Основные концепции и методы восстановления природных лесов Восточной Европы
В продолжение обсуждения методов экологической реставрации на урбанизированных территориях
В. Н. Коротков
Современные проблемы устойчивого существования цивилизаций напрямую зависят от состояния лесного покрова Земли. Это следует из классических высказываний палеонтологов о господстве лесов в покрове суши начиная с девонского периода [1], а также из современной теории биотического насоса атмосферной влаги, объясняющей роль природного лесного покрова в поддержании оптимального климата и гидрологического режима Земли на протяжении всей ее доантропогенной истории [2].
Как показывают многочисленные исследования, современные леса были многократно преобразованы в периоды как присваивающего, так и производящего хозяйства на всей территории Земли и в силу этого не способны в полной мере реализовать основные экосистемные функции [3–6]. Это определило необходимость разработки представлений о потенциальном экосистемном покрове современных лесов [4, 6]. Они основаны на синтезе ведущих концепций экологии биосистем, таких как «hierarchicalcontinuumconcept», «gapmosaicconcept», «mosaiccycleconceptofecosystem», «naturaldisturbanceconcept», «aedificator, keystonespecies, ecosystemengineerconcept» и «популяционно-демографическая концепция» [6], а также антропобиотической концепции исторической экологии [7, 8].
Современные леса на территории хвойно-широколиственной (гемибореальной) и широколиственной зон Восточной Европы сформировались в результате длительного антропогенного воздействия, включающего сельскохозяйственное освоение и забрасывание территории, лесохозяйственные мероприятия (разные виды рубок и создание монокультур), разные типы пожаров [8, 9].
В результате лесной фонд этих зон в настоящее время представлен преимущественно вторичными мелколиственными лесами из березы и осины, сформировавшимися на месте заброшенных сельхозугодий и вырубок, а также монокультурами ели и сосны, созданными на вырубках, гарях и залежах [4, 10, 11].
Эти леса отличаются бедным видовым составом, одновозрастными древостоями с упрощенной структурой [4, 12, 13]. А площади заповедных лесов очень малы и в них, как правило, не полностью восстановилась биота после введения заповедного режима, что делает их очень уязвимыми в окружении антропогенно предельно упрощенных лесов, выступающих как очаги инфекций даже и для разновозрастных, но малых по площади заповедных лесов. Чем сильнее и длительнее предшествующее антропогенное нарушение лесов, в которых введен заповедный режим, тем они медленнее восстанавливают природное состояние. Поэтому введение заповедного режима на антропогенно нарушенных территориях зачастую не приводит к естественному восстановлению лесной растительности и не обеспечивает сохранение биологического разнообразия [12, 13].
Природные хвойно-широколиственные и широколиственные леса сохранились на небольших разрозненных участках и занимают менее 1 % от всей площади зоны. Нередко они имеют островной характер, поскольку окружены сельскохозяйственными угодьями и населенными пунктами, что определяет их дальнейшую деградацию.
К настоящему времени четко проявились последствия модели лесовосстановления, распространенной в конце XIX – первой половине XX в. на рассматриваемой территории [4, 8]. Ориентация на создание монокультур хозяйственно ценных хвойных видов деревьев (ель и сосна) на обширных территориях привело к снижению биоразнообразия, возрастанию риска повреждения культур в результате вспышек размножения патогенных микроорганизмов и насекомых-фитофагов, уменьшению почвенного плодородия, снижению почвозащитных и водоохранных функций лесов [4, 14–18]. Так, в последние годы только в Московской области короед-типограф уничтожил около 100 тыс. га ельников [19]. Больше всего страдают именно монодоминантные еловые леса [20], особенно монокультуры, отличающиеся низким генетическим разнообразием [21].
Принципиальные изменения неудовлетворительного состояния лесов могут быть достигнуты только в результате постепенного восстановления многовидовых и разновозрастных хвойно-широколиственных и широколиственных лесов, значительно более устойчивых к вспышкам насекомых-вредителей и болезней леса, чем монокультуры [4, 16–18, 22–24]. Кроме того, многовидовые разновозрастные леса более устойчивы к пожарам, а также намного более привлекательны в рекреационном отношении, чем одновидовые леса. Сейчас более половины лесов в хвойно-широколиственных и широколиственных зонах отнесено к защитным, в том числе таким категориям, как зеленые зоны и лесопарки, основным целевым назначением которых является обеспечение отдыха населения, сохранение оздоровительной и эстетической ценности природных ландшафтов. Однако сложившаяся практика ведения лесного хозяйства не обеспечивает достижения защитными лесами поставленных целей.
