даже в случае, когда они моложе по возрасту, органическаямасса их больше, чем у ельников. В еловых насаждениях накапливается больше хвои(листьев) и стволовой коры. Биомасса сосняков отличается более высоким содержаниемкачественно ценного компонента – древесины ствола. Следовательно, взеленомошных типах леса северной подзоны тайги наиболее целесообразновоспроизводство сосновых лесов, чем еловых. Необходимо также отметить, чтодвухъярусный сосново-еловый древостой средней подзоны тайги отличается довольновысоким коэффициентом поглощения и использования ФАР и относительно большимнакоплением органического вещества.
Поиск путей повышенияпродуктивности северных лесов является узловой задачей таёжного лесоведения. Всложных климатических условиях Европейского северо-востока познаниебиологических особенностей роста и развития основных лесообразующих породбудет иметь ключевое значение при осушении и удобрении лесов или созданиипрочной лесосеменной базы на селекционно-генетической основе.
Из курса биогеографии мнеизвестно, что:
экологический оптимум вида – это наибольшая продуктивность вида при условииоптимального соотношения экологических факторов.
/>
Opt
Min Max
Фитоценозтический оптимумвида – это наибольшая продуктивность вида в условиях конкуренции врастительном сообществе), при оптимальном соотношении экологических факторов.
3. Показатели продуктивности леса
3.1. Валовый запас леса
В России покрыто леснойрастительностью земель 645894 тыс.га, из них хвойные леса – 508684 тыс.га,класс бонитета V – 184741 тыс.га (хвойных лесов – 166218 тыс.га), Vа иниже – 114820 тыс.га (хвойных 105292 тыс.га).
Общая площадь земель лесногофонда РФ ( I, II, III групп) составляет 1110567,8 тыс.га, из них лесов I группы– 234554,7 тыс.га, II группы – 960,7 тыс.га, III группы –18607,6 тыс.га. В республике Башкортостан лесов I, II и III групп– 5675,3 тыс.га, из них I группы – 1689,3 тыс.га, II группы –1359,5 тыс.га, III группы – 2626,5 тыс.га.
Республика Башкортостан (данные по Рослесхозу на1999 г.):
Название породы Площадь покрытой территории, тыс.га
Запас древесины,
млн.м3
сосна 748,3 118,45 ель 282,2 31,99 лиственница 41,4 6,34 кедр 0,1 0,01 пихта 86,8 5,23 дуб высокоствольный 13,4 1,65 дуб низкоствольный 264,8 31,74 бук клён 168,7 21,28 ясень 1 0,2 берёза каменная липа 1072,9 178,62 берёза 1305,5 181,01 осина 775 106,2 ольха 165,6 13,65 всего по РБ: 5000,8 714,02
России принадлежит первоеместо по лесистости территории (771млн.га), т.е. 42% всей территории страны. Влесах России содержится свыше половины ценнейших запасов хвойных пород, онисоставляют 30 млрд.м3 (в 3 раза больше, чем в США и Канаде). В лесах Россипроизрастает около 1500 видов деревьев и кустарников. При заготовке древесиныиспользуется в основном перестойная порода (свыше 100 лет) и спелые породы(80-100 лет). Размещение лесных ресурсов на территории России неравномерно.Эксплуатационные леса в основном сосредоточены на территории Сибири, Дальнеговостока, Урале и Северном экономическом районе. Основные лесозаготовки идут вЕвропейской части, где сосредоточена переработка древесины и основной еёпотребитель.
3.2. Текущий прирост леса
Общий средний приростосновных лесообразующих пород в России, по данным на 1999 год составляет 970,41млн. м3, а в Республике Башкортостан – 14,38 млн.м3, в то время как запасдревесины в РФ составляет 81863,69 млн.м3 (из хвойных 34575,93 млн.м3), а в РБзапас древесины составляет 770 млн.м3.
