Зависимость строения древесины лиственницы от условий лесовыращивания в насаждениях левобережной лесостепи Украины

В результате научных исследований технических свойств древесины лиственницы было установлено, что плотность абсолютно сухой ядровой древесины в 1,2–1,3 раза выше, чем заболонной, а увеличение ее содержания в объеме ствола ведет к улучшению общих физико-механических свойств древесины [3–5, 9, 10]. По данным В. Г. Санаева [7], у лиственницы плотность поздней древесины в 2,5 раза выше, чем ранней, что повышает ее твердость в 6,7 раза и модуль упругости – в 3,6 раза. Установлена также зависимость качества древесины от типа лесорастительных условий, класса роста дерева, возраста [1, 2, 6, 10].

Нами проведены исследования анатомического строения древесины лиственницы на поперечном срезе ствола, а также проанализированы изменения в структуре слоя годичного прироста дерева по диаметру в насаждениях разного возраста и густоты выращивания. Количество и ширину годичных слоев определяли на высоте 1,3 м по методике Б. Н. Уголева [8] с установлением размеров зоны ранней и поздней древесины с точностью до 0,1 мм. Полученные данные группировали по 5-летним периодам, причем возрастные периоды стремились сопоставить по календарным датам, что позволяло проводить исследования в относительно однородных климатических условиях и исключить климат из возможных факторов влияния на прирост одновозрастных насаждений.

І–Іb классам бонитета, имеет возраст 20–90 лет и густоту древостоя от 0,2 до 2,4 тыс. шт.га-1. Модели отбирали из группы деревьев ІІ класса роста по Крафту, которые преобладают в насаждении и наиболее точно отображают особенности роста древостоя. На данном этапе исследований изучению подлежали изменения размеров древесного ядра в наиболее ценных в хозяйственном отношении прикомлевой и центральной частях ствола. С этой целью образцы отбирали на высоте 0,1 и 9,6 м. Результаты исследований макроструктуры древесины лиственницы приведены в табл. 1.

Ширина кольца заболони колеблется от 10 до 34 мм, а количество годичных слоев в заболонной зоне – от 4 до 20 шт. Достоверных данных о зависимости абсолютного значения ширины зоны заболони и количества годичных слоев от высоты отбора образцов не установлено. Содержание ядра на высоте 0,1 м колеблется в пределах 58,5–85,9% площади среза. Достоверной зависимости содержания ядровой древесины на высоте 0,1 м от возраста и густоты насаждений не установлено. Абсолютные значения площади ядра на высоте 9,6 м увеличиваются с возрастом, а содержание ядровой древесины на поперечном срезе колеблется от 11,4–23,4% в 25-летних насаждениях до 55,2–71,7% в 60-летних. Относительно влияния лесорастительных условий на содержание ядровой древесины установлено, что в 60-летних насаждениях, в условиях С2, средняя доля ядровой древесины в деловой части ствола составляет 71,4%, а в условиях D2 – 68,6%. Наименьшие параметры заболони (ширину 10 мм – на высоте 0,1 м и 13 мм – на высоте 9,6 м) имеет модель (ВПП № 14), у которой площадь ядра составляет 85,9% площади среза на высоте 0,1 м и 71,7% – на высоте 9,6 м.

В результате исследования строения древесины 15 модельных деревьев установлено, что с возрастом содержание поздней древесины в структуре годичного кольца увеличивается у всех моделей. Наименьшее ее значение (от 18,4 до 39,3% ширины годичного слоя) наблюдалось в период до 10 лет. В это время формирование годичного кольца происходит, главным образом, за счет ранней древесины. В 20-летнем возрасте со-

Таблица 1. Макроструктура древесины на поперечном срезе стволов лиственницы на высоте 0,1 и 9,6 м

