Как в старину назывался молодой еловый подрост. Деревья в жизни древних славян

Растительность елового леса

Особенности светового режима под пологом ельников

Учет подлеска и живого напочвенного покрова

Возрастная структура как индикатор состояния подроста

Зависимость динамики состояния подроста ели от давности рубки

Молодое поколение леса

Главная » С чем носить » Как в старину назывался молодой еловый подрост. Деревья в жизни древних славян

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Октябрьская средняя общеобразовательная школа

Мантуровского муниципального района

Костромской области

Еловый лес и его подрост

Выполнил :

Бородинский Илья Павлович

ученик 8 класса

МОУ Октябрьская СОШ

Руководитель :

Смирнова Татьяна Валерьевна

1. Введение. 3

2.Методика исследования. 4 3.Результаты исследования.

3.1. Особенности елового леса. 5

3.2. Видовой состав елового леса. 7

3.3. Подрост елового леса. 8

3.4. Влияние взрослых деревьев на произрастание всходов ели и подроста ели. 8

3.5. Влияние взрослых деревьев на формирование подроста. 9

4. Выводы. 11

5. Заключение и перспективы 12 6. Список использованной литературы. 13 7. Приложения. 14

1.Введение

Большую часть нашей местности занимают еловые леса. Еловый лес - совершенно особое, своеобразное растительное сообщество. Это лес мрачный, тенистый, влажный. Если в жаркий летний день войдете в еловый лес с поля или луга, - сразу окажетесь в глубокой тени, почувствуете прохладу, влажность. Вся обстановка здесь резко отличается от того, что свойственно открытому месту. Ель сильно меняет окружающую среду, создает под своим пологом специфические условия.

Состав растений нижних ярусов леса во многом определяется свойствами почвы. В тех участках ельника, где почва беднее питательными веществами и более сырая, на моховом ковре мы обычно находим густые заросли черники. Такой тип леса, встречающийся у п. Октябрьский называют ельником-черничником.

Цель работы :

изучить еловый лес и подрост елового леса.

Задачи:

Узнать особенности елового леса;

Изучить видовой состав елового леса;

Изучить подрост елового леса;

Провести исследования и выявить влияние взрослых деревьев на произрастание всходов ели и подроста ели;

Выявить влияние взрослых деревьев на формирование подроста.

2.Методика исследования

Исследовательскую работу мы проводили летом в 2011 году.

Для нашего исследования мы использовали следующее оборудование: колышки, мерную вилку, рулетку.

При выполнении данной работы мы пользовались методами наблюдения, сравнения. С помощью метода наблюдения изучался видовой состав елового леса, внешние особенности подроста и всходы елового леса. Таблицы составлялись на основе метода сравнения. Этот метод позволил рассмотреть и сравнить количество всходов и подроста ели, а также помог определить конечные результаты в данной работе.

В результате анализа литературных источников по биологии и экологии мы познакомились подробно с растительностью елового леса, почвами, условиями произрастания ,,,

3.Результаты исследований

3.1. Особенности елового леса

Еловый лес - совершенно особое, своеобразное растительное сообщество (Приложение I фото1). Ель создает очень сильное затенение, и под ее пологом могут существовать лишь достаточно теневыносливые растения. Кустарников в ельнике обычно мало. Растения, которые мы видим под пологом елового леса, достаточно теневыносливы, они не только нормально растут в глубокой тени, но даже цветут и плодоносят. Все эти растения хорошо переносят также сравнительную бедность почвы питательными веществами и ее повышенную кислотность (такие свойства характерны для почвы елового леса). В то же время многие растения ельников требовательны к влажности почвы.

Под пологом ельника почти никогда на бывает сколько-нибудь сильного движения воздуха. И в ельнике вы почти не найдете растений, семена которых имели бы какие-либо «парашютики» или иные приспособления для распространения с помощью ветра. Зато много растений, семена которых чрезвычайно мелки, похожи на пыль и распространяются даже очень слабыми потоками воздуха.

Среди растений, встречающихся в ельниках, немало таких, которые имеют белые цветки.

Такая окраска цветков не случайна. Это - приспособление к скудному освещению под пологом елового леса. Белые цветки лучше, чем любые другие, заметны в полумраке, их легче всего находят насекомые-опылители.

Почти все травянистые растения елового леса - многолетние. Каждую весну они продолжают свою жизнь, но не начинают ее сначала, с семени, как однолетние травы. Они занимают свое определенное место в лесу на протяжении многих лет. У большинства растений елового леса есть более или менее длинные ползучие корневища или надземные побеги, способные быстро разрастаться в стороны и захватывать новую площадь. Все это - приспособления к специфической обстановке под пологом ельника. Появление новых растений из семян здесь сопряжено с большими трудностями: прорастанию опадающих семян мешает толстый слой мертвой хвои на почве и моховой покров. Размножение с помощью семян в этих условиях очень ненадежно. Обитатели елового леса поддерживают свое существование в основном за счет вегетативного размножения. Всходы каких-либо растений могут появиться из семян только в особых условиях - там, где удален слой

опавшей хвои вместе с моховым покровом и обнажилась почва. Именно такие условия необходимы для массового появления всходов даже самой ели.

Подстилка в еловом лесу имеет сильно кислую реакцию (рН), ее разлагают почти исключительно микроскопические грибы. Грибное население очень обильно не только в подстилке, но и в верхних слоях почвы. Не удивительно поэтому, что многие растения елового леса имеют микоризу, корни их оплетены густым чехлом из тончайших грибных нитей - гиф. Микориза играет важную роль в жизни лесных растений, помогает им усваивать из почвы трудно доступные питательные вещества. Некоторые травы елового леса настолько тесно связаны в своей жизни с микоризным грибом, что даже их семена не могут прорасти без участия гриба.

Еще одна характерная особенность растений ельников - то, что многие из них остаются зелеными на зиму, сохраняют живую листву в холодное время года. Весной, как только сойдет снег, всегда можно видеть на почве их старые, перезимовавшие зеленые листья. Чуть потеплеет - и в листьях сразу же начинается процесс фотосинтеза, вырабатываются органические вещества. Сравнительно немногие травы елового леса полностью теряют осенью свою надземную часть и зимуют только в виде подземных органов.

В живом напочвенном покрове елового леса большую роль играют кустарнички. Все эти растения по особенностям своего строения не отличаются от кустарников, но имеют лишь значительно меньшие размеры.

Мхи, которые мы видим на почве в еловом лесу, - очень теневыносливые растения. Они могут существовать при довольно слабом освещении. Хорошо переносят они и механическое воздействие опадающей с деревьев сухой хвои. Мохового покрова нет лишь в очень густых еловых молодняках, где на почву почти совсем не попадает свет. Внешний облик ельника мало меняется на протяжении года. Ель все время остается зеленой, многие лесные травы - также. Неизменный зеленый цвет сохраняет и моховой покров. Только весной и в начале лета мы видим некоторое разнообразие, когда начинается цветение некоторых трав, находящихся по пологом елового леса.

3. 2. Видовой состав елового леса

В еловом лесу совместно главной породой является ель обыкновенная или ель европейская (Приложение I фото 2) Корневая система первые 10-15 лет стержневая, затем поверхностная (главный корень отмирает). Дерево слабо ветроустойчиво. Крона конусовидная или пирамидальная. Ветви мутовчатые, горизонтально-распростёртые или поникающие. В первые 3-4 года боковых побегов не даёт. Кора серая, отслаивается тонкими пластинками. Листья игловидные (хвоя), зелёные, короткие, четырёхгранные, реже плоские, жёсткие и острые, с 2 килями на верхней и нижней стороне. Расположены спирально поодиночке, сидят на листовых подушечках. Сохраняются на побегах в течение нескольких (6 и более) лет. Ежегодно опадает до одной седьмой части хвои. После сильного объедания хвои некоторыми насекомыми, например, бабочкой-монашенкой, возникают щёточные побеги - с очень короткими и жёсткими иглами, напоминающие по внешнему виду щётки.

Растения голосеменные. Шишки продолговато-цилиндрические, заострённые, не рассыпающиеся, опадают по созревании семян целыми в первый год оплодотворения. Зрелые шишки висячие, сухие, кожистые или деревянистые, длиной до 15 см, диаметром 3-4 см. Шишки состоят из оси, на которой расположены многочисленные кроющие чешуи, а в их пазухах - семенные чешуи, на верхней поверхности которых обычно развивается по 2 семяпочки, снабжённых так называемым ложным крылом.

