Общие понятия

Одним из определяющих условий успешного роста и формиро- вания искусственных насаждений является густота лесных куль- тур –число деревьев и кустарников на единице площади. Этот по- казатель не является постоянным, и с увеличением возраста на- саждений его оптимальное значение изменяется. Поэтому следует различать густоту посадки лесных культур (или первоначальную гу- стоту) и густоту культур на определенном возрастном этапе форми- рования насаждений.

Густота посадки лесных культур – это определенное количество экземпляров древесных и кустарниковых видов, высаженных на 1 га лесокультурной площади в соответствии с проектом лесных культур. При посеве учету подлежит количество посевных мест на единице пло- щади. Густота посадки устанавливается на основании схемы посадки или характера размещения экземпляров на площади, т. е. среднего

ИР = А ,

Б

где А – ширина междурядий, м; Б – шаг посадки, м.

При индексе равномерности, приближающемся к единице, для ра- стений создаются оптимальные условия почвенного и светового пита- ния, развития корневых систем, формирования равномерных крон и, как следствие, происходит полная реализация культивируемыми видами своего генетически обусловленного потенциала. При большой нерав- номерности распределения деревьев на площади (при ИР = 5 и более) наблюдается однобокое развитие корневых систем, флагообразных крон, высокая сучковатость стволов.

С целью выработки единых подходов к унификации количественных показателей в настоящее время применяется следующая классификация лесных культур по густоте: очень редкие – с густотой посадки до 2,4; редкие – 2,5–4,9; средние – 5,0–6,9; повышенной густоты – 7,0–9,9; густые – 10,0–13,4; очень густые – 13,5 тыс. шт./га и более.

При проектировании лесных культур определенного целевого назначения в конкретных условиях местопроизрастания необходимо учи- тывать различные факторы, влияющие на выбор густоты создаваемых

насаждений, – биологические свойства вводимых в лесные культу- ры видов, климатические условия, почвенно-гидрологические фак- торы и др.

Установлено, что светолюбивые виды (сосна, лиственница, дуб) в лесных культурах следует выращивать при меньшей густоте, чем теневыносливые (ель, граб). Чистые по составу насаждения целесо- образно выращивать более густыми, чем смешанные, в связи с по- следствиями взаимовлияния видов в процессе совместного произра- стания. Рекомендуется в бедных и сухих условиях местопроизраста- ния создавать более густые насаждения, чем в более богатых и влаж- ных типах леса. В одних и тех же условиях местопроизрастания гус- тота посадки в определяющей степени зависит от целевого назначе- ния создаваемых насаждений: для получения древесной зелени, ба- лансов – гуще, для получения пиловочника – реже. С хозяйственной точки зрения густота создаваемых насаждений зависит от возможно- сти использования мелкотоварной древесины в виде дров, топливной и технологической щепы. В случае спроса на такую продукцию целе- сообразно создавать лесные культуры более высокой густоты, соот- ветствующей данным условиям местопроизрастания и их биологичес- ким особенностям. Состояние и происхождение лесокультурной пло- щади, которые обусловливают выбор способа подготовки почвы, метод и способ производства лесных культур, также влияют на пер- воначальную густоту лесных культур. С технологической точки зре- ния более густые лесные культуры возможно создавать в условиях лесокультурной категории «а» и «б», а в условиях категорий «в» и «г» – более редкие лесные культуры.

Опыт выращивания лесных культур разной густоты посадки

И закономерности их роста

Изучению вопроса об оптимальной густоте посадки лесных куль- тур лесоводы начали уделять пристальное внимание с начала проведе- ния работ по искусственному лесовосстановлению. Первые опыты по изучению влияния разной густоты создания лесных культур на их рост и формирование проводились профессором Кунце в Германии начиная с 1861 года. С этой целью были созданы лесные культуры сосны и ели (посадкой и посевом) в семи вариантах густотой от 2,5 до 14,0 тыс. шт./га.

Опыт был закончен в возрасте культур 60 лет. В России первые опыты по изучению влияния густоты посадки лесных культур сосны на осо- бенности их роста и формирования проведены под Москвой в 1879 году профессором М. К. Турским (варианты посадки с густотой 2,4; 4,5; 9,4 тыс. шт./га). Несколько позже профессор Н. С. Нестеров в 1901 году создал опытные культуры сосны по восьми вариантам густоты – от 2,6 до 22,8 тыс. шт./га [40].

