ГУСТОТА ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА РАЙЧИХИНСКОМ БУРОУГОЛЬНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
Алешичев А.Н. (ДальГАУ, институт леса, г. Благовещенск, РФ)
On the basis of researches at the spoil heap of Rajchihinsk’s coal deposits has been established that the most suitable breed of tree for forest recultivation is Pinus silvestris. It has the most forest estimation of data with location of planting spot 3х1 and 4х1 and planting density from 2.5 thous./ha to 3.3 thous./ha.
В настоящее время лесную рекультивацию необходимо рассматривать не только как нейтрализацию негативных последствий угольной промышленности, но и как комплекс мер по созданию территорий, способных обеспечить экологическую стабильность, то есть качественных и перспективных лесных насаждений с запланированными параметрами почвенно – экологической и хозяйственной эффективности.[2].
Посадка лесных культур при рекультивации отвалов на Райчихинском буроугольном месторождении является более надежным способом и экологически оправданным методом, чем посев.
Она выполняется в широком диапазоне лесорастительных условий: от очень сухих и сухих до влажных и сырых почв, в местах, которые подвержены водной и ветровой эрозией. Высокая приживаемость лесных культур, равномерное размещение сеянцев обеспечивают успешность создания насаждений искусственным путем, сокращают срок их выращивания [5].
В практике искусственного лесоразведения проблема густоты посадки играет первостепенную роль. Густота посадки в определенной степени влияет на микроклимат в районе расположения лесных культур, процессы восстановления плодородия нарушенных земель, а также на сам процесс роста и развития искусственного насаждения. Густота лесных культур оказывает влияние на успешность роста древесных пород, их производительность, технологию последующих лесохозяйственных работ, а также нередко исключает их дополнения и позволяет сократить агротехнические уходы за лесными культурами, способствует ускорению смыкания полога и формирования плодородного верхнего горизонта почвы. Рост культур сосны обуславливается не столько методом их создания, сколько сильно различающейся исходной густотой. Решающая роль густоты стояния, как объективного факта, свидетельствует о том, что численность является основой жизненного состояния лесных культур, а собственно метод их создания – вторичный фактор [3].
Густота насаждения определяет его лесоводственную и хозяйственную эффективность. С экономической и лесоводственной точек зрения оптимальной считается густота, при которой прирост максимален, а расходы на выращивание минимальные [4]. Рассчитывается как отношение количества посадочных мест к единице лесокультурной площади. От густоты лесных культур зависит ход роста и формирование насаждений, сроки смыкания в рядах и междурядиях, размер промежуточного пользования, продуктивность и хозяйственная ценность насаждений. На бедных почвах создаются более густые культуры, чем на плодородных. Светолюбивые и быстрорастущие древесные породы размещают реже, а теневыносливые и медленнорастущие – гуще [10].
В зоне хвойных лесов рекомендуемая густота посадки сосны обыкновенной составляет от 2,5 до 4,0 тыс./га. Насаждения густотой до 2,0 тыс. /га считаются редкими, 2,5 тыс. /га – средней густоты, более 5,0 тыс./га – густыми. Культуры созданные посадкой, более устойчивы к неблагоприятным погодным условиям. Равномерность размещения посадочных мест позволяет лучше использовать почвенное плодородие, что сокращает срок выращивания насаждений [4].
Большое значение размещению деревьев в культурах придавали академик РАСХН А.И. Писаренко и профессор М.Д. Мерзленко, отмечавшие, «что понятие густота посадки» без учета размещения растений не имеет полного лесоводственно- хозяйственного смысла, поскольку заданную густоту культур можно получить как при равномерном, так и при неравномерном размещении посадочных мест по площади [6].
Для характеристики размещения растений в рядовых культурах те же авторы предложили применять в качестве критерия индекс равномерности (Ир). В идеале индекс равномерности (Ир) должен быть равен единице, поскольку именно в этом случае в культурах могут сложиться оптимальные условия для формирования симметричных крон, корневых систем и высококачественной древесины [7].
