SPECIAL APPROACH OF PINE AND SPRUCE STANDS PARAMETERS EVALUATION ON FOREST PLANTATIONS

全文:

Идея индустриализации лесного хозяйства в особой степени относится к ускоренному выращиванию ценных хвойных балансов для нужд целлюлозно-бумажной промышленности. В настоящее время наблюдается повсеместное истощение доступных лесосырьевых баз и интенсивное выращивание сырья для целлюлозно-бумажного производства приобретает всё большую актуальность. Урожайность насаждений обычно определяется количеством выращенных кубических метров древесины. Однако для специального использования древесины важен еще один показатель - её плотность. К настоящему времени доказано, что оптимизация режима выращивания таких насаждений позволяет получать большие объёмы древесины. Однако ускоренный рост древесины по данным некоторых исследователей приводит к изменению её плотности после лесохозяйственных уходов [4, 5]. В других работах авторы не отмечают снижения плотности древесины ели и сосны после таких мероприятий [1-3, 8, 9]. Влияние густоты плантационных культур сосны и ели ускоренного роста на плотность древесины носит неоднозначный характер. В разных ландшафтных районах таёжной зоны и различных условиях произрастания вышерассмотренные факторы по-разному влияют на показатели плотности древесины [1-3, 6, 8, 9]. Для целлюлозно-бумажного производства является важным, чтобы увеличение объёмных показателей древесины сопровождалось бы и увеличением ее плотности. Цель исследования состояла в изучении показателей базисной плотности древесины в насаждениях сосны и ели на лесных плантациях, а также в анализе объёмных и массовых показателей древесины в зависимости от первоначальной густоты и уходов за ними. Изучаемые насаждения достигнут в ближайшее время возраста, когда их древесина может использоваться как балансовое сырьё для целлюлозно-бумажного производства. Поэтому, изучение древесины сосны и ели представляет производственный и научный интерес. Лесные плантации находится в Ленинградской, Новгородской и Псковской областях и являются научной лабораторией СПбНИИЛХ. Плантации были заложены в 1975-76 г.г. на землях бывших сельхозпользователей. Культуры сосны и ели имеют 12 вариантов опыта (контроль, удобрение, удобрение + гербициды, гербициды) при 3 режимах густоты (1, 2 и 4 тыс. шт./га). Площадь каждого варианта 0,37-0,38 га, I класс бонитета; тип условий произрастания кисличник (С2-С3). Подготовка почвы перед высадкой ПЛО-400 с шириной междурядий 3м. Для посадки использовались саженцы ели 2+2 и сосны 3+1. Посадка была проведена вручную в мае 1976 года под меч Колесова. Культуры содержались в режиме опережающего ухода, проводились агролесоводственные уходы. Разреживание плантационных культур на базовых блоках проведено весной - осенью 1987 г. Варианты с густотой посадки 4 тыс. шт./га разреживали до густоты 2 тыс. шт./га, а с густотой 2 тыс. шт./га - до густоты 1 тыс. шт./га. Методика исследования показателей плотности древесины основана на отборе образцов в количестве 82 шт. Керны с модельных деревьев отбирались из каждой ступени толщины на высоте 1,3 м в произвольном направлении [10]. Базисная плотность древесины рассчитывалась методом максимальной влагоёмкости [7]. Исследование и анализ образцов древесины сосны и ели позволил получить уравнения базисной плотности древесины ствола. Полученные уравнения описывают с высоким коэффициентами детерминации зависимость плотности древесины на высоте 1.3м со средней базисной плотностью ствола (ρ =51,3+0,836ρ1,3 - для ели и ρ =72+0,746ρ1,3 - для сосны). Исследование таксационных параметров культур проводилось по результатам сплошных перечетов на площадках пробоотбора и стандартных методик оценки строения насаждений. Средняя базисная плотность древесины для культур ели - 379 кг/м3, размах колебаний плотности по модельным деревьям 332 - 438 кг/м3. Для сосновых культур - средняя базисная плотность древесины 356 кг/м3, размах плотности по модельным деревьям 328 - 390 кг/м3. Полученные данные показывают, что средняя базисная плотность древесины культур сосны и ели выше средних показателей для района исследования. Анализ средней базисной плотности древесины по вариантам (табл. 1) показывает нечеткую закономерность уменьшения средней базисной плотности ствола при уменьшении густоты деревьев. В культурах ели плотность древесины выше в вариантах контроля, чем в вариантах с использованием удобрений и использованием рубок ухода. Такие же закономерности изменчивости значений объемов и плотности древесины были получены при отборе кернов в Стругокрасненском районе в сходных условиях местопроизрастания. Плотность древесины в контрольном варианте составила 379 кг/м3, в варианте с рубкой интенсивностью 20% и внесением удобрений (карбамид) - 366 кг/м3 и в варианте с рубкой ухода без внесения удобрений - 344 кг/м3. В культурах сосны такой закономерности не наблюдается. Следует отметить, что статистически различие значений плотности по разным вариантам не подтверждается на 5% уровне достоверности, а разница в значениях плотности соответствует величине стандартной ошибки. Для более достоверных выводов требуется многократно увеличить количество модельных деревьев. Выбор оптимальной густоты посадки лесных культур определяет дальнейшее развитие насаждения, а также затраты на их создание и последующие уходы. Для ускоренного плантационного выращивания необходима минимизация затрат и получение максимальной продукции с 1 га лесопокрытой площади. Анализ данных в таблице 1 показывает, что в зависимости от первоначальной густоты и видов ухода получены различные показатели объема древесины. Однако, для балансового сырья важен показатель массы древесины, как основа для дальнейшего использования в процессе варки целлюлозы. Внесение удобрений и изреживания значительно не повлияли на массовые показатели, но улучшили товарную структуру древостоев, увеличив диаметр и объем среднего дерева. При этом объемные и массовые показатели ели значительно превосходят показатели сосны, в среднем, на 39 м3/га (при исходной густоте 1 тыс. шт./га), на 71 м3/га (при 2 тыс. шт./га) и на 213 м3/га (при 4 тыс. шт./га). У ели максимальная производительность (462-532 м3/га) приходится на варианты с исходной густотой 4 тыс. шт./га, а у сосны практически во всех вариантах запас составляет в среднем 300 м3/га. Это объясняется биологическими особенностями ели - она более устойчива, и самоизреживание насаждений происходит значительно медленнее. В сосняках во всех вариантах (с начальной густотой 2 и 4 тыс.шт./га) самоизреживание привело к практически одинаковой густоте - 1150 шт./га. Контрольные секции сосновых культур с увеличением густоты демонстрируют рост показателей и объёма, и массы древесины. Наибольшие показатели наблюдаются на секциях с первоначальной густотой 4 тыс.шт./га. На секциях с применением удобрений и на контрольном варианте разница в объёмных показателях древесины незначительна. Результаты анализа свидетельствуют о том, что густота посадки и плотность древесины находится в тесной связи. На степень зависимости оказывают влияние и проводимые в насаждениях хозяйственные мероприятия. Например, изреживание в секциях с густой в 4 тыс.шт. /га и 2 тыс.шт./га до нынешней - 1987 шт./га и 1278 шт./га, соответственно, не оказало сильного влияния на изменения на плотность древесины. Опыт подбора густоты посадки для создания плантационных культур с последующими уходами за ними показывает, что увеличение посадочных мест для сосны до 4 тыс.шт./га без уходов не приводит к увеличению массовых показателей древесины. Наиболее приемлем для сосняков является вариант с начальной густотой 2 тыс. шт./га и проведением рубок ухода малой интенсивности на начальном этапе роста насажджения (9-13 лет). Для культур ели более оптимальной будет исходная густота 2-4 тыс.шт. /га с проведением более интенсивных рубок ухода. Увеличение густоты в культурах приводит к росту объёмных и массовых показателей на секциях без уходов. Применение удобрений не привело к увеличению объёма древесины и массы по сравнению с контрольными вариантами. Проведённое разреживание достоверно не оказало влияния на показатели базисной плотности древесины на секциях с уходами по сравнению с секциями без уходов. Проведённые исследования показывают на неоднозначность влияния первоначальной густоты посадки и видов уходов за культурами на запас и плотности древесины в насаждениях сосны и ели. Биологические свойства пород определяют реакцию насаждений на изреживание и внесение удобрений в период наиболее активного роста молодняков. Выбор густоты посадки и её дальнейшего снижения для ели и сосны должен быть дифференцирован в зависимости от условий произрастания и цели дальнейшего выращивания древесины (на балансы или пиловочник). Полученные данные по базисной плотности древесины ели и сосны позволяют прогнозировать получение балансового сырья к возрасту 40-50 лет в выращиваемых культурах с показателями выше средних для района произрастания. В данных лесорастительных условиях, можно считать доказанным, что при выращивании сосняков и ельников на балансы будет получен объём сырья с лучшими массовыми показателями, как для варки целлюлозы, так и при выращивании на пиловочник - с повышенными физико-механическими свойствами древесины. Таким образом, можно предложить владельцам аренды лесного фонда ЦБК технологию выращивания плантационных культур сосны и ели. Например, в сходных условиях местопроизрастания (для южной тайги и зоны хвойно-широколиственных лесов) создавать плантации хвойных с исходной густотой посадки в 2-4 тыс. шт./га для культур ели и 2 тыс. шт./га для сосны. Процесс ускоренного выращивания должен сопровождаться применением гербицидов для подавления конкурентной растительности, рубками ухода заданной интенсивности и внесением удобрений для ускоренного роста. Таблица 1. Показатели плантационных культур ели к возрасту 35 лет * - Произведено разреживание на секциях в 1987 г

作者简介

Alexander Lyubimov

St-Petersburg State Forest Technical University

doctor of Agricultural Sciences, Professor

Alexey Eglit

St-Petersburg State Forest Technical University

Head of the Department of Forestry in the North-West Federal District

Andrey Kryuchkov

Togliatti Department of Russian Botanical Society

Candidate of Geographical Sciences

D. Ivanova

St-Petersburg State Forest Technical University

Sergey Saksonov

Institute of Ecology of the Volga Basin of the Russian Academy of Sciences

Email: svsaxonoff@yandex.ru
Doctor of Biological Sciences, Professor, Acting Director Togliatti

参考

补充文件