№ ВПП № модели Возраст, лет ТЛУ Фактическая густота, шт. га-1 Содержание ядровой древесины Ширина кольца заболони, мм Кол-во колец, шт. всего в т.ч. лиственницы общая площадь среза, см2 площадь ядра ядро, см2 % 2 2 41 D2 2367 2367 226,8 78,5 132,6 19,6 58,5 25,0 20,0 25,0 17 16 4 1 24 С2 1896 420 346,2 63,6 240,4 13,8 69,4 21,7 17,5 24,0 7 5 11 1 25 D2 193 193 572,3 65,0 379,9 15,2 66,4 23,4 23,5 22,0 5 4 14 1 63 С2 863 863 706,5 226,9 606,7 162,8 85,9 71,7 10,0 13,0 8 17 12 1 25 D2 1218 296 471,2 35,2 346,2 6,2 73,5 17,6 16,0 19,0 5 5 13 1 42 D2 746 128 356,1 100,2 283,4 47,8 79,6 47,7 12,0 14,0 8 14 6 1 67 D2 775 85 1017,4 478,9 694,8 329,9 68,3 68,9 30,7 20,0 19 18 10 1 24 D2 1006 394 433,5 50,2 260,0 5,7 60,0 11,4 28,5 26,0 8 8 15 1 98 С2 294 208 1287,6 646,6 881,0 386,9 68,4 59,8 34,0 30,0 18 18 3 1 38 D2 2259 2259 232,0 139,2 145,9 - 62,9 - 18,0 - 10 - 19 1 63 С2 545 472 740,0 416,0 616,0 273,0 83,2 65,6 15,0 13,5 17 15 20 1 59 С2 783 286 468,0 241,0 314,0 133,0 67,1 55,2 22,0 22,5 20 14 21 1 31 D2 2271 307 278,0 123,0 177,0 64,0 63,7 52,0 19,0 17,5 15 8 22 1 38 D2 726 219 717 186 511,0 104,0 71,3 55,9 17,0 17,0 5 8 держание поздней древесины возрастает до 32,7–43,9%, в 40-летнем возрасте стабилизируется и составляет 39,7–50,2%, а в 60 лет – 48,7–60,3%. Значительные колебания содержания поздней древесины в структуре годичного прироста могут объясняться влиянием лесорастительных условий, густотой выращивания и генетическими особенностями видов и форм лиственницы.

Для определения изменений в структуре радиального годичного прироста за 60-летний период выращивания насаждения лиственницы были объединены в 6 групп (вариантов), характеристика которых приведена в табл. 2.

Проанализируем данные о влиянии лесорастительных условий лесных культур лиственницы на прирост по диаметру и содержание поздней древесины по рассматриваемым вариантам (табл. 3).

Таблица 2. Варианты выращивания лиственничных культур

Вариант	Порода	Класс бонитета	ТЛУ	Возраст, лет	Густота создания, тыс. шт. га-1	Фактическая густота, тыс.шт. га-1	Интенсивность изреживания, %
І	Лс	Іа	С 2	63	7,14	0,86	88
ІІ	Ле	Іа	С 2	59	2,86	0,78	73
ІІІ	Лс	Іа	D 2	67	8,00	0,78	90
ІV	Ле	І	D 2	41	8,88	2,37	73
V	Ле	Іb	С 2	63	6,67	0,54	92
VІ	Лс	І	D 2	38	9,52	2,26	76

Примечание. Лс – лиственница сибирская; Ле – лиственница европейская

Таблица 3. Влияние условий лесовыращивания на прирост по диаметру и содержание поздней древесины

Возрастные периоды, лет	ТЛУ – С 2						ТЛУ – D 2
	Текущий прирост по радиусу
	Вариант І		Вариант ІІ		Вариант V		Вариант ІІІ		Вариант VІ		Вариант ІV
	всего, мм	% поздней древесины	всего, мм	% поздней древесины	всего, мм	% поздней древесины	всего, мм	% поздней древесины	всего, мм	% поздней древесины	всего, мм	% поздней древесины
6–10	6,26	33,9	5,00	29,5	3,26	39,3	5,86	35,2	5,22	18,4	4,88	25,8
11–15	4,04	44,5	5,28	29,7	2,96	35,8	3,16	42,4	2,84	38,7	3,70	48,1
16–20	2,80	42,8	7,14	38,9	3,72	40,9	3,66	54,1	1,60	50,0	2,24	39,3
В среднем	4,4	40,4	5,8	32,7	3,30	38,7	12,68	43,9	3,22	35,7	3,6	37,7
21–25	1,84	50,0	5,30	48,8	1,92	45,8	3,06	47,7	1,80	77,8	1,92	50,0
26–30	1,46	46,6	1,72	38,3	1,72	66,3	2,44	42,6	2,50	56,0	1,82	49,4
31–35	1,30	52,3	1,88	40,2	2,08	61,5	2,40	58,3	1,30	46,2	1,46	41,1
36–40	1,04	55,8	1,64	52,5	1,58	62,0	2,16	56,5	1,20	35,0	1,28	48,4
В среднем	2,68	46,6	3,99	39,7	2,46	50,2	3,25	48,1	2,35	46,0	2,47	43,2
41–45	1,06	50,9	0,80	53,8	1,92	60,4	1,34	59,7	-	-	-	-
46–50	0,66	48,5	1,60	53,6	0,90	57,8	1,28	59,4	-	-	-	-
51–55	0,78	46,2	1,38	47,0	1,14	63,2	1,34	62,7	-	-	-	-
56–60	0,72	50,0	0,94	40,4	1,44	59,7	1,64	53,6	-	-	-	-
Средний прирост по диаметру	4,00	47,4	5,94	43,0	4,12	53,9	5,14	52,0	-	-	-	-