Наши исследования проведены в искусственных насаждениях, чистых по составу, с участием главной породы из сосны обыкновенной (Pinus silvestris) от 8 до 10 единиц (табл.1), с различной первоначальной густотой и различным размещением посадочных мест.
Таблица 1 - Типы насаждений при рекультивации техногенных отвалов
|
Номер ПП |
Состав насаждения |
Схема смешения |
Метод создания |
Посадочный материал, лет |
|
1 |
10С |
С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
2 |
10С |
С-С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
3 |
10С |
С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
4 |
10С |
С-С-С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
5 |
10С |
С-С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
6 |
8С2Яс |
С-Я-С-Я |
Посадка |
СН-2 |
|
7 |
10С |
С-С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
|
8 |
10С |
С-С-С |
Посадка |
СН-2 |
Наибольший отпад деревьев составил (табл.2) в варианте № 6 – 88% (размещение посадочных мест 1х1), наименьший в варианте № 5 – 62% (размещение посадочных мест 4х1). Лучшая сохранность в насаждениях от первоначальной густоты наблюдается в вариантах № 3 и № 5 при рекомендуемой густоте посадки от 2,5 до 4,0 тыс./га. В нашем примере 3,3 и 2,5 тыс./га.
Таблица 2 - Сохранность сосны обыкновенной в насаждениях на 2006 год
|
Номер ПП |
Возраст, лет на 2006г |
Первоначальная густота, шт./га |
Сохранность на 2006г шт/га |
Естественный отпад, % |
|
|
1 |
41 |
3300 |
900 |
73 |
|
|
2 |
41 |
2500 |
596 |
76 |
|
|
3 |
37 |
3300 |
972 |
71 |
|
|
4 |
38 |
2000 |
548 |
73 |
|
|
5 |
26 |
2500 |
952 |
62 |
|
|
6 |
42 |
10000 |
1192 |
88 |
|
|
7 |
27 |
2500 |
628 |
75 |
|
|
8 |
26 |
3300 |
592 |
82 |
|
Густота посадки при создании лесных культур на техногенных отвалах оказывает влияние на таксационные показатели искусственных насаждений, которые сведены в таблицу 3.
В ней отмечены средние показатели по высоте. Лучшие показатели в варианте 1, где размещение посадочных мест (3х1) и в варианте 2, где размещение посадочных мест (4х1). Анализируя данные средних диаметров на пробных площадях (ПП), можно заметить, что преобладают средние диаметры на ПП в вариантах 2 (размещение 4х1) и 6 (размещение 1х1). При анализе таблиц 1,2,3 по размещению посадочных мест и густоте посадки можно сделать выводы, что оптимальной и рекомендуемой густотой посадки на отвалах угольного месторождения будут культуры сосны с густотой посадки от 2,5 до 3,3 тыс. шт/га. В этих вариантах наблюдается более высокий запас стволовой древесины на гектаре, чем в других вариантах. Класс бонитета по шкале М.М. Орлова I а и I [11].
В зависимости от густоты древостоя наблюдается изменение средней высоты и среднего диаметра древостоя. Наибольшей высоты достигли насаждения с густотой в вариантах 1,2,3,6 соответственно от 17,0 до 19,7 м. Средний диаметр в этих вариантах от 19,4 до 28,0м. Наибольший объем ствола наблюдается также в вариантах 1,2,6 с первоначальной густотой 2,5-3,3 и 10,0 тыс./га. Абсолютная полнота в чистых культурах сосны составляет 32,04 м2/га при запасе 284,0 м3/га, что наиболее близко таблицам хода роста нормального сомкнутого древостоя того же возраста (Третьяков, 1952), данные таблицы 3.
Протяженность кроны и очищаемость ствола от сучьев также зависит от размещения деревьев на площади. В варианте 4 протяженность кроны составляет около 80% или 11,4 метра, при густоте посадки 2,0 тыс./га. В вариантах 1,2 с густотой посадки 2,5-3,3 тыс./га соответственно 5,5м (30%) и 4,6м (25%).
