Глава II. Строение лесных насаждений

Лесными насаждениями называют участки как естественно возникшего, так и искусственно созданного леса. Строение насаждений зависит от условий произрастания и пород, составляющих лесонасаждения.

В состав насаждения входят многолетние древесные растения, представленные деревьями, кустарниками, кустарничками и полукустарниками в разных соотношениях, в зависимости от условий произрастания.

Деревья имеют один ствол, живущий часто сотни лет и достигающий высоты нескольких десятков метров. С отмиранием ствола жизнь дерева прекращается.

Кустарники в отличие от дерева имеют несколько стволиков, образующих «гнездо». Каждый стволик живет несколько десятков лет, достигает сравнительно неболь­шой высоты (1—4 м), после чего отмирает. Но растение продолжает жизнь, так как от корневой шейки отрастают новые побеги. Между деревьями и кустарниками имеется много промежуточных форм древесной растительности.

Кустарнички — форма древесной растительности, отличающаяся от кустарников меньшей высотой (чаще всего 0,3 — 0,5 м). У кустарничков также и более короткий срок жизни стволиков, на смену которым всегда по­являются новые. Типичные представители кустарнич­ков—вереск, черника, брусника.

Полукустарники — переходная ступень к травянистым растениям. Типичными представителями полуку­старников являются малина, костяника, в степях—мно­гие полыни.

Для леса характерно ярусное расположение древесных растений. Основной полог образует древостой. Он может состоять из 2—3 ярусов, отличающихся по высоте. Первый ярус составляют породы - лесообразователи — главные породы (дуб, ель, береза, сосна и др.). Второй и третий ярусы образуют спутники главных пород, то есть сопутствующие (клен остролистный, липа, вяз гладкий). Густота таких пород, как правило, бывает значительно меньше пород первого яруса. Иногда второй ярус может быть представлен и главными породами, но более молодого возраста, чем в первом.

Важным элементом леса является подрост — молодое поколение древесных растений, идущее на смену старшему поколению леса после его вырубки. Подрост обычно возникает из опавших семян или поросли. Большое количество подроста обеспечивает возобновление леса после вырубки старого древостоя.

Как правило, под пологом леса подрост живет пример­но до 5—7 лет и, если не будет осветления, растения отмирают и только по небольшим полянам — окнам, подрост продолжает свое существование. Отмершие растения подроста при следующем плодоношении древесных пород могут заменяться новыми экземплярами.

Под основным пологом леса почти всегда имеется подлесок. Он состоит из кустарников. В зависимости от сомкнутости древостоя подлесок может быть густым и редким.

Напочвенный покров в лесу состоит из травянистых растений, мхов, лишайников, грибов. От его характера и особенностей зависит появление и жизнь подроста, т. е. возобновление леса.

На поверхности почвы в лесу образуется лесная подстилка. Она состоит из опавших листьев, веток, коры и хвои деревьев и кустарников и других остатков растений. В почве под лесом имеется много мелкой фауны: черви, насекомые, простейшие и огромное количество микробов. В процессе жизни леса подстилка разлагается микроорганизмами (бактерии, актиномицеты, грибы), при этом почва обогащается гумусом и элементами зольного питания. Нижний слой подстилки постепенно переходит в верхний горизонт почвы.

Таким образом, в насаждении, как растительном сообществе, имеются яруса: деревья, кустарники, травы, мхи и лишайники. Но термин «ярус» лесоводы обычно применяют только к древостою и кустарникам, оставляя за травами, -мхами, лишайниками название «напочвенный покров».

В расположении корней древесных насаждений также наблюдается ярусность. Принято считать, что корни древесных растений проникают в почву до глубины 4— 10 и более. Однако основная масса их (80 — 90%) сосредоточена в верхнем (50—70 см) слое почвы.

Совокупность всех ярусов леса при некоторой их однородности на определенном участке земли и составляет лесное насаждение.

Совокупность лесных насаждений образует массив леса. Основными признаками его являются: состав насаждения, форма, полнота, происхождение, возраст, бонитет и тип леса. В ряде случаев отмечают и густоту насаждений.

По составу насаждения могут быть чистые, состо­ящие из одного вида древесных пород, и смешанные — в их древостое имеются и другие породы. Чистыми считают и те насаждения, в которых примесь других пород не превышает 5%. Состав насаждения принято обозначать формулой, в которой буквами указываются названия об­разующих его пород (Д — дуб, С— сосна, 5 —береза, Ос — осина, Е — ель, Кл— клен и т. д.), а коэффициен­тами перед ними —участие каждой породы в насаждении. Это участие выражается ее долей по запасу (массе, объему) стволовой древесины, для удобства записывае­мой целыми числами десятков процентов.

