Комплексная оценка качества древесины сосны в географических культурах Архангельской области

Повышение продуктивности и качественного состояния лесов – важнейшая задача лесного хозяйства. В ее решении большое значение имеет изучение влияния происхождения семян на рост, устойчивость и качество древесины выращиваемых насаждений.

Лесное дерево является продуктом собственной генетической конструкции, реализованной под действием меняющейся со временем окружающей это рассматриваемое дерево среды (Спурр, Барнесс, 1984), в связи с чем особый интерес вызывают исследования индивидуальной географической изменчивости древесных пород.

Этот вопрос особенно актуален для территории рассматриваемого региона, где для производственных посевов в свое время были привлечены семена сосны более чем из 200 различных пунктов заготовки (Не-погодьева и др., 1976) и за 15-летний период (19501965 гг.) было создано около 2860 га географических

Авторы – соответственно доцент, старший преподаватель и аспиранты кафедры лесного хозяйства © Корчагов С. А., Грибов С. Е., Авдеев Ю. М., Клюквина Н. А., 2008

культур (Попов, Войчаль, 1965). Предпосылкой создания сети внутриобластных географических культур, к числу которых относится и рассматриваемый нами объект, послужили большая территория региона и недостаток семенного материала в связи с периодичностью и неравномерностью плодоношения сосны.

Отечественная литература по географическим культурам довольно обширна, в ней встречаются сведения и о качестве древесины географических культур (Патлай, 1965, 1984; Полубояринов, Редько, 1977; Полубояринов, Алексеев, 1979; Исаева, 1981; Астра-това, Пчелин, 1981; Исаева, Черепнин, 1982; Тарасова и др., 2002, и др.). Литературные данные в целом показывают, что породы, произрастающие в значительном ареале, охватывающем разнообразные условия среды, обнаруживают разницу в свойствах и строении древесины при их выращивании в новых условиях.

Оценка качества проведена в 38-летних внутриобластных географических культурах сосны обыкновенной на территории Кулойского лесничества Вельского лесхоза. Культуры заложены в 1963 году по методике П. И. Войчаля и В. Я. Попова. Посев семян произведен в площадки размером 0,4х0,4 м, на которых предварительно снимался моховой покров, а почва рыхлилась на глубину до 5 см. Расстояние между рядами и в ряду – 2 м, то есть первоначальная густота составила 2500 п.м./га. Для создания культур использованы местные (средняя подзона тайги, верхнедвинской лесосеменной район, южноархангельский подрайон) и инорайонные (северная подзона тайги, двинско-мезенский лесосеменной район, нижнедвинский подрайон) семена.

Натурное обследование культур проводилось с использованием методических рекомендаций В. В. Оги-евского, А. А. Хирова (1967), Н. П. Кобранова (1973), А. Р. Родина, М. Д. Мерзленко (1983) на 9 пробных площадях, заложенных с учетом основных положений ОСТа 56-69-83. При этом обмерено 7202 диаметра деревьев и произведено 405 измерений высот.

Изучение лесовосстановительных процессов выполнено с учетом рекомендаций И. С. Мелехова (1954), выводов и предложений А. В. Побединского (1962), С. В. Белова (1983), Е.Н. Наквасиной, Е. В. Шавриной (1998) на 45 лентах размером 2х10 м каждая. Описание ботанического состава живого напочвенного покрова выполнено в соответствии с методикой, изложенной Л. Е. Астрологовой, Г. Б. Гортинским (1980) на 90 учетных площадках. Морфологическое описание почв проведено с учетом ОСТ 56-81-84, рекомендациями Г. А. Склярова, А. С. Шаровой (1972) и А. А. Паршевникова (1974).

Протяженность бессучковой зоны, зоны с сухими сучками и живой кроны, форма стволов и товарная структура древостоев определены на основании обмера 227 модельных деревьев, отобранных методом пропорционально-ступенчатого представительства.

Определение плотности древесины произведено в соответствии с ГОСТ 16483.1-84 на кернах, взятых на высоте груди в направлении север-юг возрастным буравом со 135 средних деревьев.

Математико-статистическая обработка полученной информации проведена на ПК с применением пакета базовых и специальных программ.

Средний балл качества насаждений определен с учетом методических подходов О. И. Полубояринова (1976). В качестве базового принято наиболее оптимальное значение того или иного показателя.

К 38-летнему возрасту на всех рассмотренных участках сформировались сосново-березовые насаждения с преобладанием в составе культивируемой породы (табл.1). Класс бонитета – III-V. Учет естественного возобновления, развивающегося под пологом древостоя, позволяет судить о его однообразии на всех исследованных участках. Подрост представлен главным образом березой (1100 шт./га), высота которой находится в пределах 0,4-2,9 м, и елью (600 шт./га) средней категории крупности. Подлесок развит слабо и включает единично встречающиеся экземпляры шиповника. Тип леса – брусничник. Почва представлена подзолом среднемощным, грунтово-глееватым, супесчаным, развивающимся на супеси, подстилаемой средним моренным суглинком.