Очевидно, что восстановление многовидовых разновозрастных лесов позволит воссоздать лесные ландшафты, более близкие по своим характеристикам к доагрикультурным, однако это невозможно сделать, практикуя современные одновидовые посадки. Природный лесной покров наиболее эффективно осуществляет основные экосистемные функции: оптимизацию климата, гидрологического и температурного режимов, а также поддержание высокого уровня биологического разнообразия и продуктивности [25].
Природный лесной покров обеспечивает максимально полное поглощение осадков [2, 26], что связано с его гетерогенной структурой (мозаика окон возобновления и ветровально-почвенных комплексов (рис. 1), бобровые ландшафты, зоогенные поляны (рис. 2)), сформированной средопреобразующей деятельностью компаний ключевых и подчиненных видов растений, животных и представителей других царств [4]. Высокая влагопоглощающая способность лесного покрова способствует относительному постоянству уровня грунтовых вод и предотвращению катастрофических паводков и периодов засух [27]. В приземной атмосфере и почве формируется особый микроклимат, происходит ослабление суточных, сезонных и годичных колебаний температур [27].
Рис. 1. Схематическое изображение гетерогенной мозаики возрастных парцелл в хвойно-широколиственных лесах [4]
Научное обоснование восстановления аналогов природных лесов должно базироваться на современных представлениях синэкологии и модельных реконструкциях лесного покрова в доантропогенный период. Такие реконструкции основаны на палеонтологических, археологических, исторических и современных данных о распространении, о биологии и об экологии сохранившихся до настоящего времени или недавно исчезнувших мощных средопреобразователях (ключевых видах) растений и животных и сопутствующих им видах разных трофических групп [29, 30]. В качестве точки отсчета целесообразно рассматривать период, близкий к современному по климатическим условиям: начало – середина позднего голоцена, 2500–1800 лет назад [31, 32]. В то время практически на всей территории современной зоны хвойно-широколиственных лесов согосподствовали темнохвойные (ель и пихта) и широколиственные (дуб, липа, ясень, клен, вяз и др.) деревья; мелколиственные и светлохвойные деревья занимали подчиненное положение. Леса были заселены крупными стадными копытными, формирующими внутрилесные и приводопойные поляны; большинство малых рек и ручьев было заселено бобрами, поддерживающими устойчивый водный режим [4, 30, 33].
Наличие травяных (луговых и лугово-степных), лесных сообществ и экотонов в пределах доисторических хвойно-широколиственных лесов определяло возможность приживания и устойчивого существования в растительном покрове многих светолюбивых видов деревьев, кустарников и трав. К светолюбивым видам деревьев, не возобновляющимся в современных лесах, относятся дуб черешчатый, сосна обыкновенная, лиственница сибирская (или редко возобновляющимся: Pyrus communis L., Malus sylvestris (L.) Mill., Prunus avium (L.) L., Crataegus spp. и пр.) [4].
Восстановление разновозрастной гетерогенной структуры лесов
Содержание
Перспективный способ восстановления разновозрастной структуры лесов – группово-выборочные рубки в сочетании с посадками отсутствующих природных видов деревьев. Как показывает опыт [34], в работы по восстановлению природного разнообразия лесов в лесопарках, городских лесах и зеленых зонах охотно вовлекается население, что способствует сохранению и даже восстановлению биологического разнообразия антропогенно преобразованных лесных ландшафтов.
В. Г. Нестеров [35] отмечал, что группово-выборочные рубки в производственных лесах учитывают биологию видов лесной биоты и условия среды; они обеспечивают, как правило, успешное естественное возобновление, создавая местообитания, которые имитируют вывальную или «оконную» динамику. При этом почвенный покров сильно не нарушается, что благоприятно для постоянного выращивания леса. Лес при этой системе рубок постоянно реализует почвозащитные и водоохранные функции, не допуская эрозии почв и нарушений водного баланса. Это особенно важно в горных районах на сухих песчаных почвах и по берегам водоемов.
