Опыт создания культур лиственницы сибирской в Республике Татарстан

Для ссылок:

Зарипов, И. Н. Оценка создания культур лиственницы сибирской в Республике Татарстан [Электронный ресурс] / И. Н. Зарипов, А. С. Пуряев, Ф. С. Ильин // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2019. – № 2. – С. 80–88. URL:

Э кспериментальный подход к решению задач лесного хозяйства является основным в получении новых научных знаний, поскольку влияние хозяйственных мероприятий на развитие сложных природных систем очень сложно прогнозировать из-за слабоподдающихся математической формализации происходящих процессов.

Традиция стационарных исследований в работе Восточно-европейской лесной опытной станции ВНИИЛМ сложилась с начала ее образования. К настоящему времени сотрудниками ЛОС создано много опытных объектов, в том числе и культур лиственницы сибирской, накоплен большой эмпирический материал, который требует обобщения, систематизации и глубокого осмысления с целью разработки практических рекомендаций [1, 2].

Цель работы – оценка технологий создания и выращивания культур лиственницы сибирской на опытных объектах, созданных на землях лесного фонда Республики Татарстан.

Для оценки разных технологий создания культур лиственницы и введения в их состав других пород проведены экспериментальные работы на опытных объектах, созданных ранее Татарской ЛОС (сейчас – Восточно-европейская ЛОС) [3].

В 1939 г. в Кляринском участковом лесничестве (ТЛУ D2) на опытном объекте 4.3.6

заложено 3 варианта опыта: чистые лиственничные культуры (секция А), чистые сосновые (эти культуры дальше не рассматриваются) и смешанные сосново-лиственничные (секция Б). По данным А. И. Мурзова [3], запас древостоя чистых культур лиственницы в 54-летнем возрасте достиг 600 м3/га, смешанных с сосной – 400 м3/ га. В то же время в чистых сосновых культурах он составил всего 280 м3/га в результате бурелома в 1964 и 1970 гг. К 80-летнему возрасту (2018 г.) на секции А (с чистыми культурами лиственницы) сформировался высокопродуктивный древостой со вторым ярусом из клена остролистного и липы сердцевидной, общий запас древесины которого за 26 лет, прошедших после обследования [3], увеличился на 88 м3/га и составил 688 м3/га (табл. 1). Запас смешанных сосново-лиственничных культур (секция Б) оказался на 131 м3/ га меньше, однако и здесь производительность древостоя была выше не только по сравнению с модальным (средним), но и нормальным древостоем (табл. 2). Таким образом, исходя из таксационных параметров древостоя, опытный объект можно считать эталоном, на который следует ориентироваться производственникам при создании лесных культур.

Диаметр деревьев лиственницы на секции А (в чистых культурах) варьирует от 20 до 48 см, а характер их распределения близок к нормальному

Таблица 1. Таксационная характеристика древостоя на опытном объекте 4.3.6

Древесная порода	Количество деревьев, шт./га	Средние		Запас древесины
		высота, м	диаметр, см	м3/га	%
Чистые культуры лиственницы (секция А)
Лиственница	635	26,5	33,1	658	95,7
Клен	135	13,1	12,6	12	1,7
Липа	95	16,3	16,9	18	2,6
В целом	865	-	-	688	100
Смешанные сосново-лиственничные культуры (секция Б)
Лиственница	355	25,9	31,4	325	58,4
Сосна	205	25,0	31,1	179	32,1
Клен	225	15,3	16,6	39	7,0
Липа	65	16,7	18,0	14	2,5
В целом	850	-	-	557	100

Таблица 2. Относительные значения параметров древостоя на объекте 4.3.6, %

Вариант опыта	Высота	Диаметр	Запас древесины относительно
			моды	нормы
Секция А	101	107	170	142
Секция Б	98	101	141	118

(табл. 3). На секции Б диаметр деревьев лиственницы изменяется от 16 до 44 см, а характер их распределения по ступеням толщины отличается от нормального, имея отрицательную асимметрию и эксцесс, а также более значительную вариабельность. Так, диаметр деревьев сосны на секции Б изменяется в меньших пределах (от 20 до 36 см, V = 11,6%) по сравнению с деревьями лиственницы, а у деревьев клена и липы, которые находятся во втором ярусе древостоя и не препятствуют развитию деревьев основного яруса, он не превышает 20 см.