Важным показателемпроизводительности лесных сообществ является интенсивность продуцированияорганического вещества. В приспевающем сосняке и спелом ельникечернично-зеленомошном, произрастающем в условиях северной подзоны тайги, общийгодичный прирост древесной растительности почти одинаков и достигает 3,75 т/га.Древесный ярус 70-летнего сосново-елового насаждения формирует за год 7,49 т/гаорганической массы (см. табл. ниже). Анализ структуры прироста фитомассыпоказывает, что в формировании органического вещества в сосновом исосново-еловом насаждениях более заметна роль стволов. Стволы создаютсоответственно 37,6 и 45% прироста, ассимиляционные органы – 29,1 и 23,6%. Вобщем приросте органической массы на ветви приходится 11,5 и 15,7%, на корни –21,8 и 15,7%. В еловом насаждении в структурном составе прироста относительнопреобладают хвоя (листья) – 36,5%, стволы составляют 34,8%, ветви – 8%, корни –20,7%.
По данным Н.И. Казимирова(1977) в 60-летнем сосняке черничном влажном в условиях средней тайгиКарельской АССР прирост фитомассы составил 7,33 т/га, в сосняке черничномсвежем – 8,02 т/га. В 45-летнем сосняке того же типа прирост органической массыдревостоя равен 8,84 т/га. В условиях Мурманской области в насаждениях этого жевозраста прирост достигал лишь 2,92 т/га. В еловых насаждениях зеленомошнойгруппы типов леса более южных районов лесной зоны ежегодно формируется большееколичество органического вещества. Согласно В.А. Алексееву (1973), приростфитомассы в ельнике чернично-кисличном составил 6,45 т/га.
Текущий приростфитомассы древесной растительности в зеленомошных типах леса, кг/га абсолютносухого вещества.
Порода Ствол ВетвиХвоя
(листья)
Всего надземной массы Корни Всего Сосняк чернично-зеленомошный, 90 лет Сосна 971 919 290 1580 450 2030 Ель 62 12 30 104 41 145Листвен-
ница
280 81 360 721 108 829 Береза 97 22 410 529 221 750 Всего: 1410 434 1090 2934 820 3754 Ельник чернично-зеленомошный, 70-150 лет Ель 798 164 338 1300 316 1616 Сосна 120 40 44 204 48 252Листвен-
ница
269 60 380 709 126 835 Береза 102 20 520 642 249 891 Осина 21 14 90 125 41 166 Всего: 1310 298 1372 2980 780 3760 Сосново-еловый древостой черничного типа, 70 лет Сосна 2174 799 611 3584 677 4261 Ель 1075 363 756 2194 282 2476 Береза 121 13 408 542 211 753 Всего: 3370 1175 1775 6320 1170 7490Прирост стволовойдревесины различных пород в зеленомошных типах леса, кг/га абсолютно сухоговещества.
Прирост Сосна ЕльЛиствен-
ница
Береза Осина Всего Сосняк чернично-зеленомошный, 90 лет Средний 424 16 114 99 - 653 Текущий 971 62 280 97 - 1410 Ельник чернично-зеленомошный, 70-170 лет Средний 76 187 123 117 18 521 Текущий 120 798 269 102 21 1310 Сосново-еловый древостой черничного типа Средний 1025 240 - 126 - 1391 Текущий 2174 1074 - 120 - 3368 Объемыработ по лесовосстановлению, выполненные Федеральной службой лесногохозяйства России за 1999 год, тыс. гаОрганы управления лесным хозяйством в субъектах РФ.
Организации непосредственного подчинения
Лесовосстановление
Ввод молодняков в категорию хозяйственно-ценных насаждений
Всего
В т.ч. посев и посадка леса
1 2 3 4Всего по Рослесхозу
905,5
227,9
1752,7
56. МЛХ Респ. Башкортостан 14,2 10,1 24,2 57. МЛХ Удмуртской Респ. 9,0 4,8 11,0 Ежегодныевырубки древесины в РоссииГоды Рубки главного пользования (млн. куб. м.) Рубки промежуточного пользования (млн. куб. м.) 1946 145,8 15,3 1947 155,3 18,8 1948 183,8 21,9 1997 94,3 19,3 1998 88,6 18,8 1999 111,0 19,5/>
В 1999 году Россия экспортировала около29 млн. м3 необработанной древесины. Всего (вместе с прочей лесной продукцией впересчете на круглый лес) Россия экспортирует более половины древесины,заготовленной как легально, так и с нарушениями законодательства. Большиедоходы, приносимые лесным экспортом, стимулируют рубки леса, в т.ч. незаконные.