Группово-выборочные рубки весьма эффективны и для создания красивых лесных пейзажей. Они позволяют сочетать естественное возобновление местных видов деревьев с искусственным разведением декоративных видов деревьев и кустарников, которые могут вписываться в местный пейзаж, не внося в него больших искажений [36]. Группово-выборочные рубки обеспечивают постоянство лесной среды в течение всего оборота рубки, в значительной степени имитируют естественную оконную мозаику древостоев за счет групповой выборки деревьев, сохраняют полноценную возрастную структуру древостоя за счет растянутой во времени выборки старых деревьев [37].
Опыт восстановления разновозрастных лесов
На основе ведущих концепций экологии биосистем были проведены натурные исследования в наиболее хорошо сохранившихся лесах бывшего СССР и разработаны лесоводственные мероприятия, направленные на восстановление разновозрастных широколиственных лесов природного типа [38]. Они предусматривают проведение котловинных рубок (площадь окон – 0,2–0,4 га, сроки примыкания 30–40 лет) с посадкой или посевом дуба в окнах и с последующими рубками ухода. Рекомендации были опробованы в ходе экспериментов, проводимых в широколиственных лесах европейской части СССР. Более подробно описаны результаты экспериментов в Липниковском лесничестве Львовской области [3].
В этом же ключе были заложены опыты по восстановлению смешанных елово-широколиственных лесов на территории природно-исторического заповедника-леспаркхоза «Горки» (южная часть ближнего Подмосковья) [39]. В результате проведения котловинных рубок были созданы «окна» размерами 0,16–0,25 га, в которые высаживались зональные эдификаторы (дуб черешчатый, липа мелколистная, клен остролистный, ясень обыкновенный, ель европейская). К настоящему времени культуры перешли в генеративное состояние – в центре лесного массива сформировались источники семян позднесукцессионных видов деревьев.
Эксперименты, отражающие разные способы формирования окон (искусственные вывалы, рубка, кольцевание), проведены в сомкнутых, порослевых (шестое-седьмое поколение), грабовых лесах Каневского заповедника, сформированных рубками на месте многовидовых широколиственных лесов [3, 40]. Было установлено, что наиболее перспективным способом ускорения демутационных процессов и формирования «оконной» структуры лесов оказались искусственные вывалы, когда осветление подполового пространства сопровождалось созданием ветровально-почвенных комплексов (ВПК) [3, 40]. На обнаженном субстрате ВПК отмечено семенное возобновление Salix caprea L., Betulapendula Roth., Populustremula L., Carpinusbetulus L., Ulmusglabra Huds., Sambucusnigra L. Перечисленные виды не возобновляются в ненарушенном травяном покрове под сомкнутым пологом леса. Кроме того, в окнах искусственных вывалов в два-три раза увеличилось видовое разнообразие сосудистых растений, появились новые виды мхов [40].
Восстановление видового разнообразия синузии деревьев
Многие отечественные лесоводы, работавшие в XIX и XX столетиях – Ф. К. Арнольд, Г. Ф. Морозов, М. Е. Ткаченко, В. В. Огиевский, Н. И. Рубцов, В. Г. Нестеров, П. С. Погребняк, Н. П. Калиниченко и др. – отмечали более высокую продуктивность многовидовых насаждений по сравнению с одновидовыми за счет более полного использования почвенного плодородия, света, влаги и т.д. В лесоводственной литературе есть много примеров создания таких культур в практике лесоводов Восточной Европы [41–53]. Чаще всего речь идет о двувидовых культурах, а многовидовые культуры – крайне редкий случай. В теории и практике лесоводства обычно ставится задача создания продуктивных древостоев, которые отличаются устойчивостью к вредителям и болезням деревьев. На практике обычно создавались монокультуры хвойных пород, пользующихся спросом на рынке, однако такие древостои оказываются уязвимыми к вспышкам размножения патогенных микроорганизмов и насекомых-фитофагов.
В мировой практике лесовосстановления монокультуры очень широко распространены, а смешанные насаждения создают значительно реже [24]. Считается, что чистые культуры, как правило, нежелательны, однако экономические преимущества монокультур превышают лесохозяйственные недостатки. К наиболее важным преимуществам относятся следующие: создание проекта лесных культур не требует высокой квалификации и специальных знаний, легче дополнять культуры и осуществлять уход за ними, проще проводить рубку спелых древостоев.
