Участие культур и подроста кедра в формировании орехоплодных плантаций

Ареал кедра сибирского в стране занимает площадь около 40 млн га. Очевидно, что он произрастает в самых различных лесорастительных условиях. Если по Западно-Сибирской равнине кедровые насаждения распространены от полярного круга до лесостепи, то в горах Алтая — от высоты 300-400 м над уровнем моря до верхней границы распространения леса [1]. Такое разнообразие лесорастительных условий прямым образом сказывается на всех сторонах жизнедеятельности кедровников: семеношение, естественное возобновление, продолжительность жизни в филогенезе, пирологическая устойчивость, морфология дерева и насаждения и др.

В послевоенные годы, когда народному хозяйству страны для восстановления разрушенных войной объектов была крайне необходима древесина, в соответствии с разработанным Генеральным планом освоения лесных ресурсов в Горном Алтае было построено 4 леспромхоза в бассейнах р. Бия и Телецкого озера, которые занимались заготовкой древесины хвойных пород (кедра и пихты) с последующим молевым сплавом до г. Бийска.

Вслед за лесозаготовками в тайгу пришло и лесовосстановление, объемы которого достигли 4000 га ежегодно, и в конце 70-х годов по лощади лесовосстановление превзошло площади сплошных рубок.

В горных условиях на высотах от 800 до 1500 м над уровнем моря на маломощных скелетных почвах способ обработки почвы под лесные культуры сводился к снятию верхнего корненасыщенного травянистой растительностью слоя площадками различных размеров с последующей посадкой сеянцев вручную под меч Колесова или под лопату.

Для выяснения сохранности саженцев кедра на площадках и интенсивности их ростовых процессов нами было заложено ряд пробных площадей в среднегорье в бассейне Телецкого озера.

Малые по размерам площадки (менее 4 м в длину) и крупные (более 10 м) делать нерационально, так как они не отличаются повышенной сохранностью растений уже в первые 15 лет. Связь между величиной площадки и сохранностью растений характеризуется как умеренная положительная (коэффициент корреляции r = 0,63±0,05).

Благоприятные почвенно-климатические условия Северо-Восточного Алтая позволяют постоянно поддерживать высокий возобновительный потенциал основных лесообразующих пород. Поэтому наряду с лесными культурами на лесокультурных площадях в возобновительном процессе участвует и естественное возобновление (табл. 1). Во многих случаях его удельный вес выше по сравнению с сохранившимися саженцами кедра [2]. В горно-таежном подпоясе по сравнению с черневым сохранность саженцев кедра повышается одновременно с усилением естественного возобновления кедра и в итоге его удельный вес в составе подроста повышается до 90% и, по сути, уже с 1-го класса возраста в этих условиях кедр становится господствующей древесной породой.

Здесь следует подчеркнуть и ту особенность, что возрастная структура кедрового самосева соответствует возрасту вырубки, например, среди 13-летних культур наибольшее количество самосева кедра имеется в возрасте 11-13 лет. Последующее естественное возобновление вырубленных площадей наиболее интенсивно протекает в первые годы после рубки, что связано с присутствием на почве пятен зеленых мхов, а это стимулирует деятельность кедровки по разносу семян. Факт присутствия в составе подроста кедра самосева в возрасте вырубки говорит о том, что при проведении лесосечных работ подрост предварительных генераций был, по сути дела, в полном объеме уничтожен.

Присутствие в среднегорье в составе подроста березы в количестве до 500 шт/га не является большой преградой для естественного возобновления кедра, так как в этих условиях береза нормального развития не получает и основная ее масса гибнет в молодом возрасте, не достигнув высоты 4-5 м. В условиях среднегорья возобновительная интенсивность пихты ослабевает, но и здесь в первые 15-20 лет после рубки самосева ее появляется до 500 шт/га.

Удельный вес культур кедра в общем возобновительном процессе в первые 20 лет не превышает в среднегорье 67%, то есть предназначавшаяся культурам кедра роль оправдывается. В этих условиях в 1977 г. на вырубке с уклоном до 10° были созданы культуры кедра в бульдозерные площадки. Общее количество высаживаемых 3-летних сеянцев составляло около 3500 шт/га. К 10-летнему возрасту сохранность культур составила около 70%, в основном погибли сеянцы, высаженные в центре площадок и подвергшиеся многократному выжиманию.

В 1987 г. с целью изучения процесса формирования кедрового насаждения, ориентированного на орехопродуктивность, в культурах было заложено 3 пробные площади: контроль с вырубкой 25 и 50% имеющегося количества деревьев. Вырубка относилась к деревьям кедра. Появившийся подрост пихты вырубался полностью. Еще через 20 лет, в 2006 г., был проведен учет сохранившихся культур кедра и появившегося подроста как кедра, так и других пород (табл. 2).

В достаточно оптимальных лесорастительных условиях, которые складываются в среднегорье, сохранность сеянцев кедра и интенсивность процесса его естественного возобновления достаточно высокие. Даже на контроле сохранность сеянцев составила 54,6% к 30-летнему возрасту. При появлении подроста последующих генераций в количестве 1840 шт/га общее количество растений составило 2700 шт/га, что только на 23% меньше количества высаженных сеянцев кедра на сплошной вырубке.