Семена созревают в октябре, разносятся ветром. Не теряют всхожести 8-10 лет.

Начало плодоношения - от 10 до 60 лет (в зависимости от условий произрастания).

Живёт в среднем до 250-300 лет (иногда до 600)

Чистые еловые леса очень плотные, густые, тёмные. Рядом с елями встречаются берёза обыкновенная, но очень редко. В ельниках почти не бывает подлеска, только единично встречаются можжевельник обыкновенный, рябина обыкновенная. Хорошо развит травянисто – кустарничковый ярус. Черника образует сплошной хорошо развитый ярус. К ней примешиваются иногда в значительном количестве брусника обыкновенная, майник двулистный, кислица обыкновенная, хвощ лесной, щитовник мужской. Моховой покров ельников черничных разреженный и состоит из пятен сфагнумов и кукушкина льна. После рубки на местах бывших ельников черничных возникают вейниковые, щучковые или кипрейные вырубки, затем березняки, осинники и сосняки чернично-широкотравные.

Изучив видовой состав елового леса, данные занесли в бланк описания (Приложение II)
8

3.3. Подрост елового леса

Подрост – молодое поколение, состоящее из древесных растений естественного происхождения, растущих под пологом леса, способное образовать основной полог древостоя, не достигшее высоты основного древостоя

У подроста под плотным пологом взрослого леса нелегкое существование. Всходы, оказавшиеся на опушке, на прогалине, на участках, где в просветы крон, образовавшиеся после вываливания старого дерева, проникает достаточно света, хорошо растут. У таких растений ветви начинаются от самой земли, они густо покрыты листвой или хвоей ярко-зеленого цвета, вершина у них хорошо развита.

Под пологом елового леса имеется много молодых елок, не попавших в такие удачные условия, и они вынуждены довольствоваться тем, что им досталось. А досталось им очень немного. Обычно подрост растет группами, концентрируется в условиях, благоприятных для прорастания семени и первоначального периода роста всходов. Но по мере роста начинается соперничество внутри группы подроста, кроме того, деревца затеняются верхним пологом взрослого леса, и им приходится довольствоваться остатками того света, что проник через кроны деревьев старшего поколения. Корни подроста развиваются в почве, уже занятой корневой системой старого леса, и им приходится ограничиваться меньшим количеством пищи и влаги. Часто можно наблюдать в густом еловом лесу в таком подросте однометровые елочки, возраст которых 30-50 лет.

У угнетенного подроста почти незаметен верхушечный побег, ветки находятся только в верхней части стволика и расположены горизонтально,- так на них попадает больше света.

В естественном лесу с годами старые деревья дряхлеют, постепенно в разное время вываливаются и между деревьями увеличиваются просветы. Больше света, больше влаги в лесу - меньше соперничество у молодого поколения с корневой системой материнского леса. Подрост оправляется, приспосабливается к новым условиям и убыстряет рост, вклиниваясь вершиной в верхний полог. Даже после 80-100-летнего угнетения ель может оправиться и войти в состав верхнего полога.

Подрост бывает семенного и вегетативного происхождения. Подрост семенного происхождения на ранней стадии называется самосевом (для хвойных и лиственных пород с тяжёлыми семенами) или налётом (для берёзы, осины и др. лиственных пород с лёгкими семенами). Растения до 1 года относятся к всходам. Одним из важных средств восстановления леса является сохранение подроста от повреждений при лесозаготовках. 3.4. Влияние взрослых деревьев на произрастание всходов ели и подроста ели

Выбрали участок зрелого елового леса (подальше от дорог) с хорошо выраженными мёртвопокровными пятнами под кронами взрослых деревьев и с моховым ковром между ними. Нашли ель, под кроной которой имеется большое число молодых всходов (Приложение III фото1), и заложили здесь 5 площадок размером 100 см 2 (10*10 см 2). Другую серию площадок разместили между кронами деревьев на толстом моховом ковре. Подсчитали количество всходов ели на каждой площадке, а затем высчитали средние данные на одну площадку. Результаты внесли в таблицу (Приложение III таблица 1)

На этих же участках (т.е. под кронами елей и между ними) заложить площадки большего размера – 1 м 2 и подсчитали количество имеющегося на них подроста (Приложение IV фото1) , без всходов. Данные внесли в таблицу (Приложение IV таблица 1)

Сравнили результаты и сделали вывод :

всходы ели появляются в большем количестве на единицу площади непосредственно под кронами взрослых деревьев, так как между кронами их появлению препятствует толстый слой мха; проростки погибают, не достигнув корнями почвы. Наоборот, наибольшее количество подросших ёлочек находится между кронами деревьев. Такое несовпадение мест обильного нахождения разновозрастных ёлочек обусловлено влиянием взрослых деревьев. Под кронами из- за сильной конкуренции (прежде всего за свет) все всходы быстро погибают. В межкроновых участках леса влияние взрослых деревьев ослаблено, и здесь сохраняется большинство, даже из общего небольшого числа, появившихся ёлочек.

3.5. Влияние взрослых деревьев на формирование подроста.

В ходе исследований описали состояние подроста ели в лесу и на опушке леса с целью выявления влияния взрослых растений на формирование подроста. Подрост является средним по высоте, средней густоты, неравномерным, жизнеспособным.

Выбрали молодые ёлочки примерно одинаковой высоты- 1-1,5 м, растущие в тени леса, на его опушке или на поляне; изучили их внешнее строение и данные занесли в таблицу (Приложение V таблица 1).

Сделали вывод:

на опушках и полянках состояние елового леса подроста, хорошее. Здесь кроны ёлочек конусовидные, с густо расположенными, хорошо охвоенными ветвями. Под пологом леса кроны ёлочек зонтиковидные, с редкими и слабо охвоенными ветками, которые сильно вытянуты в стороны. Причём на осветлённых местах леса подрост растёт густо, а в затенении ёлочки встречаются единично, редко. Эти различия в состоянии и обилии
10

подроста в разных участках леса свидетельствуют о неблагоприятном влиянии взрослых деревьев, которое осуществляется через изменение условий обитания: затенение и др.

Из сравнения результатов видно, что влияние взрослых деревьев ели сказывается и на подросте, произрастающем между их кронами, но оно здесь ослаблено по сравнению с подкроновыми участками; ещё меньше это влияние сказывается на подросте, выросшем на опушке леса.

Выводы

В результате проделанной работы, мы узнали намного больше о еловом лесе, его видовом составе, а также изучили влияние взрослых деревьев на произрастание всходов ели и подроста, а также на формирование подроста.

После проведённых исследований пришли к выводу

Большого видового разнообразия в еловых лесах не наблюдается, а произрастают только теневыносливые растения.
Всходы ели появляются в большем количестве на единицу площади непосредственно под кронами взрослых деревьев, так как между кронами их появлению препятствует толстый слой мха; проростки погибают, не достигнув корнями почвы. Наоборот, наибольшее количество подросших ёлочек находится между кронами деревьев. Такое несовпадение мест обильного нахождения разновозрастных ёлочек обусловлено влиянием взрослых деревьев. Под кронами из- за сильной конкуренции (прежде всего за свет) все всходы быстро погибают. В межкроновых участках леса влияние взрослых деревьев ослаблено, и здесь сохраняется большинство, даже из общего небольшого числа, появившихся ёлочек.
На опушках и полянках состояние елового леса подроста, хорошее. Здесь кроны ёлочек конусовидные, с густо расположенными, хорошо охвоенными ветвями. Под пологом леса кроны ёлочек зонтиковидные, с редкими и слабо охвоенными ветками, которые сильно вытянуты в стороны. Причём на осветлённых местах леса подрост растёт густо, а в затенении ёлочки встречаются единично, редко. Эти различия в состоянии и обилии подроста в разных участках леса свидетельствуют о неблагоприятном влиянии взрослых деревьев, которое осуществляется через изменение условий обитания: затенение и др.

Заключение

На территории нашей местности находятся хвойные леса и преобладающей породой в этих лесах является ель обыкновенная. С каждым годом количество лесных насаждений сокращается, в результате лесозаготовок и несанкционированных вырубок.

Подрост – это молодое поколение, способное образовать основной древостой, Он является основной сменой погибшего или вырубленного леса, поэтому мы должны его исследовать и оберегать.

В дальнейшем, я хочу продолжить работу по изучению древостоя елового леса, а также других древесных культур.

Список использованной литературы

1. Биологический энциклопедический словарь. Гл. ред. М. С. Гиляров и др. - Издание 2-е исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1989 г.

2. Лернер Г.И. Словарь-справочник для школьников абитуриентов и учителей. – М.: «5 за знания», 2006.

3. Литвинова Л.С. Нравственно-экологическое воспитание школьников.- М.: « 5 за знания», 2005.

4. Розанов Л.Л. Словарь-справочник.- М.: НЦЭНАС, 2002.

Приложение Ι

Фото 1. Еловый лес

Фото 2. Ель обыкновенная

Приложение ΙI

Описание 15июля 2010г.

Название ассоциаций: ельник - черничник

Общий характер рельефа: равнинный

Почва (название): дерново – подзолистые суглинистые

Условия увлажнения: не равномерное

Мёртвая подстилка (состав, мощность, степень покрытия, характер распределения): прошлогодняя хвоя, сплошное покрытие, равномерно распределена, 2 см

Видовой состав древесных пород

Видовой состав подроста

Видовой состав кустарникового яруса

Видовой состав травянисто – кустарникового яруса

№ п/п	Вид	Латинское название
1.	Черника обыкновенная	Vaccinium myrtillus
2.	Ландыш майский	Convallaria majalis
3.	Майник двулистный	Mojanthenum bifolium
4.	Брусника обыкновенная	Vaccinium vitisidaea
5.	Кислица обыкновенная	Oxalis acetosella
6.	Щитовник мужской	Dryopteris filix-mas

Приложение ΙII

Фото 1. Всходы ели

Таблица 1. Количество всходов ели

Приложение ΙV

Фото 1. Подрост ели

Таблица 1. Количество подроста ели

Приложение V

Таблица 1. Состояние подроста ели в разных условиях

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Гуталь Марко Миливоевич. Жизнеспособность и структура подроста ели под пологом древостоев и на вырубках: диссертация... кандидата сельскохозяйственных наук: 06.03.02 / Гуталь Марко Миливоевич;[Место защиты: Санкт-Петербургская государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова http://spbftu.ru/science/sovet/D21222002/dis02/].- Санкт-Петербург, 2015.- 180 с.

Введение

1 Состояние проблемы 9

1.1 Общие сведения о еловых фитоценозах 9

1.2 Подрост ели 11

1.2.1 Особенности возрастной структуры подроста ели 12

1.2.2 Особенности светового режима под пологом ельников 16

1.2.3 Жизнеспособность подроста ели 22

1.2.4 Численность подроста ели 25

1.2.5 Влияние типа леса на подрост ели 27

1.2.6 Особенности развития подроста ели под пологом древостоя 30

1.2.7 Влияние растительности нижних ярусов на подрост ели 33

1.2.8 Влияние хозяйственных мероприятий на подрост ели 35

2 Программа и методика исследований 39

2.1 Программа исследований 39

2.2 Исследование лесного фитоценоза по структурным элементам 40

2.2.1 Определение основных характеристик древостоя 40

2.2.2 Учет подроста 41

2.2.3 Учет подлеска и живого напочвенного покрова 46

2.2.4 Определение биометрических показателей хвои 49

2.3 Объекты исследований 51

2.4 Объем выполненных работ 51

3 Динамика состояния подроста ели под пологом древостоя .

3.1 Динамика жизненного состояния подроста ели по результатам длительных исследований 53

3.2 Закономерности изменения жизнеспособности елового подроста в связи с типом леса 69

3.3 Влияние материнского полога на динамику состояния и структуру подроста ели

3.4 Связь жизнеспособности подроста ели с величиной среднего прироста за период 3, 5 и 10 лет.

3.5 Возрастная структура как индикатор состояния подроста 86

3.6 Структура по высоте подроста как индикатор состояния 89

3.7 Сравнительный анализ состояния и структуры подроста ели в ельниках Лисинского и Карташевского лесничеств 93

4 Влияние хозяйственых мероприятий на численность и жизнеспособность подроста ели

4.1 Влияние рубок ухода на динамику жизнеспособности подроста ели 105

4.2 Изреживание подлеска – как мера содействия естественному возобновлению ели 122

5 Динамика состояния подроста ели на вырубке 127

5.1 Особенности структуры и состояния подроста ели 127

5.2 Зависимость динамики состояния подроста ели от давности рубки 134

6 Биометрические характеристики хвои как индикатор жизнеспособности подроста ели

6.1 Биометрические показатели хвои под пологом и на вырубке 140

6.2 Биометрические показатели хвои жизнеспособного и нежизнеспособного подроста ели.

Список литературы

Ель – это одна из главных лесообразующих пород на территории РФ, занимающая четвертое место по занимаемой площади, уступая только лиственнице, сосне и березе. Ель произрастает от тундры до лесостепи, но именно в таежной зоне в наибольшей степени проявляется ее лесообразующая и эдификаторная роль. Род ель (Picea Dietr.) относится к семейству сосновых (Pinacea Lindl.). Отдельные представители рода ели ведут свое начало с мелового периода, то есть 100-120 миллионов лет назад, когда у них был один общий ареал на евроазиатском континенте (Правдин, 1975).

Ель европейская или обыкновенная – (Picea abies (L.) Karst.) широко распространена на северо-востоке Европы, где образует сплошные лесные массивы. В Западней Европе хвойные леса не являются зональным типом растительности, и там имеет место вертикальная дифференциация. Северная граница ареала в России совпадает с границей лесов, а южная доходит до чернозмной зоны.

Ель обыкновенная – дерево первой величины с прямым стволом, конусовидной кроной и не строго мутовчатым ветвлением. Максимальная высота достигает 35-40 метров в равнинных условиях, а в горах встречаются экземпляры высотой до 50 м. Самое старое известное дерево имело возраст 468 лет. Однако, возраст более 300 лет очень редок, а в полосе хвойно-широколиственных лесов снижается до 120-150 (180) лет (Казимиров, 1983).

Ель обыкновенная характеризуется относительно большой пластичностью корневой системы, способной приспосабливаться к различным почвенным условиям. Корневая система чаще всего поверхностная, но на хорошо дренированных почвах нередко развиваются и сравнительно глубокие вертикальные ответвления (Шубин, 1973). Ствол ели обыкновенной – полнодревесный, покрыт относительно тонкой зелено-коричневой, коричневой или серой корой. Кора ели обыкновенной – гладкая, но с возрастом становится чешуйчатой и бороздчатой.

Ростовые почки небольшие – от 4 до 6 миллиметров, яйцевидно-конические, рыжие с сухими чешуйками. Репродуктивные почки более крупные и достигают 7-10 миллиметров.

Xвоя у ели обыкновенной четырехгранная, острая, темно-зеленая, жесткая, блестящая, длиной до 10-30 мм и толщиной 1-2 миллиметра. Держится на побегах 5-10 лет и опадает в течение всего года, но наиболее интенсивно с октября по май.

Ель обыкновенная цветет в мае – июне. Шишки созревают осенью на следующий год после цветения, семена выпадают в конце зимы и ранней весной следующего года. Мужские колоски удлиненной цилиндрической формы расположены на побегах прошлого года. Шишки веретенообразно цилиндрической формы, длиной от 6 до 16 и диаметром от 2,5 до 4 сантиметров, расположены на концах ветвей. Молодые шишки бывают светло-зеленые, темно фиолетовые или розоватые, а зрелые принимают иной оттенок светло-бурого или красно-бурого цвета. Зрелые шишки содержат на стержне от 100 до 200 семенных чешуек. Семенные чешуйки – одревесневшие, обратнояйцевидные, цельнокрайние, по верхнему краю мелкозазубренные, выемчатые. На каждой семенной чешуе содержатся 2 углубления для семян (Казимиров, 1983). Семена ели обыкновенной коричневого цвета, относительно небольшие, длиной от 3 до 5 миллиметров. Масса 1000 семян от 3 до 9 грамм. Всхожесть семян варьируется от 30 до 85 процентов в зависимости от условий произрастания. Условия произрастания детерминируют и наличие повторения урожайных годов, которые наступают в среднем через каждые 4-8 лет.

Ель обыкновенная – вид, произрастающий на относительно большом ареале, в различных почвенных и климатических условиях. В результате этого ель обыкновенная отличается большой внутривидовой полиморфностью (по типу ветвления, окраске шишек, строению кроны, фенологии и т.д.), следовательно, и наличием большого числа экотипов. По отношению к температуре воздуха ель обыкновенная теплолюбивая, но в тоже время – холодостойкая порода, произрастающая в зоне умеренного и прохладного климата со средней годовой температурой от -2,9 до +7,4 градусов и температурой самого теплого месяца в году от +10 до +20 градусов (Чертовской, 1978). Ареал ели обыкновенной распространяется в диапазоне от 370 до 1600 мм выпадающих осадков в год.