В последнее десятилетие растет внимание к смешанным культурам. Иностранные публикации последнего времени свидетельствуют о том, что для увеличения продуктивности лесных экосистем и усиления других экосистемных функций целесообразно создавать многовидовые насаждения [54–56]. Лесные насаждения, которые отличаются генотипическим, видовым и структурным разнообразием, лучше адаптированы к изменяющимся условиям окружающей среды, чем монокультуры [18, 21, 22], что особенно актуально в связи с климатическими изменениями, которые нередко приводят к повреждению и гибели древостоев [57]. Это требует разработки таких способов создания разнообразных лесных насаждений, которые могут увеличить их устойчивость и продуктивность и обеспечить выполнение других экосистемных функций.
К наиболее важным преимуществам смешанных культур относятся [18, 24, 35, 36, 41, 47]:
1) меньшее повреждение ветровалами и более полное использование элементов минерального питания во всем объеме почвы в связи с сочетанием видов деревьев с поверхностной и глубокой корневой системой;
2) меньшее повреждение патогенными грибами и насекомыми-фитофагами, массовые инвазии которых затруднены в таких культурах.
Серьезные ошибки, допущенные при выборе видов для искусственного восстановления, легче исправить в смешанных насаждениях, чем в чистых культурах; смешанные насаждения легче трансформируются для удовлетворения нынешних или будущих вероятных потребностей рынка.
Смешанные насаждения с включением видов, способных к симбиотической азотфиксации [24, 41, 50], целесообразно создавать для восстановления полноценного питательного режима почв. Смешанные насаждения, включающие быстрорастущие светолюбивые и медленнорастущие теневыносливые виды, при оптимальном пространственном размещении более полно используют фотосинтетическую активность радиации Солнца, что приводит к увеличению их продуктивности [24].
Заслуживает внимания международный проект по исследованию влияния эффекта видового разнообразия деревьев на биоразнообразие других компонентов лесных экосистем разных географических зон – TreeDivNet (рис. 3). В рамках проекта TreeDivNet в 2009 и 2012 гг. было заложено 18 экспериментальных площадок в бореальном, умеренном, средиземноморском, субтропическом и тропическом регионах. Размеры пробных площадей от 10 м2 до 4 га, число высаживаемых древесных видов от 1 до 24, возраст культур от 1 года до 15 лет. В рамках этого проекта будут сравниваться монокультуры и смешанные культуры с разным числом видов деревьев. Схема посадки саженцев – 1,5×1,5 м. Размер одновидовых биогрупп составляет 4,5×4,5 м2 (т.е. каждая биогруппа состоит из 9 деревьев). Смешанные культуры из двух видов представляют собой чередование биогрупп в шахматном порядке, а в многовидовых культурах биогруппы размещают в случайном порядке. Размер экспериментальных площадок с тем или иным составом лесных культур составляет 36×36 м2. В качестве примера на рис. 4 представлена схема экспериментальных культур, заложенных в Бельгии в рамках подпрограммы FORBIO [58]. К очевидному недостатку эксперимента относится небольшой размер биогрупп, которые намного меньше, чем размеры одного взрослого дерева. Для формирования одновидовой группы из трех-пяти взрослых деревьев минимальная площадь должна быть не менее 400 м2 [4]. Кроме того, рассматриваемый проект не ставит задачу восстановления потенциального видового разнообразия синузии деревьев природных лесов разных географических зон и не исключает использование интродуцентов в экспериментальных посадках. Пока результаты этих экспериментальных посадок не опубликованы.
Рис. 4. Схема экспериментов по сравнению одно-, двух-, трех- и четырехвидовых лесных культур в рамках проекта FORBIO (Бельгия) [58]
Предложения по восстановлению аналогов природных хвойно-широколиственных лесов
Невозможность полноценной реализации лесами экосистемных функций при традиционном лесном хозяйстве, направленном на выращивание преимущественно одновидовых и маловидовых одновозрастных древостоев, заставляет искать новые подходы, сочетающие решение не только продукционных, но и экологических задач.