На первое место в формуле ставится древесная порода, преобладающая по доле участия в запасе насаждения. Остальные породы записываются в порядке уменьшения -их участия. Сумма коэффициентов в формуле состава каждого яруса насаждения всегда должна быть равна 10.

Исходя из этого, одноярусное чистое дубовое насаждение, не имеющее примеси других пород, обозначается формулой 10Д. Запись I ярус — 7ДЗЯ, II ярус — 5Кл3Лп2В читается так: в первом Ярусе 70% дуба, 30% ясеня; во втором —50% клена, 30% липы, 20% вяза.

Если доля, участия породы в запасе составляете — 5%, то в формуле вместо числового коэффициента перед буквенным обозначением этой породы ставят знак плюс (+), а если меньше 2% —то запятую и буквы «ед» (еди­нично). Например, 10С+Б или 10С, едБ.

На богатых почвах обычно произрастают более продуктивные и устойчивые смешанные насаждения, на бедных — чистые.

По плотности древесины древесные породы делятся на мягколиственные и твердолиственные. К первым относят осину, липу, березу, ольху, ко вторым — дуб, ясень, клен остролистный, бук.

По форме различают насаждения простые и сложные. Первые имеют в составе древостоя только один ярус, вторые — два и более. Установлено, что чем лучше ' условия произрастания, тем больше в насаждении ярусов. На песках часто можно видеть одноярусное насаждение из сосны, а на засоленных почвах — тамарикса.

Очень важный признак лесного массива — полнота насаждения, т. е степень использования древостоем занятой им площади.

Полнота насаждения характеризуется плотностью размещения деревьев на единице площади с учетом их диаметров и выражается в долях единицы путем сопоставления фактической суммы площадей сечения стволов на высоте 1,3 м всех деревьев на 1 га насаждения к максимально возможной в данных условиях в данном возрасте.

При максимальной плотности стояния деревьев полнота насаждения принимается за 1,0, что определяется по таблицам роста отдельных пород. Такие насаждения считаются нормальными и 'служат эталонами максимальной полноты. Кроны деревьев в таких насаждениях практически сомкнуты, не имеют просветов. При глазомерном определении полноты, последняя для этих насаждений принимается за 1,0. Участки леса, в которых просветы между кронами составляют 0,1 или 0,2 от занимаемой кронами площади, соответственно имеют полноту 0,9; 0,8 и т.д.

По полноте древостой делятся на насаждения высокополнотные, при полноте 0,9—1,0, среднеполнотные — с полнотой 0,6—0,8, низкополнотные — 0,4—0,6. Если полнота будет 0,3 и менее, насаждение называют ре­диной.

Густота насаждения определяется числом деревьев на 1 га. Густота древостоя — величина сильно меняюща­яся. Следует помнить, что, несмотря на уменьшение ее-с возрастом, полнота насаждения может оставаться пра­ктически без изменения вследствие роста и увеличения размеров оставшихся деревьев.

По происхождению различают насаждения развившиеся из семян и порослевые, образовавшиеся из спящих почек, корневых отпрысков и отводков, т.е. ве­гетативным путем. Первые считаются семенными, вторые — порослевыми. Порослевые насаждения характер­ны для дубовых, осиновых, березовых и некоторых других лиственных пород. Хвойные насаждения всегда толь­ко семенного происхождения. Деревья, выросшие из семян, более долговечны по сравнению с порослевыми, дают древесину лучшего качества. Семенные насаждения на­зывают высокоствольниками, порослевые — низкоствольниками.

Возраст деревьев определяется подсчетом годичных колец на имеющихся в насаждении пнях или извлеченных специальным буром штифтах древесины. Возраст сосны можно определить также подсчетом мутовок, образующихся ежегодно с выростом новых веток, выходя­щих из мутовчатого образования (практически этот под­счет менее точен).

Возраст насаждения выражается классом возраста, под которым понимают промежуток времени, в течение которого лес является хозяйственно однородным. Для различных пород этот промежуток неодинаков. Для насаждений средней быстроты роста (семенные ду­бово-ясеневые, хвойные) его считают равным 20 годам; для порослевых дубово-ясеневых и мягколиственных (сюда должны быть отнесены семенные осиновые и бере­зовые) — 10 лет; для кустарников — 5 лет.

При таксации насаждений классы возраста обозначаются римскими цифрами: I класс — хвойные и семенные твердолиственные в возрасте 1 — 20 лет, а поросле­вые и мягколиственные в возрасте 1 — 10 лет; к II классу относят насаждения соответственно 21 —40 и 11 —20 лет. Практически по возрасту выделяют следующие груп­пы: I — II — молодняки, III — средневозрастные, IV — приспевающие, V — спелые; VI — VII — перестойные.