Вопрос увлажнения почвы тесно связан с ее аэрацией. Ель обыкновенная хоть и способна расти в условиях избыточного увлажнения, но хорошей продуктивности следует ожидать только в тех случаях, где вода проточная. На сырых почвах ель вываливается уже при скорости 6-7 метров в секунду, а на свежих и сухих почвах выдерживают потоки ветра скоростью 15 метров в секунду. Скорость ветра более 20 метров в секунду вызывает массовый повал.

Наиболее интенсивным ростом ель обыкновенная отличается на супесчаных и суглинистых почвах, подстилаемых на глубине 1-1,5 метров глинами или суглинками. Следует отметить, что строгих правил требовательности к почве ее сложению и механическому составу как таковых нет, поскольку требовательность ели к почве несет зональный характер. Ель обыкновенная имеет высокий порог толерантности к кислотности почвы и способна произрастать при колебаниях pH от 3,5 до 7,0. Ель обыкновенная относительно требовательна к минеральному питанию (Казимиров, 1983).

Неоднородность качественных и количественных характеристик подроста выражается, в первую очередь, через понятие жизнеспособность подроста. Жизнеспособность подроста по «Энциклопедии лесного хозяйства» (2006) представляет собой способность молодого поколения материнского подроста существовать и функционировать в меняющихся условиях среды.

Многие исследователи, такие как И.И. Гусев (1998), М.В. Никонов (2001), В.В. Горошков (2003), В.А. Алексеев (2004), V.A. Alexeyev (1997) и другие отмечали, что изучение качественных параметров ельников, по большому счету, сводится к изучения состояния древостоев.

Состояние древостоя является последствием сложных процессов и этапов, через которые проходит растение от своего зачатка и образования семени до перехода в господствующий ярус. Этот длительный процесс метаморфозов растения требует разделения на различные этапы, каждый из которых нужно изучать в отдельном порядке.

Таким образом, можно констатировать, что понятию жизнеспособность и состояние подроста уделяется сравнительно мало внимания (Писаренко, 1977; Алексеев, 1978; Калинин, 1985; Пугачевский, 1992; Грязькин, 2000, 2001; Григорьев, 2008).

Большинство исследователей утверждает, что под пологом спелых древостоев имеется достаточное количество жизнеспособного подроста ели, однако при этом чаще всего не выявляется взаимообусловленность состояния подроста и его пространственного распределения от характеристик материнского древостоя.

Есть и исследователи не утверждающие, что под пологом материнского древостоя должен быть жизнеспособный подрост способный полноценно заменить в перспективе материнский древостой (Писаренко, 1977; Алексеев, 1978; Пугачевский, 1992).

Колебания по высоте и групповое распределение подроста ели позволили некоторым авторам утверждать, что подрост ели в целом не способен обеспечить предварительное возобновление при условии интенсивных лесозаготовительных работ (Мойланен, 2000).

Еще исследования Варгаса де Бедемара (1846) установили, что число стволов с возрастом резко снижается, и что из проросших всходов в процессе естественного отбора и дифференциации к возрасту спелости сохраняется всего лишь около 5 процентов.

Процесс дифференциации наиболее выражен в «молодости» насаждения, где в наибольшей степени выделяются угнетенные классы по состоянию, и постепенно захватывает «старость». По словам Г.Ф. Морозова, который ссылается на более ранние работы Я.С. Медведева (1910) в данном направлении, общей чертой подроста растущего в насаждении является угнетенность. Свидетельством этому является тот факт, что в возрасте 60-80 лет подрост ели под пологом очень часто не превышает 1-1,5 м, тогда как подрост ели на воле в этом же возрасте достигает высоты 10-15 метров.

Однако, Г.Ф. Морозов (1904) отмечает, что производительность и продуктивность отдельных экземпляров подроста может измениться и в лучшую сторону, стоит только изменить условия среды. Все экземпляры подроста, различной степени угнетенности, отличаются от подроста на воле по морфологическим характеристикам вегетативных органов, в т.ч. меньшим количеством почек, иной формой кроны, слабо развитой корневой системой и так далее. Такие морфологические изменения у ели, как образование зонтикообразной кроны, развивающейся в горизонтальном направлении, является приспособлением растения к максимально эффективному использованию «скудного» света, проникающего к подросту. Изучая поперечные разрезы стволиков подроста ели, растущего в условиях Ленинградского округа (Охтинская дача), Г.Ф. Морозов отмечал, что у отдельных экземпляров годичные слои были густо сомкнуты на начальном этапе жизни (что свидетельствует о степени угнетенности растения), а затем резко расширялись в результате некоторых лесохозяйственных мероприятий (в частности изреживания), изменяющих условия среды.

Подрост ели, резко оказавшись на открытом пространстве, погибает и от излишнего физиологического испарения в силу того, что на открытых участках этот процесс протекает с большей активностью, к которой подрост, растущий под пологом, не приспособлен. Чаще всего этот подрост погибает в результате резкого изменения обстановки, но, как отмечал Г. Ф. Морозов, в некоторых случаях, после долгой борьбы, он начинает оправляться и выживает. Возможность подроста выжить в таких обстоятельствах определяется рядом факторов, таких как степень его угнетенности, степень резкости изменения условий среды, и, конечно биотическими и абиотическими факторами, влияющими на рост и развитие растения.

Отдельные экземпляры подроста часто сильно различаются в пределах одного массива таким образом, что один экземпляр подроста, отмеченный до рубки как нежизнеспособный, оправился, а другой так и остался в категории нежизнеспособного. Подрост ели, образовавшийся на плодородных почвах под пологом березы или сосны, часто не реагирует на удаление верхнего яруса, т.к. световой дефицит не испытывал даже при его наличии (Cajander, 1934, Vaartaja, 1952). После буферного периода адаптации прирост подроста в высоту многократно увеличивается, но мелкий подрост требует больше времени для функциональной реструктуризации вегетативных органов (Koistinen и Valkonen, 1993).

Косвенное подтверждение факта выраженной способности подроста ели менять категорию состояния в лучшую сторону дал P. Mikola (1966), отмечая, что значительная часть забракованных ельников (исходя из состояния подроста), в процессе лесоинвентаризации Финляндии, признана позже пригодной для лесовыращивания.

В зависимости от структуры насаждения под полог ельников может проникать от 3 до 17 процентов фотосинтетический активной радиации. Нужно также отметить, что по мере ухудшения эдафических условий уменьшается и степень поглощения этой радиации (Алексеев, 1975).

Средняя освещенность в нижних ярусах ельников в черничных типах леса чаще всего не превышает 10 %, а это, в свою очередь, в среднем обеспечивает минимальную энергию годового прироста, который составляет от 4 до 8 см (Чертовской, 1978).

Исследования в Ленинградской области, проведенные под руководством А.В. Грязькина (2001) показывают, что относительная освещенность на поверхности почвы под пологом древостоев составляет 0,3-2,1% от полной, а этого недостаточно для успешного роста и развития молодого поколения ели. Данные экспериментальные исследования показали, что годовой прирост молодого поколения ели увеличивается с 5 до 25 см при увеличении проникающего под полог света с 10 до 40%.

Жизнеспособный подрост ели в подавляющем большинстве случаев растет только в окнах полога елового древостоя, поскольку в окнах подрост ели не испытывает недостатка света, а к тому же напряженность корневой конкуренции там значительно ниже, нежели в приствольной части древостоя (Мелехов, 1972).

В.Н. Сукачев (1953) утверждал, что гибель подроста в большей степени определена корневой конкуренцией материнских деревьев, а только потом дефицитом света. Такое утверждение он подкреплял фактом, что на самых ранних этапах жизни подроста (первые 2 года) «происходит сильный отпад ели независимо от освещенности». Такие авторы как Е.В. Максимов (1971), В.Г. Чертовский (1978), А.В. Грязькин (2001), К.С. Бобкова (2009) и другие подвергают сомнению подобные предположения.

По данным Е.В. Максимова (1971), нежизнеспособным подрост становится при освещенности от 4 до 8 % от полной. Жизнеспособный подрост формируется в просветах между кронами взрослых деревьев, где освещенность составляет в среднем 8-20%, и характеризуется световой хвоей и хорошо развитой корневой системой. Иными словами, жизнеспособный подрост приурочен к просветам в пологе, а сильно-угнетенный подрост находится в зоне плотной сомкнутости верхних ярусов (Бобкова, 2009).