В настоящее время необходимо решение задачи воссоздания разновозрастных лесов, отличающихся полнотой видового состава древесных видов и структурно близких к природным лесам, развивающимся длительное время в спонтанном режиме без катастрофических нарушений.
На основе анализа литературы и собственного опыта исследований разработана концепция восстановления природных лесов, которая может быть применима, прежде всего, к хвойно-широколиственным и широколиственным лесам. Область применения разрабатываемой концепции – особо охраняемые природные территории (национальные парки, природные парки, заказники и др.), различные категории защитных лесов, расположенные в пределах зоны хвойно-широколиственных лесов на Восточно-Европейской равнине.
Основная задача лесохозяйственных мероприятий – создание разновозрастной мозаики лесных участков с полным набором видов деревьев, характерных для зоны хвойно-широколиственных лесов, в сочетании с лесными полянами вместо одновозрастных монодоминантных насаждений, формирующихся при традиционном ведении лесного хозяйства (рис. 5).
Рис. 5. Примерная схема формирования гетерогенной разновозрастной и разновидовой мозаики хвойно-широколиственного леса на водоразделе (по [59]). В левой части рисунка – исходное состояние лесного массива, представленного одновозрастными монодоминантными насаждениями, сформировавшимися после сплошных рубок и создания лесных культур (например, березняки, осинники, сосняки, ельники). В правой части рисунка – ожидаемый результат восстановления разновозрастной и разновидовой мозаики хвойно-широколиственного леса. Разными цветами показаны насаждения с доминированием разных видов и разного возраста. Необязательно, что элементы мозаики должны быть квадратной формы и одинакового размера
Основные направления работ по восстановлениюразновозрастных полидоминантных хвойно-широколиственных лесов:
1) восстановление структурного разнообразия (разновозрастной системы мозаик окон возобновления) путем создания искусственных окон (прогалин) в пологе леса;
2) восстановление видового разнообразия на основе естественного возобновления и создания лесных культур природных обитателей анализируемой территории;
3) восстановление генетического разнообразия путем использования семенного материала близлежащих локальных популяций древесных видов.
Восстановление структурного разнообразия (разновозрастной системы мозаик окон возобновления) путем создания искусственных окон (прогалин) в пологе леса
Имеющиеся расчеты и данные показывают, что оптимальные размеры окон составляют по диаметру 1,5–2 высоты окружающего полога леса (0,2–0,3 га) [3, 38]. В окнах такого размера создаются благоприятные условия как для светолюбивых, так и для теневыносливых видов деревьев. Окна в пологе леса можно создавать, проводя группово-выборочные и котловинные рубки, кольцевание коры деревьев (возможна также инъекция арборицидов), вызывающее их усыхание, а также искусственные вывалы.
Возможно формирование окон меньшего размера, благоприятных для теневыносливых видов деревьев, или более крупных окон (до 0,5–1 га) путем проведения узколесосечных рубок, в которых ширина лесосек не будет превышать 50 м. Создание окон путем кольцевания коры или инъекции арборицидов особенно целесообразно в осиновых насаждениях, поскольку после вырубки осины в массе появляются ее корнеотпрысковое возобновление, которое может свести на нет усилия по созданию лесных культур. Для восстановления устойчивых разновозрастных популяций древесных видов в антропогенно нарушенных лесных массивах необходимо на площади не менее 50 га отдельные лесохозяйственные мероприятия объединить в единую систему [38]. Формируемый разновозрастный массив целесообразно рассматривать как единый хозяйственный выдел. Если принять, что среднее время оборота поколений деревьев составляет 200 лет, то для хозяйственного выдела размером 50 га в рубку может назначаться не более одной котловины площадью 0,25 га ежегодно или не более нескольких котловин или узколесосечных рубок общей площадью 2,5 га один раз в десять лет.
Котловины выбираются с таким расчетом, чтобы непосредственное примыкание вырубаемых участков происходило не раньше, чем через 30–40 лет. Участки для проведения котловинных рубок выбираются на местах со спелыми и перестойными древостоями. В очагах усыхания древостоев назначают санитарные рубки с сохранением подроста хвойных и широколиственных деревьев. В зависимости от состояния и сохранности подроста на участках котловинных рубок может проводиться посадка лесных культур недостающих видов деревьев с последующим проведением рубок ухода (осветления, прочистки, прореживания).