В наших работах исследованиями установлено, что наиболее перспективными посадками на отвалах месторождения, являются лесные культуры сосны обыкновенной с размещением посадочных мест (первоначальной густотой) 2,5-3,3 тыс./га. При качественном посадочном материале, соблюдении технологии лесокультурных работ, своевременном уходе за культурами их таксационные показатели наиболее близки к показателям хода роста нормального сомкнутого насаждения.
Для характеристики размещения растений в рядовых посадках на отвалах буроугольного месторождения мы судим об искусственных насаждениях по величине «индекса равномерности» (Ир). Этот показатель в случае уменьшения численного значения будет соответствовать уменьшению равномерности размещения растений по площади. Индекс равномерности дает максимальные и минимальные значения размещения лесных культур на площади. При создании лесных культур, необходимо знать дифференцированные минимальные значения (Ир), при которых может быть существенное снижение продуктивности насаждений и их качество. Кроме этого фактор ширины междурядий также влияет на уход лесных культур и затраты на закладку лесных культур [6].
В нашем случае индекс равномерности составляет от 0,1 до 0,33, который может помочь при обследовании насаждений, а также получить более надежный ответ в насаждениях, отличающихся друг от друга только по величине Ир.
Для проверки оптимальных схем размещения посадочных мест при создании лесных культур применялся коэффициент использования площади питания выращиваемого древостоя (КИПП), определяемый по формуле КИПП=10ll / N l2, где N –густота посадки саженцев, тыс./га; l l – расстояние между деревьями в рядах в м; l 2 – ширина междурядий, м. В наших опытах величина КИПП меньше 0,5 свидетельствует о том, что площадь питания древостоев используется полностью. Предложенная формула оценки использования площади питания древостоем приемлема для сосновых культур [6].
Кроме этого, анализируя данные таблицы 5 также можно отметить, что густота посадки влияет на сумму площадей сечения древесных стволов и запас стволовой древесины на гектаре [9].
Это наглядно демонстрируется в вариантах 1,2 и 6 и подтверждается положительным опытом создания лесных культур Райчихинским лесничеством. В прошедшем ревизионным периоде сомкнувшихся культур сосны хорошего и удовлетворительного качества на рекультивированных землях отвалов было создано на площади 1068 га (62% общего объема)[8].
Таблица 3 - Значение неравномерного размещения деревьев в культурах сосны на отвалах месторождения
|
Показатели |
Номер варианта пробных площадей |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
А. Исходные данные |
||||||||
|
Индекс равномерности |
0,33 |
0,25 |
0,33 |
0,5 |
0,25 |
0,1 |
0,25 |
0,33 |
|
Размещение посад. мест |
3х1 |
4х1 |
3х1 |
5х1 |
4х1 |
1х1 |
4х1 |
3х1 |
|
Кол-во посад. мест |
3300 |
2500 |
3300 |
2000 |
2500 |
10000 |
2500 |
3300 |
|
Б. Насаждения сосны в возрасте 26-41 лет |
||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Кол-во сохран. деревьев: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штук на га |
900 |
596 |
972 |
548 |
952 |
1192 |
628 |
592 |
|
% от исходн. кол-ва |
27 |
24 |
29 |
27 |
40 |
12 |
25 |
18 |
|
ср диаметр,см |
23,2 |
28,0 |
19,4 |
23,2 |
17,9 |
26,0 |
23,2 |
22,1 |
|
ср.высота,м |
19,7 |
17,5 |
17,0 |
16,2 |
12,5 |
17,0 |
16,2 |
15,5 |
|
бонитет |
I а |
I |
I |
I |
I |
I |
I а |
I а |
|
площ. сечения, м2/га |
31,18 |
32,04 |
22,36 |
18,37 |
26,92 |
28,60 |
19,44 |
22,96 |
|
полнота |
0,89 |
0,97 |
0,68 |
0,56 |
0,91 |
0,87 |
0,64 |
0,72 |
|
запас древ-ны, м3/га |
263,4 |
284,0 |
167,1 |
117,8 |
168,9 |
225,2 |
135,1 |
123,6 |
Анализируя таблицу 3, можно предположить влияние индекса равномерности на количество посадочных мест, и как следствие, на среднюю высоту и средний диаметр насаждения. При размещении деревьев 5Х1 культуры сосны имеют худшие показатели по высоте, полноте насаждения и средний процент сохранившихся деревьев. В этом варианте при таком размещении деревьев достаточно света и площади питания, но отпад деревьев происходит за счет внешних причин и в меньшей степени обуславливает причины самого существования древостоя. Эти производственные культуры с таким размещением посадочных мест имеют уменьшенный запас стволовой древесины, более низкий выход товарной древесины. В дальнейшем от такого не эффективного размещения деревьев и их количества можно отказаться.