В.Г. Чертовской (1978) также утверждает, что на жизнеспособность ели решающее влияние оказывает свет. По его доводам, в среднеплотных насаждениях жизнеспособный подрост ели обычно составляет более 50-60% от общего количества. В сильно сомкнутых ельниках преобладает нежизнеспособный подрост.

Исследования в Ленинградской области показали, что режимом освещенности, т.е. сомкнутостью полога, определяется доля жизнеспособного подроста. При сомкнутости полога 0,5-0,6 преобладает подрост высотой более 1 м. При этом доля жизнеспособного подроста превышает 80%. При сомкнутости 0,9 и более (относительная освещенность менее 10%) жизнеспособный подрост чаще всего отсутствует (Грязькин, 2001).

Однако, не стоит недооценивать и другие экологические факторы, такие как структура почвы, ее влажность, а также температурный режим (Рысин, 1970; Пугачевский, 1983, Haners, 2002).

Хоть ель и относится к теневыносливым породам, подрост ели в высокоплотных насаждениях все же испытывает большие трудности при низкой освещенности. В результате качественные характеристики подроста в плотных насаждениях заметно хуже по сравнению с подростом, растущим в среднеплотных и низкоплотных насаждениях (Вялых, 1988).

По мере роста и развития подроста ели порог толерантности к низкому освещению снижается. Уже в возрасте девяти лет резко увеличивается потребность подроста ели в освещенности (Афанасьев, 1962).

От плотности древостоев зависят размер, возраст и состояние подроста. Большинство спелых и перестойных хвойных насаждений характеризуется разновозрастностью (Пугачевский, 1992). Наибольшее количество особей подроста встречается при полноте 0,6-0,7 (Атрохин, 1985, Касимов, 1967). Эти данные подтверждаются и исследованиями А.В. Грязькина (2001), которые показали, что «оптимальные условия для формирования жизнеспособного подроста численностью 3-5 тыс. экз./га складываются под пологом древостоев полнотой 0,6-0,7».

Н.Е. Декатов (1931) утверждал, что основной предпосылкой для появления жизнеспособного подроста ели в кисличном типе леса, является то, чтобы полнота материнского полога была в диапазоне 0,3-0,6.

Жизнеспособность, следовательно, и прирост в высоту во многом детерминированы плотностью насаждения, о чем свидетельствуют исследования А.В. Грязкина (2001). По данным этих исследований, прирост нежизнеспособного подроста в ельниках-кисличниках при относительной полноте древостоев 0,6 такой же, как и прирост жизнеспособного подроста, при полноте ельника кисличника 0,7-0,8.

В ельниках черничного типа леса с увеличением полноты древостоя, средняя высота подроста уменьшается и эта зависимость близка к линейной связи (Грязькин, 2001).

Исследования Н.И. Казимирова (1983) показали, что в ельниках лишайниковых полнотой 0,3-0,5 еловый подрост редкий и качественно неудовлетворительный. Совершено иначе обстоит ситуация с кисличниками, а особенно с брусничным и черничным типами леса, где несмотря на высокую сомкнутость имеется достаточное количество подроста удовлетворительного по жизненному состоянию.

С увеличением относительной полноты древостоя увеличивается и доля среднего и крупного жизнеспособного подроста ели, поскольку конкуренция за свет в столь сомкнутом пологе больше всего отражается на мелком подросте. При высокой полноте древостоя доля нежизнеспособного мелкого подроста ели также весьма велика. Однако, эта доля значительно больше при небольшой относительной полноте, поскольку в таких световых условиях увеличивается конкуренция, от которой в первую очередь страдает мелкий подрост.

С увеличением относительной полноты древостоя доля мелкого нежизнеспособного подроста изменяется следующим образом: при небольшой полноте доля мелкого нежизнеспособного подроста наибольшая, затем она падает и минимума достигает при полноте 0,7, а затем снова увеличивается при увеличении полноты (рисунок 3.40).

Распределение подроста ели по категориям состояния и крупности подтверждает, что жизненный потенциал подроста выросшего в условиях Лисинского лесничества больше, чем подроста ели в Карташевском лесничестве. Это особенно четко прослеживается по высотной структуре подроста, поскольку доля среднего и крупного подроста ели, как правило, больше на лисисинских объектах при аналогичных лесорастительных условиях (рисунки 3.39-3.40).

О лучшем жизненном потенциале подроста ели на лисинских объектах свидетельствуют и темпы роста подроста, которые показаны на рисунках 3.41-42. Для каждой группы возраста вне зависимости от жизненного состояния средняя высота подроста ели на лисинских объектах больше средней высоты подроста выросшего в условиях Карташевского лесничества. Это лишний раз подтверждает тезис, что в относительно менее благоприятных условиях среды (с точки зрения влажности почвы и ее плодородия – более близких к черничному типу леса) подрост ели способен больше проявить свои конкурентные способности. Отсюда следует, что и изменения, происходящие в пологе в результате антропогенного или иного воздействия, более положительный результат дают в контексте улучшения состояния подроста ели в условиях Лисинского, нежели Карташевского лесничества.

1. На каждом этапе развития численность подроста, как и структура по высоте, по возрасту на опытных участках меняются разнонаправленно. Однако выявлена определенная закономерность: чем больше изменяется численность подроста (после урожайных семенных лет она резко увеличивается), тем сильнее меняется структура подроста по высоте и возрасту. Если при увеличении численности подроста за счет самосева происходит существенное уменьшение средней высоты и среднего возраста, то при уменьшении численности в результате отпада, средняя высота и средний возраст могут увеличиваться – если в отпад переходит преимущественно мелкий подрост, или уменьшаться – если в отпад переходит преимущественно крупный подрост.

2. За 30 лет численность подроста под пологом ельника кисличника и ельника черничника изменялась, в этом компоненте фитоценоза смена поколений идет непрерывно - основная часть старшего поколения переходит в отпад, а подрост новых генераций регулярно появляется и в первую очередь - после обильного урожая семян.

3. За три десятилетия состав подроста на объектах наблюдений изменился значительно, доля лиственных пород заметно увеличилась и достигла 31- 43 % (после проведенной рубки). В начале эксперимента она не превышала 10%.

4. На секции А экологического стационара численность подроста ели за 30 лет увеличилась на 2353 экземпляра, а с учетом сохранившихся модельных экземпляров общая численность подроста ели к 2013 году составила 2921 экз./га. В 1983 году всего было 3049 экз./га.

5. За три десятилетия под пологом ельника-черничника и ельника кисличника доля подроста, перешедшего из категории «нежизнеспособный» в категорию «жизнеспособный» составила 9 % на секции А, 11% на секции Б и 8 % на секции В, т.е. в среднем около 10%. Исходя из общей численности подроста на опытном участке 3-4 тыс./га, эта доля существенна и заслуживает внимания при проведении учетных работ при оценке успешности естественного возобновления ели в указанных типах леса. 103 6. Из категории «жизнеспособный» в категорию «нежизнеспособный» за указанный период времени перешло от 19 до 24 %, а сразу из категории «жизнеспособный» в категорию «сухой» (минуя категорию «нежизнеспособный») – от 7 до 11 %. 7. Из общего количества растущего подроста на секции А (1613 экземпляров) перешло в отпад 1150 экземпляров подроста разной высоты и разного возраста, т.е. около 72 %. На секции Б – 60 %, а на секции В – 61 %. 8. В ходе наблюдений доля сухого подроста увеличивалась с увеличением высоты и возраста модельных экземпляров. Если в 1983-1989 гг. она составляла 6,3-8,0 % от общего количества, то к 2013 году к сухому подросту относилось уже от 15 (ельник черничник) до 18-19 % (ельник кисличник). 9. Из общего количества паспортизированного подроста на секции А, деревьями перечетных размеров стали 127 экземпляра, т.е. 7,3 %. Из них большую часть (4,1 %) составляют те экземпляры, которые перешли в разные годы из категории «нежизнеспособный» в категорию «жизнеспособный». 10. Многократность учета одних и тех же экземпляров подроста ели в течение длительного периода времени позволяет указать на основные причины переходов из категории «нежизнеспособный» в категорию «жизнеспособный». 11. Изменение структуры подроста по высоте и по возрасту, колебание численности – процесс динамичный, при котором одновременно совмещается два взаимно противоположных процесса: отпад и приход новых поколений подроста. 12. Переходы подроста из одной категории состояния в другую, как правило, чаще происходит среди мелкого подроста. Чем меньше возраст подроста, тем вероятнее позитивный переход. Если за первые 6 лет наблюдений из категории «НЖ» перешло в категорию «Ж» около 3 % экз. (при среднем возрасте подроста 19 лет), то через 20 лет – менее 1%, а через 30 лет – всего 0,2%. 13. Динамика состояния подроста выражена и по типам леса. Переходы нежизнеспособного подроста в категорию «жизнеспособный» более вероятны в ельнике черничнике, чем в ельнике кисличнике.