Результатами проводимых лесохозяйственных мероприятий являются: 1) благоприятные условия для роста и развития молодого поколения хвойных и широколиственных видов деревьев, которые высаживаются в окнах при недостатке естественного возобновления; 2) формирование в ближайшем будущем группы семенных деревьев, которые будут служить источником семян и обеспечат дальнейшее естественное восстановление природных лесов на прилегающих территориях.
При планировании лесохозяйственных мероприятий необходимо учитывать возможности распространения семян позднесукцессионных видов деревьев. Создаваемые группы семенных деревьев разных видов необходимо более или менее равномерно размещать по территории, занимаемой производными насаждениями, на расстоянии не более 200–400 м друг от друга.
Восстановление видового разнообразия за счет естественного возобновления в сочетании с созданием лесных культур недостающих древесных видов
Рекомендуемый ассортимент должен включать максимально полный набор видов деревьев и некоторых кустарников, характерных для хвойно-широколиственных лесов.
Уточнение видового состава деревьев, их количественного соотношения, выбор способов посадки и ухода за лесными культурами должны основываться на результатах натурного обследования территории, включающих геоботанические описания, анализ состояния популяций древесных видов, в том числе анализ естественного возобновления (видовой состав, онтогенетическое состояние и жизненность подроста), оценку типов условий местопроизрастания, учет особенностей почв, режима увлажнения и локального климата.
Для восстановления потенциального разнообразия лесных сообществ необходимо предусмотреть возможность реинтродукции утраченных видов деревьев (например, граба обыкновенного, лиственницы сибирской, пихты сибирской, сосны сибирской и др.), существовавших в пределах Восточно-Европейской равнины в историческом прошлом.
Рекомендуемый набор видов деревьев и кустарников для лесовосстановления в зоне подтаежных восточноевропейских лесов включает: хвойные деревья (сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), ель европейская (Picea abies (L.) Karst.), лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.), пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.), сосна сибирская (Pinus sibirica Du Tour)); широколиственные деревья (дуб черешчатый (Quercusrobur L.), ясень обыкновенный (Fraxinusexcelsior L.), липа мелколистная (Tiliacordata Mill.), клен остролистный (Acerplatanoides L.), вяз гладкий (Ulmuslaevis Pall.), вяз голый (ильм) (Ulmusglabra Huds.), граб обыкновенный (Carpinusbetulus L.)); мелколиственные деревья (ольха черная (Alnusglutinosa (L.) Gaertn.); ольха серая (Alnusincana (L.) Moench), береза повислая (Betulapendula Roth), береза пушистая (Betulapubescens Ehrh.), осина обыкновенная (Populustremula L.)); прочие виды (груша обыкновенная (Pyruscommunis L.), яблоня лесная (Malussylvestris (L.) Mill.), черемуха обыкновенная (Padusavium Mill.), рябина обыкновенная (Sorbusaucuparia L.)); кустарники (лещина обыкновенная (Corylusavellana L.), бересклет европейский (Euonymuseuropaeus L.), бересклет бородавчатый (Euonymusverrucosus Scop.), шиповник майский (Rosamajalis Herrm.), шиповник иглистый (Rosaacicularis Lindl.), калина обыкновенная (Viburnumopulus L.), жимолость лесная (Loniceraxylosteum L.), можжевельник обыкновенный (Juniperuscommunis L.)).
Состав лесных культур
При выборе видового состава лесных культур преимущество надо давать тем видам, которые были распространены раньше, а в настоящее время редки или отсутствуют в пределах лесного массива. На большей части зоны хвойно-широколиственных лесов Европейской России преимущество надо давать широколиственным видам (дубу черешчатому, ясеню обыкновенному, грабу обыкновенному, липе мелколистной, клену остролистному, вязу голому, ильму), а также лиственнице сибирской и пихте сибирской, а затем уже сосне и ели.
Видовой состав и схема размещения лесных культур должны определяться не только работниками лесного хозяйства, но и лесными экологами, которые могут оценить современное состояние лесных массивов, эдафические условия, особенности естественного возобновления, состояние живого напочвенного покрова, возможности заноса семян древесных видов с соседних территорий.
Для обеспечения необходимого ассортимента важно создание лесных питомников, направленных на выращивание возможно более полного состава древесных растений из смеси семян, собранных из ближайших локальных популяций древесных видов.
Принципы проектирования лесных культур
Проектирование и создание лесных культур должно быть направлено на формирование куртинно-полянного типа насаждений (группы деревьев чередуются с полянами и прогалинами). Существующие внутрилесные поляны подлежат обязательному сохранению; для этого необходимо сенокошение. В зависимости от видового состава и сохранности подроста можно создавать сплошные или частичные культуры.
Опыт лесокультурных работ показывает нецелесообразность рядового смешения деревьев [17, 41]. Целесообразным признается кулисное смешение, когда несколько рядов одного вида чередуется с несколькими рядами другого вида, или создание одновидовых биогрупп разных видов деревьев в пределах одной лесокультурной площади. При равномерной посадке саженцев по схеме 3–5×1–2 м, размеры одновидовых биогрупп могут быть 0,04–0,09 га.
Возможно создание культур густыми одновидовыми биогруппами площадью 1–2 м2 («густая культура местами» по В. Д. Огиевскому [60]). В. Д. Огиевский рекомендовал такой способ для создания культур дуба, при котором на каждую площадку размером 2 м2 высаживается 50–100 желудей или 25–50 одно-, двухлетних сеянцев для того, чтобы в дальнейшем получить только один хороший дуб. Возможно, что рекомендованная В. Д. Огиевским плотность посадки сеянцев на одну площадку размером 1–2 м2 может быть снижена до 5–20 экземпляров в зависимости от качества посадочного материала. На лесокультурной площади возможно размещение таких густых биогрупп не только из дуба, но и из других видов деревьев по схеме 3–5×5 м.
Заслуживает внимания полишахматное размещение биогрупп на лесокультурной площади [41]. П. С. Погребняк предложил размещать биогруппы из видов деревьев квадратами (не менее 100 м2), каждый из которых представлен густым посевом или посадкой только одного вида (рис. 6).
Рис. 6. Пример полишахматного размещения биогрупп из десяти видов деревьев, каждый из которых представлен своим порядковым номером на площади 1 га (размер каждой биогруппы – 100 м2). По П. С. Погребняку [41] с изменениями
Рекомендуется посадка крупными качественными саженцами (возраст четыре-пять лет). Благодаря использованию крупномерных саженцев можно сократить объемы работ по посадке, ускоряется рост деревьев в толщину, повышается устойчивость их к ветровалу и снеголому, сокращается потребность в агротехнических уходах, поскольку саженцы устойчивей, чем сеянцы, к навалу травы, и быстрей растут. Если используются сеянцы, то густота посадки может быть увеличена. Желательно использовать саженцы с закрытой корневой системой, что позволит увеличить сроки посадки и улучшить приживаемость лесных культур.
| а) | б) |
| в) | г) |
Рис. 7. Примеры размещения биогрупп из разных видов деревьев при создании лесных культур на сплошных вырубках на площади 1 га: а, б – на суглинистых дренированных влажных почвах (тип условий местопроизрастания С3/D3); в, г – на супесчаных дренированных свежих почвах (тип условий местопроизрастания – С2). Размер каждой биогруппы составляет 0,04 га [по 59 с изменениями]
| а) | б) |
Рис. 8. Примеры возможных схем размещения одновидовых биогрупп в окнах группово-выборочной рубки размером 50×50 м (0,25 га). Размещение сеянцев – рядами. Расстояние между рядами – 3 м, расстояние между сеянцами в ряду – 1 м. Плотность посадки – 800 сеянцев на 0,25 га. а – тип условий местопроизрастания С3, б – тип условий местопроизрастания D3. Условные обозначения: С – сосна обыкновенная, Д – дуб черешчатый, Лп – липа мелколистная, Кло – клен остролистный, Взш – вяз шершавый, Взг – вяз гладкий, Гр – граб обыкновенный, Яс – ясень обыкновенный, Лц – лиственница сибирская
Не следует создавать густых посадок. Целесообразно формировать деревья с мощными кронами. Наибольшей устойчивостью против влияния вредных факторов обладают деревья, имеющие хорошо развитые кроны. В междурядьях возможно выращивание декоративных и лекарственны