Различают насаждения одновозрастные и разновозрастные. Первые состоят из деревьев, разница которых не превышает одного класса возраста; вторые — если эта разница в возрасте больше одного класса.

Бонитет насаждения характеризует продуктивность леса, а поскольку продуктивность зависит от условий произрастания, то, следовательно, и эти условия. Бонитет определяют по высоте насаждения и возрасту.

Для определения бонитета насаждения проф. М. М. Орловым разработаны таблицы отдельно для семенных и порослевых насаждений (табл. 1).

Например, в соответствии с таблицей 1 сосновое на­саждение в возрасте 50 лет при средней его высоте 15 м относится ко II классу бонитета.

Типы леса. Учение о жизни леса, его типах и смене пород во времени создал основоположник отечественно­го лесоводства Г. Ф. Морозов. По его определению лес представляет собой закономерное явление природы, возникшее в ходе эволюции растительного покрова Земли. Лесные насаждения слагаются из природы лесных пород, природы их сочетаний и природы условий местопро­израстаний.

Согласно этой трехчленной формуле может быть вскрыта сущность любого насаждения. Природа пород зависит от их вида, в котором заложена потребность фактора жизни. Природа сочетания обусловлена характером взаимоотношений древесных пород при их совместном росте, т.е. способностью выносить или отрицать присутствие друг друга, а в ряде случаев испытывать в этом и потребность. Природа условий местопроизрастания в формуле Г. Ф. Морозова является ведущей и пред­ставляет собой способность среды удовлетворять потреб­ность древесных насаждений в основных факторах жизни — свете, тепле, пище и влаге.

Таким образом, лес представляет собой закономерно сложившееся сообщество древесных растений, экологически и биологически взаимосвязанных друг с другом и развивающихся в единстве со средой.

Единицей, характеризующей любые насаждения, является тип леса, т.е. совокупность участков леса, объединенных одинаковыми или близкими почвенными, гидрологическими условиями, сходным животным миром, микрофлорой, близким составом кустарников, кустарнич­ков, трав, мхов и сходной историей развития.

Типы леса находятся в постоянном развитии. Это происходит как под влиянием изменения окружающей среды, саморазвития, так и под влиянием активного воздействия человека. Вырубки насаждений ведут к изменению соотношения отдельных представителей древесных По­род или полной замене одних пород другими.

Выпас скота, осушение избыточно увлажненных мест, лесные пожары и пр. изменяют условия произрастания, тем самым изменяют и тип леса. Подобные воздействия человека оказывают влияние на жизнь древесных насаждений через изменение экологических условий. Знание и управление ими и дает человеку возможность создавать те насаждения, которые больше всего отвеча­ют его практическим запросам.

Впервые наиболее полно и обоснованно учение о «лесоводственных условиях» было создано Г. Ф. Морозовым в начале XX в. Его книга «Учение о лесе» считается непревзойденным трудом в области лесоведения. В основу своей работы Г. Ф. Морозов положил учение В. В. Доку­чаева о географичности и динамичности почвенного по­крова, его взаимосвязи с факторами почвообразования: климатом, растительностью и другими биологическими особенностями, рельефом, материнской породой и временем развития почв. Общий успех этого направления в лесоводстве далеко продвинул вперед отечественную науку о лесе.

Значительный вклад в учение о лесе внесли Г. Н..Вы­соцкий, М. К. Турский, Н. С. Нестеров, М. Е. Ткаченко.

На основе учения Г. Ф. Морозова о лесе и дальнейше­го его развития стали возможными широкие научные и практические обобщения, в том числе и создание клас­сификации типов леса для тайги и южной части лесной зоны СССР. Для северной части этой зоны классификация была разработана В. Н. Сукачевым, для южной — Е. В. Алексеевым, П. С. Погребняком и Д. В. Воробьевым.

При установлении типов леса в лесной зоне часто ис­пользуют растения-индикаторы, «показывающие» усло­вия местообитания, а название типу дают по преобладающей древесной породе и травяному покрову, например «сосняк черничный», «ельник кисличный» и т. д. (В. Н. Сукачев).

Е. В. Алексеев и другие исследователи при этом используют следующие таксономические единицы:

1) тип лесного участка — совокупность контуров земельной площади, сходных по почвенному плодородию, но в различных климатических условиях занятых разны­ми древесными породами или травянистой растительностью;

2) тип леса — совокупность участков земли, сходных по почвенному плодородию и климату и занятых одним коренным типом насаждений и производными от последнего типами;

3) тип древостоя (насаждения) — совокупность лесных насаждений, однородных по составу пород, ярусности и условиям местопроизрастания. Такие насаждения могут быть естественно возникшими (коренными) и их производными, образовавшимися после пожаров или ру­бок леса.