В более поздний период А. Р. Родин и А. И. Александров [36] изу- чали особенности роста 20-летних смешанных культур сосны и ели разной густоты посадки в Щелковском учебно-опытном лесхозе МЛТИ. По их данным наиболее продуктивными в условиях С2–3 на суглинистых почвах оказались культуры густотой посадки 10 тыс. шт./га. Исследование лесных культур сосны, произрастающих при густоте посадки от 1,5 до 15 тыс. шт./га, показывают, что в условиях свежих суборей наиболее продуктивны культуры с густотой посадки 5– 7 тыс. шт./га. По данным М. Д. Мерзленко, который исследовал особенности роста 60-летних культур ели при густоте от 2500 до 4800 шт./га, наиболее успешно в условиях С2–3 на суглинистой почве произрастают редкие культуры. Несколько позже (1981) он сделал вывод о том, что в 27-летнем возрасте в этих же условиях местопро- израстания наиболее продуктивны культуры ели средней густоты с числом посадочных мест 5 тыс. шт./га. Под руководством заведую- щего кафедрой лесных культур Белорусского технологического ин- ститута (БТИ) профессора К. Ф. Мирона в 1955 году в условиях све- жего бора были созданы опытные лесные культуры сосны обыкно- венной разной густоты посадки в пяти вариантах (2,5; 5,0; 6,7; 10,0; 13,3 тыс. шт./га). По данным Ю. Д. Сироткина, который исследовал эти культуры в возрасте 35 лет, самыми продуктивными были насаж- дения с первоначальной густотой посадки 6,7 тыс. шт./га с размеще- нием 1,5×1,0 м (запас стволовой древесины составлял 200 м3/га). Не- сколько ниже продуктивность оказалась в насаждениях с густотой 5,0 и 10,0 тыс. шт./га (180 и 170 м3/га соответственно). Культуры с пер- воначальной густотой посадки 2,5 и 13,3 тыс. шт./га сформировали в этих условиях произрастания наименее продуктивные древостои (со- ответственно 145 и 160 м3/га) [40].

Под руководством заведующего кафедрой лесных культур БТИ Ю. Д. Сироткина в 1985 году в Негорельском учебно-опытном лес- хозе в условиях свежей субори (В2) был создан опытный объект

по изучению особенностей формирования искусственных насажде- ний ели европейской разной густоты посадки. Опытные культуры были созданы с числом посадочных мест на 1 га 3,3; 5,0; 6,7; 9,5 и

16,0 тыс. шт./га (рис. 14).

а

б

Рис. 14. Лесные культуры ели европейской:

а – со схемой посадки 3×1 м; б – со схемой посадки 0,8×0,8 м

Культуры создавались саженцами пятилетнего возраста. Изуче- ние особенностей роста этих лесных культур спустя 16 лет после по- садки показало, что наиболее продуктивными на данном возрастном этапе оказались варианты с густотой посадки 6,7 и 16,0 тыс. шт./га (за- пас стволовой древесины составил 140 и 136 м3/га соответственно).

В то же время наибольший средний диаметр был в более редких куль- турах: при густоте посадки 3,3 тыс. шт./га – 9,2 см, 5,0 тыс. шт./га – 7,7 см, 10,0 тыс. шт./га – 5,1 см. Объем одного ствола в лесных куль- турах ели разной густоты посадки значительно различается, и его значение возрастает с уменьшением густоты посадки. Так, если при густоте посадки 10,0 тыс. шт./га объем одного ствола равен 9,5 дм3, то в вариантах с первоначальной густотой 3,3 тыс. шт./га – 35,5 дм3. Изучение распределения надземной древесной фитомассы культур ели по фракциям позволяет сделать вывод о том, что долевое учас- тие стволовой древесины составляет 56–68%, лапника – 19–31%, ветвей – 11–13% от общих запасов. С увеличением густоты посадки наблюдается возрастание доли участия стволовой древесины и сни- жение охвоенных живых ветвей (с 32 до 17%). Долевое участие су- хих и неохвоенных живых ветвей во всех вариантах густоты посадки одинаково – 5–6% от общих запасов фитомассы. Следует отметить тенденцию снижения массы хвои с увеличением густоты посадки. Особенно это характерно для однолетней хвои – если в редких куль- турах ее масса составляет 5,4%, средних по густоте – 3,2–1,8%, то в очень густых культурах – 1,5% от общих запасов фитомассы. Доля участия двухлетней хвои снижается с 5,4 до 3,8%, а трехлетней и бо- лее старой – с 10,5 до 4,3%.

Приведенные выше сведения об успешности роста и продуциро- вания лесных культур ели, а также анализ структуры их древесной фи- томассы позволяет сделать вывод о том, что на данном возрастном этапе в процессе выращивания происходят сложные внутривидовые взаимовлияния. Эти взаимодействия носят трансабиотический харак- тер и проявляются в чистых культурах ели в конкурентных отношениях за свет, влагу, питательные вещества и другие факторы роста. Особен- но напряженные взаимоотношения складываются в очень густых лес- ных культурах, что подтверждают такие показатели, как низкое доле- вое участие хвои разных возрастов и охвоенных побегов, а также не- большой объем одного ствола, который в редких культурах в 3,7, а в средних по густоте в 2,1–2,4 раза выше, чем в очень густых культурах. И хотя на данном возрастном этапе запасы стволовой древесины пока выше в очень густых культурах (за счет большего количества деревь- ев), в ближайшие 10–15 лет с учетом конкурентных взаимоотношений ситуация изменится в пользу лесных культур редкой и средней густоты посадки.