Еще во второй половине XIX в. русские лесоводы обращали внимание на необходимость сохранения неповрежденного благонадежного подроста, так как он сравнительно быстро приспосабливается к новым условиям среды и в будущем формирует высокопродуктивное насаждение.

Различные опыты по сохранению подроста показали, что еловый и пихтовый подрост высотой более 0,5 м, сохранившийся на вырубке, перегоняет в росте появляющийся рядом с ним подрост лиственных пород.

Наличие среди многих тысяч экземпляров лиственного подроста всего лишь нескольких сотен экземпляров хвойных растений высотой до 1,5 м обеспечивает преобладание хвойных. В суборях и раменевых высокопроизводительных типах леса через 40-60 лет после рубки материнского древостоя вырастают крупные деревья, из которых можно получить пиловочные бревна. При последующем возобновлении такие сортименты получают в древостоях лишь через 80 лет и более. Через 50 лет, например, после вырубки леса в Удмуртской АССР в благоприятных условиях среды из сохранившегося елового и пихтового подроста образовался лесной массив с запасами 200-400 м 3 , а на отдельных участках до 500 м 3 /га.

Установлено, что естественное возобновление главных лесообразующих пород - сосны и ели в таежной зоне европейской части СССР при соблюдении определенных технологических приемов рубки леса обеспечено примерно на 60-70% площадей вырубок, в зоне смешанных лесов на 25-30% и в лесостепной зоне, где к влиянию климатических факторов добавляется еще интенсивное антропогенное воздействие, на 10-15% площадей вырубок.

При этом учитывается как предварительное, так и последующее возобновление ценных хвойных и лиственных пород. В таежной зоне, например, наиболее благоприятные условия для предварительного возобновления главной породы создаются в лишайниковых, вересковых, брусничных и черничных борах, а также в ельниках-брусничниках и черничниках. В сосняках зеленомошниковых и кисличниках в составе предварительного возобновления преобладает еловый подрост. Благонадежный подрост ели имеется в большом количестве под пологом лиственных (березовых и осиновых) и лиственно-хвойных насаждений.

Сохранность оставленного на лесосеке подроста во многом зависит от его возраста и состояния. Наибольший отпад имеет подрост, сформировавшийся под пологом высокополнотных насаждений. При снятии верхнего полога в этих условиях отпад елового подроста высотой до 0,5 м составляет 30-40%, высотой от 0,5 м и выше - 20-30%. Наибольшую сохранность имеет подрост группового расположения и освобожденный от полога в осенне-зимний период.

В зоне смешанных лесов успешное естественное возобновление сосны отмечается только в лишайниковых типах леса. В вересковых борах и брусничниках возобновление проходит с частичной сменой пород. При естественном возобновлении в сосняках-черничниках, долгомошниковых и сфагновых участие хвойных пород составляет 15-30%. В лесах зеленомошного типа и кисличниках сосна полностью заменяется лиственными породами. Возобновление еловых лесов в этой зоне проходит еще менее удовлетворительно.

Ежегодно при сплошнолесосечных рубках в лесах СССР сохраняется жизнеспособный подрост на площади 800 тыс. га, т. е. на 1/3 вырубаемых площадей. Наибольшие площади лесовосстановления за счет сохраненного подроста относятся к северным и сибирским районам, где преобладают хвойные леса и пока еще слабо развито индустриальное лесовосстановление.

Обязательными для всех лесозаготовителей являются Правила по сохранению подроста и молодняка хозяйственно ценных древесных пород при разработке лесосек в лесах СССР. Сохранению подроста подчинены технологические процессы разработки лесосек. Например, используется способ валки деревьев на подкладочное дерево.

При этом лесосеку разбивают на пасеки шириной 30-40 м, в зависимости от средней высоты древостоя. Посередине пасеки прорубают волок шириной 5-6 м. Валку леса на волоке начинают с дальнего конца, деревья срезают заподлицо с землей. После подготовки трелевочных волоков лес вырубают полосами с дальних концов пасек.

Перед тем как приступить к разработке боковой полосы, вальщик выбирает крупное дерево и валит его под углом 45° к границе пасеки. Деревья, находящиеся ближе к волоку, валят под меньшим углом.

Деревья, начиная от волока, валят на подкладочное дерево вершиной к волоку (веером) так, чтобы кроны других деревьев укладывались одна на другую. Комли срезанных деревьев должны лежать на подкладочном дереве. Число деревьев, поваленных на одно подкладочное «склизовое» дерево, составляет рейсовую нагрузку на трактор.

После повала деревьев тракторист подъезжает к волоку, разворачивается, чокерует все деревья, включая подкладочное, и увозит их на верхний склад. Комли сваленных деревьев при этом скользят по подкладочному дереву, несколько пригибая, но не повреждая подрост ценных пород. За это время вальщик готовит следующий воз. После отправки двух-трех возов вальщик переходит на другую пасеку, откуда также отправляет два-три воза. После того как на верхний склад будет подтрелевано 25-30 м 3 древесины, при помощи трелевочного трактора производят крупнопакетную погрузку на подвижной транспорт.

Производительность труда при лесозаготовках по этому методу увеличивается благодаря облегченной чокеровке хлыстов. Сучья, обрубленные при валке, остаются в одном месте у волока, где их сжигают или оставляют для перегнивания. Производительность труда увеличивается на 10-15%, а самое главное, что при этом сохраняется до 60-80% подроста хвойных пород высотой 0,5-1 м.

При использовании валочно-пакетирующих машин ЛП-2 и бесчокерных трелевочных тракторов ТБ-1 технология несколько изменяется, а количество сохранившегося подроста резко уменьшается. Количество сохраненного подроста зависит также от сезона разработки лесосек. В зимнее время сохраняется больше мелкого подроста, чем летом.

Сохранение подроста при разработке лесосек узкими лентами было начато Татарской опытной станцией. Лесосеку шириной 250 м разбивают на узкие ленты шириной 25- 30 м, в зависимости от средней высоты древостоя. Ширина волока 4-5 м. Трелевочные волоки разрубают по границам узких лент. Деревья в лентах валят без подкладочного дерева, вершиной на волок, под острым, возможно наименьшим, углом к волоку. При этом вальщик отступает в глубь ленты, распределяя деревья на правый и левый трелевочные волоки.

Трелевку осуществляют трелевочным трактором кронами вперед без разворота ствола в том направлении, в котором повалены деревья. Технология разработки лесосеки несколько изменяется при использовании бесчокерного трелевочного трактора ТБ-1.

На лентах остается вполне жизнеспособный подрост, за исключением тех экземпляров, которые повреждаются при падении деревьев. Сохраняется мелкий, средний и крупный подрост.

Волоки шириной 4-5 м оставляют незакультивированными. Они покрываются самосевом. Обломанные сучья и оторвавшиеся при чокеровке вершины остаются на волоках. Во время работы трактора они измельчаются, перемешиваются с почвой, где и перегнивают. Подрост сохраняется благодаря хорошо организованной лесосеке. Трелевочный трактор проходит только по волокам, срубленное дерево при трелевке не разворачивают, а вытаскивают под тем углом к волоку, под которым оно было повалено.

При разработке лесосек в Скородумском леспромхозе весь участок разбивают на пасеки шириной 30-40 м. Разрубку пасек начинают с вырубки деревьев в центральной средней полосе шириной 12 м. Середина этой ленты служит местом для укладки порубочных остатков, а края ленты - для трелевочных волоков. Хлысты трелюют за вершину. На боковых полосах деревья валят под углом не более 40°. При такой технологии обеспечивается сохранность подроста благодаря правильной организации лесосеки.

Большое значение сохранение подроста имеет при вахтовом методе лесоразработок, когда мастерские участки работают на отдаленных от центральных поселков вахтах - временных поселках со сроком базирования на одном месте до 4 лет. Это те случаи, когда возникают трудности из-за отсутствия дорог, сильной заболоченности местности, островного расположения лесосек или когда крайне необходимо использовать естественные силы леса для самовозобновления.

