Лесокультурное районирование

Географическая обусловленность всех лесоводственных явлений, ведущая роль среды при создании и выращивании леса, единство растительных организмов и среды являются основными теоретическими предпосылками при разработке агротехники и типов лесных культур. Практически это выражается в дифференциации лесокультурных агротехнических приемов по физико-географическим и лесорастительным зонам, типам условий местопроизрастания и категориям площадей лесокультурного фонда с учетом биоэкологических свойств древесных и кустарниковых пород, характера их внутривидовых и межвидовых взаимоотношений, а также экономики лесохозяйственных предприятий.

Лесокультурное районирование - это разделение территории страны или ее частей на основе единства климатических и почвенно-грунтовых условий, определяющих принципы создания лесных культур. Принятое в нашей стране деление лесов по народнохозяйственному назначению на три группы (с 1943 г.) приближенно районирует и определяет очередность производства лесокультурных работ. Несмотря на резко возросшие объемы работ по посеву и посадке леса в лесах III группы - в районах основных лесозаготовок, объемы лесокультурных работ в лесах I и II групп и создание защитных насаждений на юге и юго-востоке европейской части страны значительны и будут осуществляться в первую очередь.

Однородность географической среды или климат и почвенно-грунтовые условия должны быть положены в основу районирования лесохозяйственных мероприятий. Природные или физико-географические условия определяют не только территориальное размещение лесов, их породный состав, типы леса, продуктивность, состояние, но и характер лесовозобновительных процессов. При этом климат, в особенности его важнейшие показатели (тепло и влага), являются решающим фактором.

Естественногеографическое районирование территории страны, берущее начало от природных зон В. В. Докучаева, лежит в основе всех специальных районировании - почвенного, геоморфологического, гидрологического и др. Лесоводам ближе всего геоботаническое районирование. Однако оно учитывает признаки всего растительного покрова и, хотя является основой лесорастительного и агролесомелиоративного районирования, заменить их не может.

Общепризнано лесорастительное районирование территории СССР, разработанное С. Ф. Курнаевым (1973). Оно является не только широтно-климатическим или зональным, но и меридионально-климатическим - провинциальным. Непосредственным эдификатором изменений климата (тепла, влаги и континентальности) принят состав зональной растительности и основных лесообразующих пород.

При этом провинции, зоны, подзоны и округа следует, по Г. Ф. Морозову, рассматривать как лесоводственные типологические единицы высшего порядка, характеризующие климатическое плодородие типов условий местопроизрастания. С этой точки зрения особенно ценна для практической лесокультурной деятельности лесотипологическая классификация климатов Д. В. Воробьева (1961). На основе анализа климатических условий европейской части нашей страны для характеристики теплоты, контрастности и влажности климата он предложил использовать: показатель Т - сумму положительных среднемесячных температур; показатель влажности климата W, вычисляемый по формуле W=(R/T)-0,0286 Т, где R - сумма осадков за теплый (плюсовой) период года; показатель континентальности климата А - разницу между температурой самого теплого и самого холодного месяца.

За основную единицу лесотипологической классификации климатов был принят зональный климат почвенно-грунтовых условий (эдатопа), выраженный такими значениями Т и W, при которых данный эдатоп формируется в условиях плакора или суглинистых почв плато. Классификация климатов эдатопов иллюстрируется климатической сеткой, аналогичной эдафической сетке, но в ней ордината трофности заменяется ординатой суммы тепла Т, а ордината влажности почв - ординатой влажности климата W. Величины ступеней, разделяющих показатели климата на сетке, по Т составляют 20°, по W - 1,4. В климатической сетке место каждого эдатопа занимает его зональный климат, обозначенный в буквенно-цифровом выражении.

Таким образом были выделены климаты типов условий произрастания, например, свежей субори (2 b), влажного груда (3 d) и т. п.

Кроме таких глобальных, охватывающих всю территорию страны или крупные ее регионы, имеются местные лесорастительные районирования, более дробные и более точные, с учетом большего числа факторов, обусловливающих размещение и природу лесов, в том числе и их возобновление.

В связи с этим все принятые наставления и рекомендации по созданию и выращиванию лесных культур приурочены к той или иной зоне, подзоне или области.

Лесная типология

Дальнейшей экологической основой агротехники и типов лесных культур в пределах лесорастительных зон или подзон служит лесная типология (типы условий местопроизрастания), которая положила в основу всех лесохозяйственных мероприятий природу леса, слагающуюся из природы пород, природы их сочетаний и природы условий местопроизрастания.