Таким образом, анализ результатов исследований лесных культур разной густоты посадки даже небольшого количества авторов показы- вает, что по данной проблеме нет однозначного мнения. Дискуссия по этому вопросу ведется на протяжении нескольких десятилетий как в стра- нах СНГ, так и в странах Дальнего Зарубежья. Это следует объяснить прежде всего большим количеством факторов, влияющих на фор- мирование искусственных фитоценозов. Вместе с тем проведенные исследования позволяют установить ряд общих закономерностей, которые проявляются в процессе формирования лесных культур раз- ной густоты  посадки.

1. С увеличением густоты посадки раньше наступает смыкание крон деревьев и образование лесного фитоценоза, дифференциация деревь- ев в росте. Чем гуще культуры, тем раньше и интенсивнее происходит естественный отпад, что с возрастом приводит к выравниванию коли- чества деревьев на площади.

2. Средняя высота насаждений с большой густотой посадки снача- ла имеет более высокие показатели по сравнению с культурами сред- ней и редкой густоты, а потом с возрастом различия сглаживаются. Период интенсивного роста по высоте лесных культур обычно харак- терен для молодняков хвойных видов в возрасте от 5 до 15  лет.

3. Средний диаметр в более густых культурах всегда меньший, при- чем эта закономерность проявляется в большей степени по сравнению с высотой. По мере увеличения густоты возрастает участие тонкомер- ных деревьев в составе насаждений, а распределение числа деревьев по ступеням толщины характеризуется асимметрией. С возрастом по мере изреживания насаждений и увеличением площади питания дере- вьев наблюдается некоторое сглаживание величин диаметров у лесных культур разной густоты посадки.

4. Запас стволовой древесины вначале более высокий в культурах с большой густотой посадки. Однако это характерно только для стадии молодняков и начала интенсивного изреживания насаждений. Можно объяснить тем, что в молодняках густые посадки более полно исполь- зуют почвенное плодородие и световую энергию, чем редкие. С воз- растом наблюдается выравнивание продуктивности густых и редких посадок. Запас крупной деловой древесины мало зависит от густоты создаваемых насаждений. Редкие культуры даже имеют некоторое пре- имущество в получении более крупных сортиментов и сокращении сро- ков выращивания технически спелой древесины.

5. Промежуточное пользование в более густых насаждениях все- гда выше, чем в редких. Однако это происходит в основном за счет получения мелкотоварной древесины, которая в условиях Беларуси пока имеет ограниченный спрос.

6. Густые культуры имеют преимущества перед редкими с точки зрения сохранности древостоя и отбора деревьев-лидеров. Вместе с тем они в большей степени подвержены ветролому и бурелому, а так- же различным болезням.

7. Затраты на создание лесных культур и лесоводственные уходы после смыкания выше в густых культурах, а на агротехнические ухо- ды до смыкания крон – в редких. Вместе с тем при создании редких культур происходит значительная экономия на посадочном материа- ле. Стоимость древесного запаса в более редких культурах выше, чем в густых, из-за более высокого удельного веса крупной деловой древесины.

В последние годы в Беларуси наблюдается тенденция создания лесных культур основных лесообразующих пород средней густоты посадки с количеством посадочных мест от 5 до 7 тыс. шт./га. Это объясняется прежде всего нерентабельностью рубок ухода в молод- няках и отсутствием спроса на мелкотоварную древесину.

Рекомендации по густоте посадки лесных культур основных лесообразующих  пород

Оптимальная густота посадки лесных культур определяется це- левым назначением создаваемых лесных культур, условиями мес- топроизрастания, биологическими особенностями видов, вводимых в культуры, видом посадочного материала, наличием спроса на мел- котоварную древесину и др. Опыт выращивания лесных культур в Беларуси и других странах показывает, что в бедных и сухих усло- виях местопроизрастания целесообразно создавать более густые лесные культуры с целью быстрого смыкания крон и образования устойчивого фитоценоза. В благоприятных условиях местопроиз- растания густота лесных культур снижается в связи с ускоренным ростом лесных культур и более быстрым смыканием. При создании сплошных лесных культур ширина междурядий не должна превышать 3,5 м, а при реконструкции – 5–6 м, т. к. в противном случае смыкание культур происходит в более позднем возрасте, что требует проведения

дополнительных лесоводственных уходов. В плантационных лесных культурах максимальная ширина  междурядий  допускается до 4,5 м. При использовании на посадке лесных культур саженцев и посадочного материала с закрытой корневой системой густота сни- жается до 3,3–4 тыс. шт./га, т. к. смыкание крон в таких случаях про- исходит гораздо быстрее.

Для теоретического обоснования густоты посадки учеными пред- ложены разные подходы. Одним из обоснованных вариантов является способ определения густоты посадки лесных культур по коэффициен- ту использования почвенного питания, предложенному в свое время ВНИИЛМом и Союзгипролесхозом для создания лесных культур хвой- ных видов в зоне смешанных лесов и подзоне южной тайги в типах ус- ловий местопроизрастания В2, В3, С2, С3: