СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. ДИАГНОСТИКА И СМОЛОПРОДУКТИВНОСТЬ ОСУШАЕМЫХ СОСНЯКОВ ПОСЛЕ ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК
.1 Способы диагностики хвойных древостоев
.2 Рост сосновых древостоев после осушения и выборочных рубок
.3 Виды и параметры выборочных рубок на Европейском Севере
. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
.1 Объекты исследования
.2 Методика сбора полевого материала
.3 Обработка полевых материалов
. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОКОЛЬСКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ
.1 Организация территории
.2 Климатические условия района
.3 Орографические, эдафические и гидрологические условия
.4 Характеристика лесного фонда
.5 Анализ хозяйственной деятельности
.6 Анализ фонда подсочки сосновых древостоев
. ДИНАМИКА СМОЛОПРОДУКТИВНОСТИ ОСУШАЕМЫХ СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ НА ОБЪЕКТЕ ВЫБОРОЧНОЙ РУБКИ
.1 Анализ смолопродуктивности сосновых древостоев по годам проведения эксперимента
.2 Индивидуальная изменчивость смоловыделения опытных сосняков
.3 Зависимость смоловыделения сосняков при подсочке от других параметров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Лес - важнейшая составная часть биосферы нашей планеты и его роль определяется не только огромным экономическим потенциалом, но и все возрастающим социальным значением, вытекающим из способности леса благотворно влиять на окружающую человека среду [1,2].
Одним из основных мероприятий, от которых зависит качественная и количественная продуктивность лесов, являются рубки ухода за лесом, способствующие целевому лесовыращиванию [3].
Выборочная рубка имеет следующие преимущества [4]:
) при неполном сбыте древесины она является единственной системой, позволяющей срочно дать народному хозяйству необходимые сортименты;
) дает возможность сохранить на данной территории лес без существенных изменений ландшафта;
) облегчает естественное возобновление теневыносливых пород.
Рубка в выборочных лесах повторяется через разные промежутки времени, по мере того, приспевающие стволы переходят в категорию спелых. Спелость определяется, как правило, размерами стволов, в частности их диаметром [Там же].
Таким образом, рубки повышают прирост древесины сосны, сокращают срок лесовыращивания и повышают техническое качество древесины.
В зависимости от интенсивности выборки при традиционных рубках ухода соответственно снижается полнота древостоя и изменяются условия среды, в результате чего повышается смолопродуктивность древостоев. Полнота древостоев влияет на смолопродуктивность через условия освещения и площадь почвенного питания деревьев. Вырубая при уходе деревья, отстающие в росте и развитии, мы тем самым способствуем формированию древостоев не только с более высокими таксационными показателями, но и повышенной смолопродуктивностью [5].
Живицей называют смолу хвойных пород, добываемую в процессе подсочки. Подсочка сосны - регулярное нанесение специальных ранений на стволы деревьев сосны в период вегетации для получения из них живицы. После лесохимической переработки их живицы получают канифоль и скипидар, а из них множество веществ, применяемых в промышленности, медицине, быту [6].
За последние 15 - 20 лет при заготовке спелой и перестойной древесины сосновые насаждения практически не вовлекаются в подсочку, и лесосырьевая база для добычи живицы резко сократилась. Известно, что осушаемые и пройденные несплошными рубками насаждения при воздействии мелиорации на производительность древостоя могут быть использованы для добычи живицы, обеспечивая, таким образом, увеличение лесосырьевой базы подсочного производства [7].
Цель исследования - изучить выделение соснового терпентина (живицы) после выборочной рубки в Сокольском районе Вологодской области.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
˗ Оценить изменение смолопродуктивности сосняка за три года наблюдений;
˗ Выявить влияние на смолопродуктивность расположения деревьев в пасечном пространстве после выборочной рубки;
˗ Установить влияние интенсивности осушения на выделение сосновой живицы;
˗
Определить достоверные связи смоловыделения при подсочке с такими параметрами,
как температура воздуха, температура почвы, таксационный диаметр древостоев.
. ДИАГНОСТИКА И
СМОЛОПРОДУКТИВНОСТЬ ОСУШАЕМЫХ СОСНЯКОВ ПОСЛЕ ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК
.1 Способы диагностики хвойных древостоев
смолопродуктивность сосняк осушение древостой
При проведении санитарных рубок в сосновых лесополосах, в основном выполняющих защитные функции по периферии техногенных объектов, вдоль железных дорог и автомобильных магистралей, требуется определять категорию жизнеспособности. При лесоводственном уходе необходимо обоснованно проводить отбор деревьев в рубку, назначая для удаления самые ослабленные экземпляры. Именно с этой целью ниже будут рассмотрены методы оценки жизненного состояния сосновых деревьев по особенностям движения соснового терпентина по периферийным слоям древесины и по его выделению при нанесении поранений. Предложенные методы также применимы для оценки смолопродуктивности сосняков для их дальнейшего прижизненного использования в целях промышленной заготовки терпентина [8].
Метод Е.П. Проказина. В 1959 году автором был разработан ускоренный способ определения смолопродуктивности сверлением. Выполняется глубокое подрумянивание корки ствола, не доходя до луба, а, затем, с помощью сверла диаметром 16 мм, высверливается отверстие в стволе на глубину 10 мм и прикрепляется смолоприемник с пробиркой. Выделившаяся живица поступает в нее через отводную трубку [Там же].
Экспресс метод оценки смоловыделения сосны в 1970 году разработал и апробировал А.А. Высоцкий. Подсочка проводится закрытым способом, при котором в равновеликие отверстия на деревьях (перекрывающих корку, кору и древесину (последнюю на три мм)), диаметром пять мм, устанавливаются прозрачные трубки из ПВХ. Для выполнения отверстий автор разработал пробойник в виде молотка. В.В. Петриком для этой цели также было разработано специальное приспособление, но оба они широкого распространения не получили [Там же].
Метод оценки жизнеспособности по интенсивности движения пасоки в стволах деревьев был предложен и апробирован Т. Козловским, П.В. Тиховым и Е.Н. Иерусалимовым. На сосновых деревьях вертикальной полосой снимается толстая корка и в ее нижней части шприцом вводится окрашенный раствор (эозин). Затем, с помощью шприца с полой иглой, на равных отрезках от места впрыскивания вверх по стволу окрашенная пасока регистрируется и устанавливается скорость ее движения. По периферийным слоям у сосны его можно наблюдать не более 10 минут. Скорость движения пасоки в сосняке на минеральных почвах: у здоровых деревьев - 90…180, у поврежденных (ослабленных) - 60…81, а у практически полностью обесхвоенных и погибающих деревьев - 12…42 см/час. Было установлено, что у сосны поднятие пасоки от корней по стволу может отмечаться в первый год после снеголома [8].
Экспресс-метод микроранений
(ЭЭМ) для установления смолопродуктивности осушаемых сосняков представляет
собой адаптированный к осушаемым соснякам вариант метода А.А. Высоцкого. Этот
метод заключается в высверливании на обнаженных, подрумяненных, участках
стволов сосновых деревьев закрытых поранений (ø 5 мм,
глубина 15 мм) с последующей установкой в них трех прозрачных
поливинилхлоридных трубок на каждом экземпляре и существенной угрозы для
жизнедеятельности деревьев не представляет. Трубки, длиной 100…150 см,
устанавливаются на деревья с углом поднятия 45°. Верхние их концы иглами
прикрепляются к корке деревьев. Также на лесоучётной пробной площади
устанавливаются основные таксационные показатели и текущая температура торфяной
почвы во время постановки трубок на глубине 10 см [Там же].
1.2 Рост сосновых древостоев
после осушения и выборочных рубок
Смолопродуктивность сосновых древостоев зависит от целого ряда лесоводственных и экологических факторов, таких, как: средний диаметр, площадь проекции кроны, типа условий местопроизрастания (ТУМ), бонитета и типа леса, температуры приземного слоя воздуха и почвы, температуры заболони и др. параметров [9].
Исследованиями установлено, что в благоприятных условиях (при колебаниях температуры воздуха от 18,5 до 21,2 °С) выделяется максимальное количество живицы. При температурах ниже 14 °С смолоистечение начинает снижаться и становится нестабильным. Уже при температуре воздуха (окружающей среды) 7 °С и ниже выделение живицы из подсочных ранений практически прекращается [10,11].
В литературе также отмечается, что, чем ниже температура окружающей среды, тем сильнее снижается смолоистечение, а продолжительность его увеличивается [10,12,13]. При жаркой и сухой погоде истечение живицы из ранений прекращается в первый же день после нанесения на кару подновки, тогда как в пасмурные теплые дни она еще продолжает выделяться и на вторые сутки. В прохладные осенние и весенние дни смолоистечение из поранений может продолжаться от четырёх до пяти суток [10].
Влажность почвы и воздуха, а также количество атмосферных осадков оказывают достаточно ощутимое влияние на смоловыделение. Отдельно выделяются: бонитет, состав насаждения и его полнота. Акцентируя внимание на полноте древостоя, стоит упомянуть о степени развитости ассимиляционного аппарата (развитости кроны) и сомкнутости полога [7].
Мнения исследователей в этой области находят расхождение. Принято считать, что чем больше полнота древостоя (0,7…0,9), тем менее развиты кроны деревьев и, как следствие, имеет место более низкий выход живицы [9,14]. Другая точка зрения гласит о генетической способности деревьев выделять живицу, которая не связана с урожайностью сосны, степенью развитости кроны и другими параметрами [15,16].
Достаточно сильное влияние на смолопродуктивность оказывает строение почв и, как следствие, - породный состав насаждений. Так, чистые сосняки обычно произрастают на бедных песчаных или избыточно увлажнённых почвах, поэтому считается, что их смолопродуктивность ниже, чем в смешанных древостоях. Примеси сопутствующих пород служат индикатором почвенного плодородия, что служит неоспоримым показателем смолопродуктивности, воздействуя на смолоистечение через корневые системы деревьев [12]. В условиях северной и средней подзон таёжных лесов чистые сосняки лишайниковые показывают высокие показатели смолопродуктивности [17].
Прямая солнечная радиация также оказывает влияние на процессы смолообразования и смоловыделения при подсочке [10,12,13]. Нагревание стволов деревьев лучистой солнечной энергией вызывает уменьшение влажности древесины в местах расположения карр, что также может заметно замедлить смолоистечение или совсем его прекратить [10].
Особое внимание на смоловыделение сосновых деревьев оказывают удобрения и химические стимуляторы (подсочка с химическим воздействием). Опытным путём было установлено, сто при сопоставлении показателей выхода живицы и текущего радиального прироста, внесение удобрений увеличивает в большей степени смолопродуктивность (при подсочке с химическим воздействием) или прирост (при обычной подсочке) [18].
Лесопользование посредством различных по хозяйственному назначению рубок (особенно проходных рубок ухода) способно обеспечить дальнейшее повышение эффективности работы гидролесомелиоративных систем. Отрицательные последствия изменения экологических условий, в том числе процессы вторичного заболачивания, будут минимальными или вовсе исключатся при освоении осушаемых лесов посредством несплошных рубок [20].
Гидролесомелиорация значительно повышает не только производительность лесорастительных условий и продуктивность сосновых лесов, но и их смолопродуктивность. Последняя зависит от условия произрастания сосняков (типа леса и класса бонитета), их лесоводственно-таксационных показателей (возраста, диаметра, полноты), от интенсивности и давности осушения. Чем лучше условия произрастания (почвенно-гидрологический и тепловой режим почв), выше класс бонитета и богаче почва, тем выше смолопродуктивность осушенных сосняков. Обобщение результатов исследований лесоводственной эффективности осушения заболоченных лесов, выполненных учеными СевНИИЛХ, показывает, что производительность сосновых насаждений на низинных и переходных торфяных почвах (до осушения V-Va классы бонитета), осушенных в возрасте 20-80 лет, повышается до II-III классов, а в возрасте 120-150 лет - только до IV класса бонитета. Очевидно, что и смолопродуктивность сосновых насаждений повысится в соответствии с их производительностью. Поэтому наибольшее повышение смолопродуктивности сосновых насаждений после гидролесомелиорации можно получить в том случае, если проводить ее в молодых, средневозрастных и приспевающих насаждениях [32].
При подсочке сосновых древостоев отмечено, что два рядом стоящих дерева с одинаковыми таксационными показателями при одной и той же технологии подсочки выделяют разное количество живицы, а зачастую дерево с меньшим диаметром выделяет живицы больше, чем крупномерное [17]. Для практики подсочки представляет большой интерес выявление таксационных признаков, указывающих на способность деревьев в определенных лесорастительных условиях выделять живицу, с целью их отбора при проведении лесоводственных уходов [21].
Уходы за лесом существенно изменяют лесорастительные условия: улучшают освещение и радиационных режим, повышают температуру воздуха и почвы, увеличивают площадь питания, а также регулируют породный состав и густоту, улучшают ассимиляционный аппарат деревьев, интенсифицируют фотосинтез и увеличивают приросты ствола и кроны. Изменение экологических условий в конечном итоге приводит к возрастанию производительности насаждений [17,18,23].
Изменившаяся в результате несплошных рубок полнота насаждения приводит к дифференцированному реагированию деревьев на изменившиеся экологические условия. Происходят качественные изменения в древесине оставшихся на корню стволов деревьев [23,24].
Меняется прирост в высоту и радиальный прирост деревьев; испытывают перемены в росте боковые ветви и крона в целом. Стволы становятся более полнодревесными, а отсюда меняется и качество заготовляемой древесины [25].
На изреживание, как правило, наиболее отзывчивы крупные деревья, показывая достаточно высокую смолопродуктивность при подсочке, а на радиальный прирост - средние [17].
После проведения выборочных рубок или лесоводственных уходов повышение смолопродуктивности как следствие скорее разреженности древостоя, чем повышения смолопродуктивности при увеличении возраста [23,25].
При выборке деревьев внутри пасек изменяется воздействие воздушных масс на оставшуюся часть древостоя. Крона с течением времени после рубки становится «флагообразной», происходит развитие более мощной корневой системы деревьев. При порывах ветра наблюдается обрыв мелких корней в корневых системах и, как следствие, происходит ослабление общего жизненного состояния деревьев в насаждении [22].
Осушаемые сосновые древостои
имеют существенные лесоводственные отличия от суходольных, что необходимо
принимать во внимание при организации подсочных работ и, в первую очередь, при
назначении технологического режима. Создание искусственных
высокосмолопродуктивных сосняков на объектах гидролесомелиорации позволит
увеличить возмещение затрат на содержание мелиоративной сети и проведения
трудоёмких уходов [17,21].
.3 Виды и параметры выборочных
рубок на Европейском Севере
Площадь Европейского Севера, включающего Архангельскую, Вологодскую области и Коми ССР, равняется Финляндии, Швеции, Норвегии вместе взятых. Ежегодно здесь вырубается более 400 тыс.га лесов. Леса в значительной части относятся к III группе [26].