Культуры различного происхождения значительно отличаются в пределах каждого из климатипов. В настоящее время число стволов на 1 га между некоторыми климатипами отличается почти вдвое (несмотря на одинаковую густоту посева при производстве культур). Так, например, на участке, созданном семенами из Конецгорского леспромхоза, число стволов составляет 5280 шт./га, а семенами из Каргополя – лишь 2680 шт./га, что сказывается на средних таксационных показателях древостоя и процессах формирования древесины.

Средний диаметр стволов сосны изменяется в пределах от 5,5 до 7,2 см, средняя высота от 9,6 до 11,4 м. Более интенсивным ростом по высоте и диаметру стволов отличаются культуры из семян Карпогорского района. Отметим, что эти показатели во многом определяют выход сортиментов при раскряжевке хлыстов, в связи с чем они использованы нами для расчетов среднего балла качества насаждений.

Общие запасы стволовой древесины у северотаежных климатипов изменяются в пределах от 102 до 128 м3/га, а для среднетаежных – от 84 до 127 м3/га.

В итоге средний запас северотаежных климатипов оказался на 9 м3/га, или 7,8%, больше по сравнению со средним запасом древесины среднетаежных кли-матипов. Наибольший запас стволовой древесины наблюдается на участке, созданном семенами из Карпогорского района.

Результаты исследований сучковатости показывают, что протяженность различных зон ствола значительно варьирует в пределах каждого из рассмотренных вариантов культур (С = 23-71%), а также изменяется в зависимости от географического происхождения семян (табл. 2).

Протяженность бессучковой зоны также использована нами при расчетах среднего балла качества насаждений в связи с тем, что эта величина не только наиболее точно отражает процесс естественного очищения стволов от сучьев, но и предопределяет качество получаемых при раскряжевке сортиментов. В нашем исследовании длина ствола, очищенного от сучьев, колеблется в пределах 2-7%. Стволы с наибольшей протяженностью бессучковой зоны формируются на участке, созданном семенами из Верхне-Тоемского района. Показатели достоверности различий между вариантами представлены в таблице 3 и в большинстве случаев позволяют судить о достоверности различий между климатипами.

Протяженность зоны с сухими сучками по вариантам колеблется в пределах от 49 до 53%. Этот показатель максимален в вариантах 7, 1, 8, 9. Наиболее развитые по длине кроны образуют деревья, созданные семенами из Каргопольского района (46%). Однако существенных отличий по этим показателям между отдельными климатипами не выявлено (t ф <1,97 при t st = 2,01).

Различия по средней протяженности бессучковой зоны, зоны с сухими сучками и живой кроны между северотаежными и среднетаежными климатипами также статистически не достоверны (t ф <1,8).

Коэффициенты формы ( q₂ ), характеризующие нижнюю, более ценную, часть ствола и определяющие выход сортиментов при раскряжевке хлыстов, изменяются в пределах 0,73-0,76, что указывает на малую сбежистость стволов сосны по принятым категориям сбежистости (табл. 4). Существенность различий по этому показателю между отдельными вариантами не доказана (t ф < 1,43 при t st = 2,01).

Средний коэффициент формы для северотаежных климатипов несколько выше (0,75), чем для среднетаежных (0,74), однако различия между показателями не достоверны.

Коэффициент формы q2 для сосны в естественных древостоях Европейского Севера составляет 0,70 (Левин, 1949; Полевой справочник таксатора, 1971). На основании проведенных нами исследований можно утверждать, что стволы сосны обыкновенной в культурах на данном этапе их формирования имеют большую полнодревесность, чем в естественных лесных формациях.

Как следует из таблицы 5, товарная структура изучаемых лесных культур, характеризующая выход отдельных категорий древесины с учетом ее размерных характеристик и качества, неоднородна и изме- няется в зависимости от географического происхождения семян.

Наибольший выход деловой древесины (80%) наблюдается на участке культур, созданном семенами из Карпогорского района. При этом превышение в сравнении с другими климатипами составило 6-18%. Отличия в среднем выходе деловой древесины между среднетаежными и северотаежными климатипами составляют 6% в пользу последних.

Плотность, отражающая процессы формирования древесины и позволяющая судить о ее качестве, использована нами при расчете среднего балла качества для насаждений. Древесина наибольшей плотности (табл. 6) формируется в варианте 8, то есть при высеве семян из Лимендского леспромхоза. Семена из Карпогор дают древесину меньшей плотности. Достоверность различий по плотности древесины между вариантами представлена в таблице 3.

Средние данные по плотности древесины указывают на некоторое преимущество среднетаежных клима-типов (на 0,002 г/см3), однако различия не достоверны.

Вышеизложенные результаты исследований не дают четкого представления о качестве того или иного климатипа, по ряду качественных показателей вариант культур может занимать лидирующее положение, другие же качественные характеристики не позволяют считать этот вариант лучшим. В связи с этим нами рассчитан средний балл качества насаждений (табл. 7) на основе показателей, определяющих в конечном итоге выход отдельных сортиментов и определяющих их качественную сторону. Полученные данные свидетельствуют о преимуществе культур сосны, созданных семенами из Приозерного района (вариант 1).

Таким образом, приведенные результаты исследований позволяют судить о качественном состоянии климатипов в географических культурах. Различия в фенотипических и внутренних показателях качества между отдельными вариантами подтверждают необходимость обоснованного выбора района сбора семенного материала при выращивании насаждений целевого назначения.