Большинство покупателейРоссийской древесины не интересуется либо предпочитает не задумываться надзаконностью происхождения древесины, полагая, что все это имеет значение лишьвнутри России, а за ее пределами древесина, пусть даже ворованная, ужеюридически чиста. Поэтому проблему незаконных рубок леса вряд ли удастсярешить, пока покупатели и потребители лесной продукции не поставят незаконнодобытой древесине заслон на пути на рынок.
Работыпо контролю самовольных рубок — это часть необходимых действий по усилениюконтроля за лесозаготовителями и экспортирующими фирмами. В целом, по нашемумнению, для борьбы с самовольными рубками необходимо проведение мероприятий последующим направлениям:
изменениесистемы организации лесной охраны с отказом от обходов, закрепленных законкретными лесниками, и переходом к использованию немногочисленных, номобильных и хорошо оснащенных инспекторских групп, действующих исключительновдали от мест постоянной жизни инспекторов. Подобные меры в первую очередьнужны в районах с интенсивными лесозаготовками и большим количеством незаконныхрубок;
запреторганам управления лесным хозяйством на ведение любой хозяйственнойдеятельности, какими бы благими пожеланиями это не объяснялось;
введениедополнительного (избыточного) контроля документов на перевозимую древесину надорогах, ведущих к местам сбыта;
внесениесоответствующих изменений в УК в части усиления ответственности залесонарушения, а также перевозку и легализацию незаконно добытой древесины;
полныйпересмотр порядка приемки лесосек и оценки объема фактически заготовленнойдревесины. В настоящее время эта деятельность осуществляется на основеведомственной инструкции Госкомлеса СССР 1983 года, ориентированной насоциалистическое хозяйство и не учитывающей возможную заинтересованностьзаготовителей в перерубах. Необходимо также использование новых технологий идистанционных методов оценки объемов заготовки и состояния лесосек;
полныйпересмотр порядка осуществления текущего контроля за рубками, осуществляемымилесозаготовителями;
расширениеполномочий других ведомств по контролю за лесопользованием и деятельностьюорганов управления лесным хозяйством. Это стало особенно актуальным послеобъединения под крышей одного министерства органов охраны природы и органовуправления лесным хозяйством;
обеспечениеоткрытости и бесплатности ключевой информации по лесопользованию в целяхобеспечения возможности общественного контроля. Действующий в настоящее времяпорядок доступа граждан к информации о лесопользовании предполагает либонастолько высокие цены, что они просто не по карману населению, либо просто непрописывает порядок доступа к таким ключевым материалам как лесорубочныебилеты, материалы отводов и т.п.;
введениетаможенных кодов для следующих групп экспортируемых пород: прочая еловаядревесина; прочая пихтовая древесина; кедр сибирский и корейский; орех; ольха;липа. Данные изменения позволят вести более точный учет экспортируемойдревесины и корректно сопоставлять данные об объемах заготовки с данными обэкспорте.
Значительнаячасть указанных выше мер может быть эффективно применена для борьбы сбольшинством нарушений в сфере заготовки древесины.
/>
Распределение лесов Мурманской областипо типам антропогенной нарушенности.
4. Пути повышения продуктивностилесов
К мероприятиям,обеспечивающим повышение продуктивности можно отнести следующее:
1. Рациональное использование лесногофонда, максимальное использование древесины, в том числе и отходовлесоразработок.
2. Сокращение сроков лесовыращиванияпутём своевременного возобновления леса хозяйственно-ценными породами,обязательного сохранения благонадёжного подроста при лесоэксплуатации.