Относительно густоты выращивания лесных культур установлено, что в насаждении с наименьшей густотой (ІІ вариант) отмечается наиболее низкое среднее содержание поздней древесины, которое в 20 лет составляет 32,7%, в 40 лет – 39,7% и в 60 лет – 43,0%. В 20-летнем насаждении с густотой создания 1,0 тыс. шт. га-1, которое не вошло в перечень рассматриваемых вариантов, наблюдается та же тенденция: еще более низкое содержание поздней древесины – 23,9%. В более густых насаждениях (варианты ІV, VІ) среднее содержание поздней древесины в 20 лет составляет 35,7–37,7%, в 40 лет – 43,2–46,0%. Приведенные данные свидетельствуют, что в изначально редких культурах, где абсолютный прирост по диаметру больше, чем в загущенных, до 40-летнего возраста содержание поздней древесины меньше на 10–15%.

Оптимальное соотношение показателей прироста по диаметру (5,14 мм) и содержания поздней древесины (52,0%) установлено в насаждении лиственницы сибирской с густотой со- здания 8,0 тыс. шт. га-1 и интенсивным изрежи-ванием (ІІІ вариант). В густых насаждениях со слабой интенсивностью изреживания (ІV, VІ варианты) происходит более интенсивное наращивание поздней древесины, текущий максимум ее содержания наступает в 25–30 лет и составляет 50,0–77,8% ширины годичного кольца. В насаждениях со средней густотой максимум наступает в 35–40 лет (55,8–62,0%), в редких насаждениях – в 40–50 лет (52,5–53,8%).

Выявленные тенденции нуждаются в дальнейших исследованиях и могут быть использованы для прогнозирования качественных параметров древесины будущих искусственных насаждений.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

• 1.    Содержание ядровой древесины на высоте ствола 0,1 м колеблется в пределах 58,5–85,9% площади поперечного среза. Достоверных зависимостей содержания ядра от возраста и густоты выращивания не установлено. Площадь ядра на высоте 9,6 м увеличивается с возрастом: от 11,4–23,4% в 25-летних насаждениях до 55,2–71,7% в 60-летних. При достижении насаждением 60-летнего возраста, независимо от густоты выращивания, часть наиболее ценной ядровой древесины равномерно распределяется по всей длине деловой части, а ее содержание превышает 60% площади поперечного среза ствола.

• 2.    Лесорастительные условия не оказывают существенного влияния на содержание ядровой

• 3.    Наиболее интенсивное наращивание поздней древесины в годичном кольце происходит с 25 до 50 лет и стабилизируется на уровне 46,2–63,2%. Значительные колебания содержания поздней древесины могут объясняться как различными условиями лесовыращивания (густотой посадки и интенсивностью изреживания), так и генетическими особенностями видов и форм лиственницы. Лесорастительные условия (груды или сугруды) не оказывают существенного влияния на формирование слоя поздней древесины.

• 4.    Содержание поздней древесины в структуре годичного слоя в редких насаждениях, отличающихся интенсивным ростом по диаметру, на 10–15% ниже, чем в густых. Максимум содержания поздней древесины в загущенных насаждениях наступает в возрасте 21–25 лет и составляет 50,0–77,8% ширины слоя годичного прироста, в насаждениях со средней густотой – в 35–40 лет и 55,8–62,0%, в редких насаждениях – в 40–50 лет и 52,5–53,8 % соответственно.

• 5.    Для выращивания древостоев с высоким приростом по диаметру и содержанием поздней древесины в годичном слое рекомендуется густота создания лесных культур 7–8 тыс. шт. га^-1 и режим лесовыращивания с высокой интенсивностью изреживания – выборкой 90–92% растений.