Следующая серия опытных объектов, во многом сходных с объектом 4.3.6, была заложена в 1960–1961 гг. на территории нынешнего Айшинского участкового лесничества в лесорастительных условиях В2С2. Опытные объекты были заложены в 2-х вариантах: 1) на полосах, расчищенных от пней корчевателем Д-210В и обработанных бороной БДТ-2,2 или фрезой ФЛН-0,8; 2) в бороздах, созданных плугом ПКЛ-70. Ширина междурядий – 5 м. До 8-летнего возраста культуры на полосах отличались несколько лучшей, чем в бороздах, приживаемостью и ростом в высоту, а зарастание лиственными породами было умеренным [4]. В 32-летнем возрасте на участке в целом сформировалось смешанное высокопродуктивное насаждение с преобладанием в составе лиственницы. К 58-летнему возрасту (2018 г.) на опытных объектах общий запас древесины варьирует в зависимости от условий среды и качества лесо-водственных уходов от 284 до 428 м3/га (табл. 4). Наиболее высокий запас отмечается в культурах лиственницы, созданных на свежей вырубке сосняка липового (объект 3.2а), где они были дополнены в первые 2 года посадкой сеянцев сосны: производительность древостоя здесь не только выше модального, но и нормативного уровня при полноте насаждений 1 (табл. 5). Этот опытный объект, исходя из таксационных параметров древостоя, можно считать эталоном. В то же время в культурах, созданных в более богатых лесорастительных условиях на свежей вырубке осинника волосисто-осокового (объект 3.1), где дополнение сосной выполнено в меньшем объеме, запас оказался на 144 м3/га меньше, составив 97% модального и 71% нормативного уровня при полноте 1.

Диаметр деревьев лиственницы на объекте 3.1 изменяется от 8 до 44 см, а характер их распределения по ступеням толщины близок к нормальному (табл. 6). Диаметр деревьев березы, среднее значение которого немногим выше, чем у лиственницы, изменяется в меньших пределах (от 16 до 40 см).

Таблица 3. Статистическая характеристика рядов распределения деревьев лиственницы на объекте 4.3.6 по ступеням толщины

Вариант опыта	Значения статистических показателей*
	Mx	mx	min	max	Sx	V	A	E
Секция А	32,4	0,6	20	48	6,3	19,1	0,072	-0,070
Секция Б	30,4	1,0	16	44	8,1	25,9	-0,154	-0,814

* Mx – среднее арифметическое значение диаметра, см; mx – ошибка среднего значения, см; min, max – минимальная и максимальная ступень толщины, см; Sx – среднеквадратическое значение, см; V – коэффициент вариации диаметра деревьев, %; А – коэффициент асимметрии (скоса); Е – коэффициент эксцесса.

Таблица 4. Таксационная характеристика 58-летних культур лиственницы

Древесная порода	Количество деревьев, шт./га	Средние		Запас древесины
		высота, м	диаметр, см	м3/га	%
Опытный объект 3.1
Лиственница	413	23,9	26,4	252	88,7
Береза	48	23,3	27,9	32	11,3
В целом	461	-	-	284	100
Опытный объект 3.2
Лиственница	580	20,3	19,4	171	48,3
Сосна	175	24,8	30,4	145	41,0
Береза	65	22,8	26,5	38	10,7
В целом	820	-	-	354	100
Опытный объект 3.2а
Лиственница	480	23,2	24,9	256	59,8
Сосна	75	25,7	33,9	79	18,5
Береза	175	20,0	19,6	52	12,1
Липа	390	14,5	13,2	41	9,6
В целом	1 120	-	-	428	100

Таблица 5. Относительные значения параметров древостоя на опытных объектах, %

Опытный объект	Высота	Диаметр	Запас древесины относительно
			моды	нормы
3.1	106	110	97	71
3.2	90	81	121	88
3.2а	103	104	147	107

Таблица 6. Статистическая характеристика рядов распределения деревьев лиственницы по ступеням толщины в 58-летних культурах

Опытный объект	Значения статистических показателей
	Mx	mx	min	max	Sx	V	A	E
3.1	25,0	0,7	8	44	8,5	34,0	0,371	-0,434
3.2	18,6	0,5	12	32	5,5	29,5	0,923	0,022
3.2а	24,2	0,6	12	36	5,8	24,0	-0,008	-0,641