3. Ускорение роста насаждений путёмправильного подбора и размещения древесных пород с учётом лесорастительныхусловий и природных свойств выращиваемых древесных пород. При формированиинасаждений предпочтение должно отдаваться, как правило, смешанным древостоям.
4. Улучшение лесорастительных условий(осушение заболоченных лесных земель, перемешивание подстилки с минеральнымслоем почвы, введение почвоулучшающих древесных пород, в том числе подлеска,известкование кислых лесных почв, внесение торфа на бедные сухие почвы, посевлюпина и т.п.).
5. Внедрение быстрорастущих пород,отбор и введение в лесные культуры наиболее продуктивных форм основных нашихценных пород (дуб, сосна, ель, осина, берёза) при максимальном использованиидостижений современной селекционной науки. Из быстрорастущих древесных породможно указать на лиственницу, тополь, древовидные ивы, белую акацию, манчжурский,серый и чёрный орехи, бархат амурский, дуб красный, австрийскую и чёрную соснуи др.
6. Рубки ухода за лесом(систематическое удаление из насаждений бесперспективных деревьев и оставлениена корню лучших деревьев).
7. Рациональные способы рубок и болеесовершенная технология лесозаготовительных процессов, обеспечивающие сохранениеподроста и лесорастительной среды.
8. Охрана лесов от пожаров и защитаих от вредных насекомых и грибных болезней.
Выбор мероприятий по повышению продуктивности лесов иобъём работы в каждом отдельном случае будет зависеть от экономических иприродных условий хозяйства (группы лесов, уровня механизации, наличия кадров,лесорастительных условий и типов леса).
Наиболее опасными вредителями сосновых культур как вЦентрально чернозёмной области (ЦЧО), так и в других областях и районах,являются хрущи, сосновый подкорный клоп и хвоегрызущие насекомые.
В настоящее время разработан и применяется ряд мер,снижающих повреждаемость сосновых культур хрущами. К таким мерам относитсяпрежде всего борьба с хрущами химическими средствами: опыливание насаждений вовремя лёта хрущей, затравливание почвы гексахлораном при её обработке, припосадке и уходе за культурами, опудривание корней саженцев при посадке.
Большое значение имеют и лесоводственные меры борьбы:специальные системы рубок, не допускающих заселения почвы лесосек хрущами,особые агротехнические приемы создания культур, привлечение птиц, уничтожающиххрущей, специальный подбор пород и т.д.
Весьма опасным вредителем сосновых насаждений являетсясосновый подкорный клоп. Клоп поселяется на деревьях с 4-5 летнего возраста изначительно ослабляет рост деревьев. К районам его массового распространенияотносятся юго-восточные районы бывшего СССР, Украина, ЦЧО. Меры борьбы с нимразделяются на химические и лесоводственные. Химические- это опыливаниедеревьев в комлевой части ГХЦГ, кольцевание зараженных деревьев весной,наложение токсического пояса. Из лесоводственных мер борьбы рекомендуетсясоздание густых и смешанных культур для ускорения их смыкания, так как, поданным исследований И.В. Тропина (1949), сосновый подкорный клоп заселяетпрежде всего изреженные насаждения.
Наиболее распространенными пилильщиками в борах ЦЧОявляются: обыкновенный сосновый пилильщик, ткач общественный и рыжий сосновыйпилильщик. Борьба с ними ведётся в основном химическими методами.
В культурах сосны встречаются побеговьюн, сосноваяпяденица, сосновая совка, сосновый шелкопряд и др., но они не имеют широкогораспространения и не вызывают гибели культур.
Среди грибных болезней сосновых культур наиболее опаснакорневая губка. Она поражает корневые системы деревьев и вызывает их куртинноеотмирание. В качестве мер борьбы с ней (или профилактики) рекомендуется:умеренное и систематическое прореживание культур, локализация имеющихся очагов,ворошение и сгребание подстилки, создание смешанных насаждений, при помощибиологических препаратов.