Сохранение подроста при разработке лесосек в горных условиях . В еловых, елово-пихтовых и пихтовобуковых горных лесах, произрастающих на склонах, применяются постепенные двух — и трехприемные механизированные рубки, а также выборочные. На Урале в лесах I группы на склонах до 15° в южных районах и до 20° в северных в усыхающих и мягколиственных насаждениях без подроста допускают сплошнолесосечные рубки с непосредственным примыканием лесосек.

В буковых лесах хорошие результаты получены при постепенных рубках, когда трелевка осуществляется воздушными установками. С целью снижения повреждений подроста и молодняка рубки в горных лесах проводят по склону в направлении сверху вниз.

При воздушной трелевке леса сортиментами сохраняется до 70% подроста на летних лесозаготовках и более 80% на зимних.

Большого внимания заслуживает метод сохранения подроста в горных условиях при разработке лесосек на базе аэростатнотрелевочной установки (АТУП), впервые в СССР разработанной и примененной В. М. Пикалкиным в Хадыженском леспромхозе Краснодарского края.

Технология работ заключается в следующем. Над недоступным для наземных трелевочных средств участком горного леса устанавливают АТУП. Вальщик с бензиномоторной пилой находится на лесосеке, а моторист лебедки - у пульта управления. Назначенное в рубку дерево чокеруют у основания кроны специальным чокером, укрепленным на конце трелевочного каната, спускающегося от тросо-блочной системы аэростата. Зачокерованное дерево спиливает вальщик.

По радиосигналу вальщика включают подъемный механизм тросо-блочной системы и спиленное дерево поднимают в воздух над вершинами леса. Затем при помощи специальной лебедки дерево переносится от пня к трассе магистральной лесовозной дороги, где его укладывают на автотранспорт, доставляющий спиленные деревья на нижний склад.

Аэростатно-трелевочная установка состоит из аэростатов, лебедки и тросо-блочной системы. Деревья поднимают от пня аэростатом, а перемещают при помощи установленной лебедки.

Преимущества разработки лесосек в горных условиях на базе установки АТУП: полностью сохраняются подрост, подлесок и второй ярус из ценных пород; исключаются повреждения остающихся на корню деревьев; полностью сохраняется плодородный слой почвы; экономится рабочая сила и техника, значительно снижаются затраты на 1 м 3 заготовленной древесины; используется для народного хозяйства спелая и перестойная древесина, находящаяся в малодоступных и недоступных горных районах, где обычные наземные трелевочные средства использовать невозможно, а строительство воздушно-трелевочных установок обходится дорого. Аэростатно-трелевочная установка позволяет выполнять любые способы рубок главного и промежуточного пользования с хорошим лесоводственным эффектом.

Вообразим себе лес, способный плодоносить. Кроны деревьев сомкнуты в густой полог. Тишина и полумрак. Где-то высоко вверху созревают семена. И вот они созрели и упали на землю. Некоторые из них, попав в благоприятные условия, проросли. Так появился в лесу подрост леса - молодое поколение деревьев.

В какие же условия они попадают? Условия не очень благоприятные. Света мало, места корням тоже недостаточно, все уже занято корнями больших деревьев. А надо выжить, победить.

Условия произрастания

Количество всходов ели

Средние показатели

Под кронами деревьев

Между крон
(на слое мха)

Молодое поколение леса , идущее на смену старому, имеет важное значение для возобновления . Естественно, существуя в суровых условиях, при недостатке света и постоянном недостатке полезных веществ в грунте, подрост и выглядит неважно. Общая черта подроста - сильная угнетенность . Вот пример такой угнетенности. Еловый подрост высотой всего в полтора метра может иметь довольно солидный возраст - 60 и даже 80 лет. За эти же годы собратья подроста, выращенные из тех же семян где-нибудь в питомнике или рядом с лесом, могут достигнуть высоты 15 метров. Очень тяжело подросту существовать. Но он приспосабливается тем не менее к условиям жизни под материнским пологом и терпеливо ждет изменения своих жизненных условий.

Здесь как уж повезет: или взрослые деревья погибнут или же погибнет подрост. Бывает и так, что люди вмешиваются в эту борьбу, выбирая спелые деревья для своих нужд. Тогда подрост оправляется и впоследствии становится новым лесом.

Особенно живуч еловый подрост . В угнетенном состоянии он иногда проживает чуть ли не половину своей жизни, до 180 лет. Нельзя не восхищаться его живучестью и беспредельной приспособляемостью, которая, впрочем, объяснима.

С подростом надо обходиться очень осторожно . Не зная его специфики роста, движимые самыми благородными побуждениями - дать ему свободу, тем не менее мы можем погубить его. Живя при неярком свете и получив вдруг долгожданную свободу из неопытных рук, он неожиданно умирает. Как говорят, подрост «пугается» света. Хвоя быстро желтеет и осыпается, потому что приспособлена к другому режиму работы, к другим условиям жизни. С другой стороны, выставленный неожиданно на свободу подрост может погибнуть от жажды. Не потому, что в почве недостаточно влаги. Может быть, ее там стало даже больше, но своими слабо развитыми корнями и хвоей подрост не может утолить жажду,

В чем тут дело? А дело в том, что раньше под материнским пологом во влажной атмосфере подросту хватало влаги. Теперь же вокруг стал гулять ветер, у подроста повысилось физиологическое испарение, а жалкая крона и корневая система не в силах снабдить деревцо достаточным количеством влаги.

Безусловно, раньше деревья-родители угнетали и подавляли подрост, но в то же время и защищали от ветра, от заморозков, к которым так чувствительны молодые ели, пихты, дуб, бук; защищали от чрезмерной солнечной радиации, создавали мягкую влажную атмосферу.

Географические культуры – опытные культуры древесных пород, созданные посадкой сеянцев (саженцев) или посевом семян разного географического происхождения (провениенции) в однородных условиях среды или одного происхождения в различных географических районах. Географические культуры создают для изучения географической изменчивости видов древесных растений, имеющих обширный естественный ареал. Под влиянием условий среды (климата, почв, продолжительности вегетационного периода, дня и ночи и прочих факторов) у древесных пород с обширным ареалом произрастания в процессе эволюции сформировались наследственные внутривидовые категории – географические расы или климатические экотипы (климатипы). Ряд признаков и свойств климатипов сохраняться при разведении в других лесорастительных условиях. В то же время новая географическая среда района выращивания влияет на рост и развитие растений, изменяя время начала вегетации и ее продолжительность, энергию роста, интенсивность плодоношения и т.п [Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с., ил.].

Взаимодействие наследственных свойств климатипов и условий среды определяет устойчивость и продуктивность лесных культур. Различия по продуктивности достигают II-III класса бонитета. Свойства климатипов сохраняются во 2-м и даже 3-м поколениях. Насаждения, выращенные из местных семян, обычно обладают более высокой устойчивостью и продуктивностью. Однако иногда инорайонные климатипы имеют преимущество перед местными по ряду хозяйственно ценных признаков. Рост и состояние культур зависят не только от географического происхождения семян, но и от экологической, фенологической и индивидуальной изменчивости в пределах одного климатического района, что также учитывают при изучении климатипов.

Географическую изменчивость древесных пород впервые начали изучать в первой половине XX в. В 1823-1832 гг. во Франции А. Де Вильмореном был заложен первый опыт сравнительного испытания культур. В России первые опыты таких культур были заложены М. К. Турским (1877-1878). В 1910-1916 гг. по инициативе В. Д. Огиевского была создана сеть географических культур сосны, дуба и лиственницы. В 1973-1976 гг. по государственной программе и единой методике под руководством региональных научно-исследовательских институтов создана уникальная сеть географических культур сосны, ели, лиственницы и дуба. В 1982 г. на основе обобщения результатов исследований географической изменчивости и ранее заложенных опытных культур было разработано и введено в действие «Лесосе-менное районирование основных лесообразующих пород в СССР». Районирование разработано для сосен обыкновенной, кедровой сибирской и корейской; елей обыкновенной, сибирской, Шренка и тяньшанской; лиственниц Сукачева, сибирской, Чекановского, Гме-лина, Каяндера, охотской, амурской, курильской, приморской, ольгинской, Комарова, Любарского, европейской, японской, польской; пихт сибирской, белой и кавказской; дуба черешчатого; буков европейского, восточного и крымского, а также даны предварительные рекомендации по районированию саксаула черного. В связи с достижением 30-летнего возраста созданной сети географических культур проводятся исследования по уточнению действующего лесосеменного районирования [Лесосеменное районирование основных лесо-образующих пород в СССР. - М., 1982; Шутяев, А. М. Биоразнообразие дуба черешчатого и его использование в селекции и лесоразведении. - Воронеж, 2000; А. И., Ирошников. Лиственницы России. Биоразнообразие и селекция. - М., 2004.].