На объекте 3.2 (вырубка сосняка липового) характер распределения деревьев лиственницы по диаметру (среднее значение которого гораздо ниже, чем у сосны и березы) существенно отличается от нормального, имея большую положительную асимметрию, но менее значительную, чем на объекте 3.1, вариабельность. Диаметр деревьев березы и сосны, которые преобладают в самых высоких ступенях толщины, изменяется в меньших пределах (от 20 до 32 см). На объекте 3.2а, где культуры созданы с более высокой первоначальной густотой, средний диаметр деревьев лиственницы ниже, чем у сосны, но выше, чем у березы и липы, которая находится во втором ярусе насаждения; при этом характер распределения значений показателя практически не отличается от нормального.

На территории Айшинского участкового лесничества (ТЛУ В2С2) в 1963–1965 гг. была заложена еще одна серия культур лиственницы (объект 3.3) с меньшей шириной междурядий – 3,8 м (2 600 шт./га) в двух вариантах опыта:

• 1)    на полосах, расчищенных от пней корчевателем Д-210В и обработанных фрезой ФЛН-0,8;

• 2)    в бороздах, созданных плугом ПКЛ-70.

В 5-летнем возрасте культуры на расчищенных полосах имели более высокую сохранность, чем высаженные в дно борозд (85% против 58%). С целью восстановления первоначальной густоты, составляющей 2 500 шт./га, на объекте 3.2б проведено дополнение культур сеянцами сосны. К 54–56-летнему возрасту (2018 г.) во всех вариантах опыта сформировался древостой с доминированием в составе лиственницы сибирской. Общий запас древесины на опытных объектах варьирует в зависимости от условий среды и качества лесоводственных уходов от 255 до 367 м3/га (табл. 7). Наиболее высокий запас отмечается в культурах, созданных на свежей вырубке сосняка липового (объект 3.2б): производительность древостоя здесь выше модальных значений и вплотную приближается к нормативному уровню (табл. 8).

Диаметр деревьев лиственницы на объекте 3.2б изменяется от 8 до 32 см, а характер распределения по ступеням толщины отличается от нормального (Гаусса) отрицательным эксцессом (табл. 9) и бимодальностью, связанной, вероятно, с мозаичностью распространения на участке конкурирующих лиственных пород и сосны. Диаметр деревьев сосны, среднее значение которого намного выше, чем у лиственницы, изменяется от 24 до 40 см, березы – от 8 до 24 см, а липы – от 8 до 12 см. На объекте 3.3 (липняк

Таблица 7. Таксационная характеристика 54–56-летних культур лиственницы

Древесная порода	Количество деревьев, шт./га	Средние		Запас древесины
		высота, м	диаметр, см	м3/га	%
Опытный объект 3.2б
Лиственница	630	20,1	19,0	177	48,2
Сосна	175	24,9	30,9	150	40,9
Береза	185	18,3	16,5	37	10,1
Липа	285	11,6	8,8	3	0,8
В целом	1 275	-	-	367	100
Опытный объект 3.3
Лиственница	800	19,8	18,6	213	83,5
Сосна	15	27,0	41,4	24	9,4
Липа	105	16,0	16,3	18	7,1
В целом	920	-	-	255	100
Опытный объект 3.3а
Лиственница	495	21,9	22,2	201	67,7
Сосна	38	25,1	31,4	34	11,4
Ель	20	22,7	25,8	11	3,7
Береза	33	23,0	27,1	21	7,1
Липа	365	13,7	11,8	30	10,1
В целом	950	-	-	297	100

Таблица 8. Относительные значения параметров древостоя на опытных объектах, %

Опытный объект	Высота	Диаметр	Запас древесины относительно
			моды	нормы
3.2б	93	84	132	97
3.3	92	82	92	67
3.3а	99	95	104	76

Таблица 9. Статистическая характеристика рядов распределения деревьев лиственницы по ступеням толщины в 54–56-летних культурах

Опытный объект Значения статистических показателей Mx mx min max Sx V A E 3.2б 17,9 0,6 8 32 6,4 35,6 0,180 -0,496 3.3 17,1 0,6 8 32 7,4 43,5 0,087 -1,392 3.3а 20,6 0,6 8 44 8,3 40,5 0,636 -0,010 осоково-снытьевый) распределение значений диаметра деревьев лиственницы, среднее значение которого также гораздо ниже, чем у сосны, существенно отличается от нормального, имея еще более значительный отрицательный эксцесс и резко выраженную бимодальность. На объекте 3.3а (осинник осоковый, ТЛУ С2) средний диаметр деревьев лиственницы ниже, чем у сосны, ели и березы, но выше, чем у липы, которая находится во втором ярусе насаждения; характер распределения значений показателя также отличается от нормального.