В классификации типов леса используются также давно сложившиеся народные термины[2], очень удачно характеризующие как древостой и его состояние, так и производительность и условия произрастания.

Так, понятие «бор» определяет одноярусное сосновое, иногда с примесью березы насаждение среднего и низкого качества, на песках. В этих насаждениях в подлеске можно встретить растения-индикаторы: можжевельник, вереск, некоторые ягодники. В живом наземном покрове — лишайники, зеленые мхи.

В понятие «суборь» входит группа двухъярусных сосново-дубово-березовых насаждений, в которых сосна высокого качества. Насаждения располагаются на гли­нистых песках, супесях, в подлеске которых, кроме указанных выше боровых видов растений, встречается рябина; в травяном покрове — грушанка, папоротник орляк.

«Судубравы» это уже 3—4-ярусные насаждения на супесях, где сосна высшего качества. Береза входит в первый ярус. В подчиненных ярусах — дуб, липа, клен и граб. В подлеске, кроме суборевых видов, встречается лещина, жимолость, бересклет. В травяном покрове — кислица, ясменник, сныть, звездчатка.

«Дубравы» являются многоярусными насаждениями, расположенными на богатых почвах суглинистого и глинистого механического состава. Для таких насаждений имеется много различных «климатических» вариантов. Например, на Украине встречаются так называемые «бучины», где, кроме основной породы — бука, есть ясень обыкновенный, явор, граб, клен остролистный.

В южной части Белоруссии на почвах такого же механического состава образуются «рамени». Здесь основ­ная порода — ель, но могут частично участвовать и другие древесные растения. Все же типичные дубравы образуются в центральной лесостепи, где, кроме основного растения — дуба, встречается ясень, клен остролистный, липа, берест. В подлеске дубрав преобладает лещина с примесью бересклетов (европейского и боро­давчатого), клена татарского, боярышника, бузины, бирючины и крушины. В травяном покрове распространены сныть, колокольчик крапиволистный, осока волосистая, медуница, звездчатка дубравная, фиалка собачья, ежа сборная, чина весенняя.

В учебной почвенно-геоботанической практике используют более развернутую характеристику типов леса, приведенную в таблице 2. В таблице легко обнаруживается взаимосвязь растений и условий произрастания, что дает обоснованный материал для трансформации угодий, если в этом возникает необходимость при зем­леустроительном проектировании.

Как видно, классификация типов леса и тщательный выдел таксономических единиц имеют не только научное, но и практическое значение.

Хозяйственные показатели насаждения. В практическом отношении большое значение имеют такие показатели, как средний диаметр, средняя высота и запас насаждения.

Средний диаметр. В природных не затронутых хозяйственной деятельностью ' человека насаждениях распределение деревьев по толщине подчиняется определенной закономерности. У лесоводов эта закономер­ность выявляется в «закон единства строения насаждений».

Закономерность в распределении деревьев по толщине хорошо видна из следующего примера: если, согласно исследованиям А. В. Тюрина, средний диаметр приравнять к единице, а ступени толщины выразить в десятых долях среднего диаметра, то распределение по ступеням будет следующим (табл. 3).

Как видно из таблицы 3, самое тонкое дерево в данном насаждении имеет толщину 0,4 от среднего, а самое толстое — вдвое толще среднего. Эта закономерность удобна при глазомерной таксационной работе в насаждении. Так как самые толстые деревья легко отличаются от других, то, измерив диаметр такого дерева и раз­делив его на 2, получают средний диаметр данной сово­купности деревьев.

Средняя высота. Для определения средней высоты насаждения строят график высот. С этой целью измеряют высотомером высоты нескольких деревьев каждой ступени толщины и результаты точками наносят на график, затем от руки проводят плавную кривую, так чтобы по обе стороны ее размещалось равное число точек. На линии, где нанесены ступени толщины, находят точку, соответствующую среднему диаметру насаж­дения. Из нее восстанавливают перпендикуляр до пересечения с графиком высот. Точка пересечения будет" соответствовать средней высоте насаждения. Таким образом, из всех расчетов и графика выделяют дерево со средним диаметром и средней высотой для насаждения. При глазомерной работе по таксации находят в насаждении 3—4 дерева, диаметр которых близок к среднему, и, определив их высоту, выводят среднюю высоту насаждения.

Запас насаждения характеризует общий объем древесины на 1 га леса.

В практике при глазомерной оценке запаса насаждений пользуются стандартной таблицей запасов и сумм площадей сечения для насаждений с полнотой 1,0. На основе этой таблицы исчисляются запасы древесины и для других полнот.

Дата добавления: 2015-11-30