Ведущим признаком для объединения насаждений в более обширные группы Г. Ф. Морозов считал только условия местопроизрастания или почвенно-грунтовые условия. Для лесокультурных целей общепризнанной классификацией типов условий местопроизрастания (как объединения участков с однородным лесорастительным эффектом) является эдафическая координатная сетка Алексеева-Погребняка. Она построена по двум ведущим факторам почвенного плодородия - богатству и влажности почвы.

Классификация типов условий местопроизростания по Алексееву-Погребняку:

Гигротопы	Трофотопы
	А Боры	В Субори	С Сугрудки	Груды
0 Очень сухие	А0	В0	С0	D0
1 Сухие	A1	B1	C1	D1
2 Свежие	А2	B2	C2	D2
3 Влажные	А3	B3	C3	D3
4 Сырые	А4	B4	C4	D4
5 Мокрые	А5	В5	C5	D5

Учитывая, что основная категория лесокультурных площадей в таежной зоне - вырубки, значительный интерес представляет разработанная И. С. Мелеховым в 1953-1977 гг. типология вырубок. Имея самостоятельное значение, она в то же время является важной составной частью лесной типологии в целом. Типы вырубок отражают динамику лесорастительных условий и являются важным этапом формирования типа леса.

В динамической типологии леса наиболее относительно стабильны почвенно-грунтовые условия, т. е. тип лесорастительных условий (или условий местопроизрастания). В нем, как в более крупной классификационной единице, заложены возможные типы леса (по В. Н. Сукачеву) и типы вырубок (по И. С. Мелехову).

Каждой крупной лесорастительной зоне или подзоне свойственны свои аналоги типов условий местопроизрастания, отражающие климатическое плодородие и преобладание той или иной древесной породы. Так, климатическими аналогами грудов и сугрудков могут быть дубравы и судубравы, рамени и сурамени, бучины и субучины, пихтачи, кедрачи. Кроме типов лесорастительных условий, они отражают еще и коренные устойчивые типы леса. Климат изменяет характеристику плодородия самой почвы, ее жизнедеятельность и производительность.

Для определения типов условий местопроизрастания используется большая совокупность признаков, в той или иной мере отражающих тесную связь между растительностью и условиями местопроизрастания. К основным или руководящим признакам относят прежде всего растительность - древостой, подлесок, покров, состав, рост и продуктивность их, затем - плодородие почвы, механический состав, содержание элементов пищи, тип почвы, ее мощность, цвет и другие морфологические признаки, глубину залегания уровня грунтовых вод, степень смытости почвы, глубину вскипания карбонатов, рельеф.

В пределах типов условий местопроизрастания агротехника выращивания и типы лесных культур дифференцируются по категориям площадей лесокультурного фонда, т. е. по происхождению и состоянию их. К первоочередным объектам следует относить вырубки хвойных насаждений и не покрытые лесом участки на свежих и влажных богатых и относительно богатых почвах (грудах, сугрудках), где в короткий срок может произойти нежелательная для хозяйства смена пород, возможно сильное задернение почвы и т. д.

Взаимовлияние древесных и кустарниковых пород

При определении состава создаваемых насаждений обычно отдается предпочтение смешанным лесным культурам. Опыт отечественного и зарубежного лесоводства свидетельствует о преимуществах в большинстве случаев смешанных насаждений перед чистыми. При проектировании типов лесных культур необходимо знать закономерности взаимовлияния древесных пород. Большинство неудач при выращивании смешанных насаждений объясняется именно недооценкой этих взаимовлияний или неполнотой представлений о них. Между тем природа сочетаний древесных пород составляет, по Г. Ф. Морозову, одну из трех координат, определяющих природу леса.

Взаимовлияния древесных пород в смешанных древостоях очень сложны и изменчивы в зависимости от конкретных условий местопроизрастания. Осуществляются они преимущественно через изменения окружающей среды. Чтобы понять сущность взаимоотношений растений, необходимо изучить формы их проявления и на основе анализа их результатов определить наиболее оптимальные сочетания древесных пород в лесных культурах.

В свое время Ч. Дарвин выделил 5 типов взаимоотношений организмов в их борьбе за существование: симбиоз, паразитизм, взаимопомощь, конкуренция и борьба. Позже начали различать антагонистические и неантагонистические отношения.

В. Н. Сукачев (1956) все разнообразие взаимосвязей растений объединил в три группы: 1) непосредственное воздействие одних особей на другие при их контакте между собой: паразитизм, срастание корней, охлестывание ветвями, давление корней; 2) влияние через изменение физико-химических свойств среды обитания растений - трансабиотические взаимосвязи: выделения фитонцидов, конкуренция из-за средств к жизни, образование лесной подстилки и гумуса, затенение, ослабление силы ветра и пр.; 3) взаимодействие через деятельность различных организмов, особенно микроорганизмов - трансбиотические взаимосвязи.