Особо следует указать на разницу в высотах и диаметрах у культур кедра при различной интенсивности изреживания. Наиболее интенсивно в высоту растут деревья кедра на контроле при более густом стоянии (на 1 дерево в среднем приходится 5,2 м2 площади) по сравнению с участком, который подвергли изреживанию на 50%, где средняя площадь питания на 1 дерево составляет 13,2 м2 , или в 2,5 раза больше. Несмотря на это средняя высота деревьев оказывается на пробе с интенсивным изреживанием меньше на 12,5%, а диаметр больше на 29,8%, то есть кедровое дерево при свободном стоянии растет более интенсивно по диаметру по сравнению с интенсивностью роста по высоте.

В связи с изреживанием на двух пробных площадях с рубкой всех деревьев пихты, ели, березы и кедра естественного происхождения средний возраст подроста последующих генераций на контрольном участке ниже среднего возраста культур на 1-2 года, а на пройденных рубкой участках — на 10-12 лет, т.е. после удаления при рубке появившегося подроста потребовалось еще 1-2 года для его нового появления. В настоящее время на контроле молодое насаждение смешанного состава имеет практически одинаковый возраст деревьев, которые по высоте различаются незначительно. На пробах с выполненным изреживанием состав насаждений также носит смешанный характер, но по возрасту и высоте деревья кедра различаются существенно.

Интенсивность появления подроста на вырубке различных древесных пород также оказывается различной. Так, на контроле из общего количества подроста последующих генераций в 1840 шт/га удельный вес кедра составляет 46,7%, пихты - 35,9, ели - 10,3 и березы 7,1%, что является лишним подтверждением оптимальных условий для возобновления кедра и пихты в среднегорье.

Интенсивность появления подроста кедра на опытных участках после вырубки его первой волны, возникшей после окончания рубки главного пользования, связано, по нашему мнению, с изменением состава живого напочвенного покрова, когда пятна зеленых мхов исчезли под натиском светолюбивых травянистых растений и посещение данных мест кедровкой сократилось. Это не привело к снижению интенсивности появления всходов пихты и ели. В отношении березы повислой можно сказать однозначно, что существующие лесорастительные условия для ее появления не отличаются оптимальностью.

Анализируя данные о приросте по высоте (табл. 3), можно сделать выводы, что к 30-летнему возрасту как у культур, так и у подроста максимум прироста не наступил. Между 4- и 5-пятилетиями прирост увеличился на 18,7%, а между 5- и 6-пятилетиями — на 14,5%, то есть имеет место тенденция снижения интенсивности роста в высоту в культурах кедра. На контроле у деревьев кедра данные показатели, соответственно, равны 12,1 и 27,0%, то есть здесь продолжается усиление ростовых процессов. Биологический возраст кедра в культурах равен 33 годам (сеянцы были в возрасте 3 лет), а подроста - 28-29 лет. Это, по-видимому, является и следствием превышения среднего прироста у культур над подростом на 7,0%.

Примерно аналогичная картина имеет место и по отношению к росту деревьев по диаметру. Здесь также в шестом пятилетии у деревьев кедра в культурах происходит снижение прироста на 8,6%, в то время как у подроста он продолжает возрастать на 10,3%. Более свободное стояние деревьев кедра в культурах оказало влияние и на прирост по диаметру, средний превышает над подростом на 22,7%.

Несмотря на достаточно близкие показатели по росту в высоту и по диаметру изреживание молодняков влечет за собой существенные изменения в морфологии кроны (табл. 4). При сравнении диаметров крон оказывается, что на участке с интенсивным изреживанием диаметр кроны дерева выше аналогичного показателя на контроле в 1,5 раза, а протяжение кроны по стволу - на 36,2%, что ведет к увеличению объема кроны в 2 раза.

Методикой сбора материала предусматривалось определение длины средней ветви в кроне, что выполнялось замером длины у 3 ветвей из средней части кроны у 10 деревьев. Оказалось, что в разреженных культурах средняя длина боковой ветви равна 0,80±0,09 м, что выше на 56,9% аналогичной ветви в контрольном насаждении.

В итоге, используя формулу Н.П. Братиловой [3] по определению фитомассы хвои в кедровых молодняках в абсолютно сухом состоянии, оказалось, что несмотря самое меньшее количество деревьев (760 шт/га) на участке с интенсивностью рубки 50% против 1910 шт/га на контроле фитомасса хвои оказалась выше на 21,0% в расчете на 1 га, а при расчете на одно дерево показатели, соответственно, равны 6,21 и 2,04 кг в а.с.с.

Таким образом, по прошествии 20 лет после 50%-ного изреживания деревья кедра существенно отличаются по морфологическим признакам и особенно по кроне от аналогичных деревьев кедра на контроле. Образование большей фитомассы хвои способствует более раннему семеношению, на отдельных деревьях (около 10%) появились первые шишки. Формирование мощных по размерам крон деревьев будет способствовать не только более раннему, но и более обильному семеношению, что и требуется от орехоносных насаждений.

Библиографический список

1. Крылов Г.В. Леса Западной Сибири / Г.В. Крылов. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 257 с.

2. Парамонов Е.Г. Лесной территориальный комплекс / Е.Г. Парамонов. Новосибирск: Наука, СО, 1992. 197 с.

3. Братилова Н.П. Определение фитомассы кроны кедра сибирского по линейным размерам модельных ветвей / Н.П. Братилова // Вестник КрасГАУ, 2004. С. 102-104.