Кроме указанных, из других болезней в молодых культурахсосны встречаются: вертун, рак-серянка, опенок.
5. Заключение
Сосна обыкновенная чуткореагирует на густоту посадок и существенно изменяет характеристики роста ипродуктивность в зависимости от этого фактора. По мере увеличения густотыпосадок снижается скорость роста и накопления органических веществ в надземныхи подземных частях деревьев, уменьшается вес и годичный прирост фракций хвои,деревьев и ветвей. Наиболее резкое снижение характеристик продуктивностинаблюдается при сильной загущенности культур (40 тыс./га), что проявляется врезком снижении интенсивности побегообразования, уменьшения фитомассы хвои илистового индекса.
Приувеличении густоты посадок наблюдаются сравнительно небольшие сдвиги всоотношении между основными компонентами фитомассы и мощности развитиянадземных частей деревьев.
Продуктивностьработы хвои в расчете на одно дерево выше в густых культурах, чем в редких.
Вкультурах 9-летнего возраста с увеличением густоты посадок общие запасыбиомассы и биологическая продуктивность культур повышается и достигаетмаксимума при 30-40 тыс./га. В культурах 20-летнего возраста наибольшие запасыорганических веществ наблюдаются при густоте 30 тыс./га. В сильно перегущенныхкультурах (40 тыс./га) запасы фитомассы катастрофически снижаются до величин,которые значительно ниже биологической продуктивности редких культур. Такимобразом, дифференциация культур различной густоты по характеристикампродуктивности с возрастом увеличивается, а густота 40 тыс./га и выше являетсякритической для продукционного процесса.
Вцелом по России рубки главного пользования сократились с 1946 г. (145,8 млн.м3)на 34,8 млн.м3 (по данным Рослесхоза на 1999 г.), а рубки промежуточногопользования возросли с 1946 г. (15,3 млн.м3) на 4,2 млн.м3.
Общийсредний прирост лесообразующих пород в РБ на 1999 год составил 14,38 млн.м3, ав РФ – 970,41 млн.м3 (по данным Рослесхоза).
Влияниегустоты деревьев сказывается на среднем весе фитомассы (при увеличении густотыпосадки наблюдается снижение среднего веса фитомассы).
Распределениеобщего веса надземной части деревьев не зависит от густоты деревьев и стволсоставляет приблизительно 80% от всей надземной массы дерева.
Вескорней деревьев составляет приблизительно 13-20% от всей надземной массы.
Величинасолнечной радиации влияет на биологическую продуктивность лесов (необходимоптимум).
Похолоданияв вегетационный период могут снизить биологическую продуктивность древостоев.
Внастоящее время необходимо уделить особое внимание лесовосстановительнымработам и контролю за лесами, а также необходимо уделить большое вниманиеборьбе с незаконными рубками леса и ужесточить контроль за лесопользованием.
6. Список используемой литературы
1. Бугаев В.А., Новосельцев В.Д.,«Продуктивность лесов первой и второй групп».- М.: лесная промышленность,1971г.-88с.
2. Веретенников А.В.,«Эколого-биологические основы повышения продуктивности таёжных лесовевропейского севера», издательство «НАУКА», Ленинград, 1981г.- 232с.
3. Internet – www.forest.ru (семейство сайтов о лесе).
4. Куликова Т.А., «Оценкапродуктивности лесов».-М.: лесная промышленность, 1981.-152с.
5. Молчанов А.Г., «Экофизиологическоеизучение продуктивности древостоев, издательство «НАУКА», Москва, 1983г.-228с.
6. Поликарпов Н.П., «Формирование ипродуктивность древостоев», издательство «НАУКА», Новосибирск, 1981г.-298с.
7. Рубцов В.И., Новосельцева А.И.,Попов В.К., Рубцов В.В., «Биологическая продуктивность сосны в лесостепнойзоне», издательство «НАУКА», Москва, 1976г.-222с.
8. Шишков И.И., Попова Н.С.«Лесоводство с основами лесных культур», издательство «Высшая школа», Москва,1965г.- 366с.