Более предпочтительные таксационные показатели с индексом равномерности 0,25 – 0,33 имеют насаждения с размещением посадочных мест 3х1 и 4х1. Здесь наблюдается увеличенное число деревьев на одном гектаре, процент сохранившихся деревьев несколько выше, биомасса деревьев имеет большую продуктивность и растет в сторону увеличения. Запас древостоя, в зависимости от густоты колеблется от 123,6м3/га в варианте 8 до 284,0 м3/га в варианте 2, то есть средообразующая функция прямо пропорциональна продуктивности насаждений и их биомассе. С этой точки зрения целью рекультивации является создание устойчивых экосистем с высокой продуктивностью и активным средообразующим назначением [1].
Проведенное в 1991-92 гг. Приморским филиалом института «Росгипролес» геоботаническое обследование горных пород отвалов позволяет оценить естественное зарастание отвалов Райчихинского месторождения удовлетворительным.[8]
По результатам анализов таксационных показателей можно сделать вывод, что на отвалах буроугольного месторождения необходимо создавать искусственные насаждения с размещением посадочных мест 3х1;4х1. Густота посадки должна быть от 2,5 до 3,3 тысячи штук на гектар. Главной породой для рекультивации отвалов следует считать сосну обыкновенную.
Литература
1. Воронина Л.А. Рост культур сосны на техногенных ландшафтах Южного Кузбасса / Восстановление нарушенных ландшафтов (Материалы 4 науч.- практ. конф.). -Барнаул, 2004. -312с.
2. Гаджиев И.М, Курачев В.М., Андроханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. -Новосибирск, 2001. -37с.
3. Мерзленко М.М. Значение густоты стояния в лесных культурах, созданных разными методами.// Лесохозяйственная информация. -№ 4. -2004. -13-14с
4. Митрофанов С.В., Кузнецов Б.Л. Рост и продуктивность молодняков сосны обыкновенной разной густоты посадки.//Лесохозяйственная информация. -№ 11. -2004. -5-684.
5. Набатов Н.М.. Технология лесовосстановления. -М.:МГУЛ, 2003. -96с
6. Новосельцева А.И., Родин А.Р. Справочник по лесным культурам. –М.: Лесная промышленность, 1984. – 312с.
7. Писаренко А.И., Мерзленко М.Д. Создание искусственных лесов. -М.,1990. -270с.
8 Проект организации и ведения лесного хозяйства Завитинского лесхоза Амурского управления лесами. -Свободный 1998-1999. - 191с
9. Справочник для таксации лесов Дальнего Востока. Хабаровск, ДальНИИЛХ отв. сост. и редактор В.Н. Корякин, 1990. -526с
10. Справочник лесничего /Под общ. ред. А.Н. Филипчука.7-еизд., перераб. и доп. -М.:ВНИИЛМ, 2003. -640с.
11. Справочник лесоустроителя Дальнего Востока, ДВ лесоустроительное предприятие Всесоюзного объединения «Леспроект», Хабаровск.