В последнее время в практике лесного хозяйства развивается такая отрасль, как плантационное лесоразведение. Плантации создаются на больших площадях и требуют финансовых повышенных затрат, поэтому к посевному и посадочному материалу требования повышаются. Посадочный и посевной материал должен быть проверенным, высокопродуктивным, устойчивым к патогенам и обеспечивать получение необходимых продуктов. Одним из основных способов установления генетической ценности селекционного материала является испытание семенного потомства в географических и испытательных культурах. Исследование роста и устойчивости сосны обыкновенной в географических культурах позволяет выявить перспективные климатипы, рекомендовать их в сорта-популяции, разработать предложения по использованию лучших климатипов в плантационном лесовыращивании и скорректировать лесосеменное районирование вида в регионе [Изучение имеющихся и создание новых географических культур // Программа и методика работ. М.: ВНИИЛМ, 1972.- 52 с].

Лесосеменное районирование является одним из основных резервов повышения продуктивности и устойчивости искусственных насаждений. Задачей лесосеменного районирования является рациональное использование географической изменчивости древесных видов для выращивания высокопродуктивных и устойчивых лесных насаждений. Правильный выбор географического происхождении для выращивания в конкретных лесорастительных условиях позволяет повысить продуктивность культур на 20-30 %.

В России лесосеменное районирование основных лесообразующих видов разработано по заданию Государственного комитета СССР по лесному хозяйству и введено в действие приказом с 1 июля 1982 года (Лесосеменное районирование …, 1982). Введение в действие лесосеменного районирования являлось важнейшей составной частью общей программы генетического улучшения лесов страны. Проект сводного лесосеменного районирования сосны в европейской части СССР подготовлен Е.П. Проказиным, и Б.Н Куракиным (ВНИИЛМ), по сосне в Азиатской части страны - А.И. Ирошниковым (Институт леса и древесины). Лесосеменное районирование является обязательным как для государственных предприятий, так и для других предприятий, осуществляющих ведение лесного хозяйства. Основной единицей лесосеменного районирования является лесосеменной район со сравнительно однородными природными условиями и генотипическим составом популяций с ярко выраженными лесохозяйственными особенностями. В некоторых случаях лесосеменной район подразделяется на подрайоны. В пределах ареала сосны обыкновенной лесосеменные районы неравноценны между собой по площади, представленности отдельных лесных формаций, лесокультурному фонду и перспективам развития семенной базы [Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР.- М., 1982. - 368 с].

Исследования географических культур в разных частях ареала сосны обыкновенной подтверждают, что рост сеянцев сосны и их фенологическое развитие зависят от географического происхождения семян. Многолетние опыты показали, что потомства сосны из семян северных климатипов растут медленнее и накапливают меньшие запасы стволовой и общей массы, но более устойчивы к неблагоприятным климатическим факторам. Насаждения из семян южных климатипов сосны растут и изреживаются быстрее, но менее устойчивы к патогенам, имеют худшую форму ствола (кривоствольность), чем насаждения из местных семян. Среди общих закономерностей отмечаются исключения по особенностям роста и устойчивости некоторых климатических экотипов. Поэтому исследователи отмечают, что следует больше полагаться на фактические данные, чем на закономерности, установленные раннее.

Географические культуры, созданные в 70-х годах в 36 пунктах бывшего Советского союза по программе ВНИИЛМ содержат большие генетические коллекции популяций сосны обыкновенной. Результаты исследования этих тестов значительно расширяют информацию о географической изменчивости вида, ее закономерностях, позволяют выявить сорта-популяции и уточнить лесосеменное районирование [Правдин, Л.Ф. Рост сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) разного географического происхождения в подзоне хвойно-широколиственных лесов / Л.Ф. Правдин, А.Д. Вакуров // В кн.: Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения лесного хозяйства в лесопарковых условиях Под-московья. – М.: Наука, 1968. – С. 160-195; Селекция лесных пород / П.И. Молотков и др. – М.: ; Лесная промышленность, 1982. – 224 с.; Тимофеев, В.П. Старейший опыт географических культур сосны обыкновенной / В.П. Тимофеев // Лесное хозяйство. – 1974. – № 8. – С. 31-38. ;Черепнин, В.Л. Географические культуры сосны обыкновенной в Забайкалье / В.Л. Черепнин // Ботанические исследования Сибири. – Красноярск: Восточно-Сибирский научный центр РАЕН, Красноярское отделение Российского ботанического общества РАН. - 1999. – Вып. 7. – С. 180-193. ;Черепнин, В.Л. Изменчивость семян сосны обыкновенной / В.Л. Черепнин – Новосибирск: Наука, 1980. –181 с. ;Чернодубов, А.И. Географические культуры сосны обыкновенной на юге Русской равнины / А.И. Чернодубов, Т.Е. Галдина, О.А. Смогунова. – Воронеж. - 2005. – 115 с.; Шутяев, А.М. Продуктивность географических популяций сосны обыкновенной / А.М. Шутяев, М.М. Вересин // Лесное хозяйство. – 1990. – №11. – С.36-38.; Щербакова, М.А. Успешность роста и развития различных провениенций сосны в Карелии / М.А. Щербакова // В кн. Селекционно-генетические исследования древесных растений в Карелии. – Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР, 1987. – С. 50-66.; Пихельгас, Э.И. Географические опытные культуры сосны обыкновенной в Эстонской ССР / Э.И. Пихельгас // Географические опыты в лесной селекции Прибалтики. – 1981. –Рига: ЗИНАТНЕ. –С.73-81.; Пихельгас,Э.И. О влиянии географического происхождения семян на рост культур сосны в условиях Эстонской ССР / Э.И. Пихельгас // Материалы совещ. о работе учебно-опытных лесхозов. –Тарту, 1975. –С. 29-49.; Поджарова, З.С. Изучение факторов, влияющих на рост сеянцев сосны различного географического происхождения / З.С. Поджарова, Е.Г. Орленко // Ботаника. – 1981. – № 23. – С. 159-163; Giertych, M. Provenance variation in growth and phenology / M. Giertych // In: Genetics of Scots pine. – Budapest: Akademiai Kiado, 1991. – P. 87-101.; Giertych, M. Summary results on Scots pine (Pinus sylvestris L.) volume production in Ogievskij’s prerevolutionary Russian provenance experiments / M. Giertych, J. Oleksyn // Silvae Genetica. – 1981. – V. 30. – P. 56-74.; Патлай, И.Н. Рост и устойчивость сосны в географических культурах второго поколения в Тростянецком лесхозе Сумской области / И.Н. Патлай // Лесной журнал. – 1976. – № 5; Наквасина, Е.Н. Селекционная оценка климатипов сосны обыкновенной в географических культурах Архангельской области / Е.Н. Наквасина, Т.В. Бедрицкая, О.А. Гвоздухина // Лесной журнал. – 2001. – № 3. –С. 28-34.; Мосин, В.И. Влияние происхождения семян на рост сосны в географических культурах Северного Казахстана / В.И. Мосин, Н.С. Сидорова // Защитное лесоразведение и вопросы селекции в Северном Казахстане. Научные труды. – 1980. – Т.2. – С. 88-98.; Ирошников, А.И. Географические культуры хвойных в южной Сибири / А.И. Ирошников // Географические культуры и плантации хвойных в Сибири. –Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1977. – С. 4-110.; Кузьмина, Н.А. Дифференциация сосны обыкновенной по росту и выживаемости в географических культурах Приангарья / Н.А. Кузьмина, С.Р. Кузьмин, Л.И. Милютин // Хвойные бореальной зоны. – 2004. –Выпуск 2. – С. 48 – 56.; Кузьмина, Н.А. Особенности роста географических культур сосны обыкновенной в Приангарье / Н.А. Кузьмина // Лесоведение. – 1999. – № 4. – С.23-29.; Изучение имеющихся и создание новых географических культур // Программа и методика работ. М.: ВНИИЛМ. – 1972. – 52 с. ].

Просмотров