Другие авторы (Корчагин, 1956, Лавренко, 1959) делят взаимовлияния растений на прямые и косвенные. В группе прямых Е. М. Лавренко выделяет паразитические, симбиотические, физиологические, биохимические, механические и эпифитные взаимоотношения, а в группе косвенных - средообразующие и конкурентные. П. С. Погребняк (1955) рассматривает взаимодействия деревьев и кустарников как экологические взаимоотношения, осуществляемые через изменение условий среды в результате потребления или выделения различных веществ и энергии.

Взаимоотношения между растениями - это обмен веществ между растениями и окружающей средой. При этом в среду входят и соседи-растения. М. В. Колесниченко (1968) выделил 6 форм взаимовлияний древесных пород: генеалогические, физиологические, биотрофные, аллелопатические, биофизические и механические. Возможные результаты взаимного влияния древесных и кустарниковых пород на стыках разных видов биогрупп с точки зрения усиления, замедления роста одного или обоих компонентов хорошо отражает схема биохимических взаимовлияний между растительными видами, по С. К. Чернобривенко, 1956:

Рисунок. Схема биохимических взаимовлияний между растительными видами по С. И. Чернобривенко (1956): а - А подавляет В; б - А стимулирует Г; в - Д подавляет А; г - Е стимулирует Л; д - А и Ж угнетают друг друга; е - А и З стимулируют друг друга; ж - А стимулирует И, но И угнетает А; з - К стимулирует А, но А угнетает К.

Сегодня можно говорить о формирующемся учении о взаимодействии или взаимовлиянии древесных пород. Основы этого учения заложены в нашей стране работами Г. Ф. Морозова, Д. Д. Лавриненко, М. В. Колесниченко и К. С. Марченко.

Д. Д. Лавриненко (1965) сформулированы следующие основные положения учения о взаимодействии древесных пород:

1. Сущностью взаимоотношений древесных пород являются их экологические взаимоотношения с окружающей средой - поглощение растениями солнечной энергии, влаги, элементов минеральной нищи и пр.

2. Влияния деревьев друг на друга в лесу, как правило, осуществляются опосредованно, иногда через очень сложные биологические цепи.

3. Взаимодействие древесных пород в лесу многогранно, его можно рассматривать как переплетение самых разнообразных взаимосвязей.

4. Взаимодействия древесных пород динамичны, они изменяются в зависимости от условий местопроизрастания, с возрастом насаждения, с введением в насаждение новой породы.

5. Как различные типы взаимоотношений можно рассматривать взаимоотношения между породами 1-го яруса, 1-го и 2-го ярусов, между деревьями и кустарниками.

6. Степень напряженности взаимодействия можно характеризовать синтетическим условным показателем - конкурентоспособностью древесных пород. Она понимается как мера «способности» данной породы перехватывать элементы внешней среды у своих соседей. Она принципиально отличается от выживаемости - «способности» растения выдерживать неблагоприятные условия среды. Иногда эти два свойства древесной породы совпадают (например, для сосны в условиях боров и суборей).

Необходимо различать общую или потенциальную конкурентоспособность и конкретную - по отношению к данной породе в конкретных естественноисторических условиях произрастания.

7. Индикаторами конкурентоспособности древесных пород могут служить биоэкологические (интенсивность жизнедеятельности, энергия поглощения элементов минеральной пищи, продуктивность листьев, светолюбив, требовательность к почве, ритм роста и развития, засухоустойчивость и т. п.) и лесоводственные (бонитет, средний класс Крафта деревьев данной породы в смешанном насаждении, ход роста по какому-либо таксационному показателю и пр.) показатели.

8. Единицами измерения потенциальной конкурентоспособности породы могут быть баллы (классы), широко используемые в лесоводстве: I класс - весьма сильная, II класс - сильная, III класс - средняя, IV класс - слабая и V класс крайне слабая конкурентоспособность.

9. Изучение взаимодействия древесных пород может быть проведено на биохимическом (молекулярном), физиологическом (организменном) и фитоценотическом уровнях с использованием методов сравнительной экологии.

10. Основными лесокультурными и лесоводственными приемами регулирования взаимодействия древесных пород могут быть: густота культур; способы смешения отдельных пород введение буферных пород; разновременное введение деревьев и кустарников; направление контактов взаимодействующих пород - направление рядов; рубки ухода.

Эти положения необходимо учитывать при проектировании породного состава будущих насаждений.