Возраст культур на объектах исследования варьирует от 54 до 80 лет, поэтому для сравнения значений таксационных параметров древостоя их необходимо скорректировать. Наши расчеты показали, что средняя высота деревьев лиственницы на этих объектах в возрасте 60 лет может изменяться в зависимости от лесорастительных условий и качества проведения лесоводственных уходов от 19,4 до 24,3 м, составляя в среднем 22,0±0,6 м (табл. 10). Средний диаметр деревьев варьирует от 20,1 до 26,8 см и в определенной мере зависит от доли участия сосны в составе древостоя (r = -0,66), которая изменяется от 0 до 41%, убывая по мере ее увеличения. Этот факт, который противоречит выводам некоторых исследователей [5], можно расценивать как свидетельство угнетения деревьев лиственницы сосной, являющейся, по отношению к ней в условиях Республики Татарстан, более конкурентоспособной породой. Доля участия лиственницы в составе древостоев изменяется на объектах исследования от 48 до 96% по запасу. Общий запас стволовой древесины в 60-летних культурах лиственницы может варьировать от 283 до 516 м3 га, а запас крупной и средней древесины – от 158 до 389 м3/га, что указывает на большие возможности управления этими параметрами древостоя с помощью лесокультурных и лесовод-ственных мероприятий.

На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы :

Технологии обработки почвы под лесные культуры лиственницы оказывают влияние лишь на начальных этапах их роста, и различия между ними постепенно сглаживаются или исчезают. Исходя из этого более оправданным является применение самой простой технологии, предусматривающей создание борозд плугом ПКЛ-70 или аналогичным ему орудием, расстояние между центрами которых должно составлять 4–5 м. Расстояние между посадочными местами в ряду, в случае использования сеянцев с закрытой

Таблица 10. Таксационные параметры древостоя в культурах лиственницы, приведенные к возрасту 60 лет

Опытный объект Значения таксационных параметров древостоя Средние Запас древесины, м3/га Доля лиственницы, % высота, м диаметр, см общий кр. +средн. 4.3.6(секция А) 19,9 24,8 516 389 95,7 4.3.6(секция Б) 19,4 23,6 418 309 58,4 3.1 24,3 26,8 289 176 88,7 3.2 21,0 20,1 366 243 48,3 3.2а 23,6 25,3 435 280 59,8 3.2б 22,3 21,1 408 254 48,2 3.3 22,0 20,7 283 158 83,5 3.3а 23,5 23,8 318 194 67,7 Среднее 22,0±0,6 23,3±0,9 379±29 250±27 68,8±6,5 корневой системой, должно составлять 2–2,5 м. В ходе развития культур лиственницы в этих условиях постепенно формируется высокопродуктивный древостой со вторым ярусом из клена остролистного и липы сердцевидной, который не препятствует развитию деревьев основного полога, а улучшает условия среды их обитания и повышает уровень биологического разнообразия в экосистемах.

Общий запас стволовой древесины в 60-летних культурах лиственницы может варьировать от 283 до 516 м3/га, а запас крупной и средней древесины – от 158 до 389 м3/га, что указывает на большие возможности управления этими параметрами древостоя с помощью лесокультурных и лесоводственных мероприятий.

Культуры лиственницы в условиях сураменей (ТЛУ С) Республики Татарстан целесообразнее всего создавать чистыми. Порядное, а тем более внутрирядное смешение лиственницы с сосной приводит к снижению производительности и жизнеспособности древостоев. В ряде случаев можно создавать смешанные культуры, чередуя 5 рядов лиственницы с 3-мя рядами сосны. Создание чистых культур сосны в этих условиях нежелательно, поскольку существует большой риск их распада от бурелома и снеголома из-за низкой прочности древесины.