CC BY
19
УДК 630*232.324.3
ВЛИЯНИЕ ГУСТОТЫ ПОСАДКИ КУЛЬТУР НА ФОРМИРОВАНИЕ ПЛОТНОСТИ НАСАЖДЕНИЙ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПОСАДКАХ ЛИСТВЕННИЦЫ
INFLUENCE OF DENSITY OF PLANTING OF CULTURES ON FORMATION OF DENSITY OF STAND IN EXPERIMENTAL PLANTINGS THE
LARCH
Пшеничникова Л.С.
(Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск, РФ) Pshenichnikova L. (V.N. Sukachev Institute of Forest, Siberian Branch, Russian
Academy Krasnoyarsk, Russia)
Рассматривается изменение густоты и естественное изреживание ценозов в 35-летних экспериментальных посадках лиственницы
Are considered change of stand density and self-thinning offorest plantation in 35-years experimental plantings a larchs
Ключевые слова: густота насаждений, отпад деревьев, естественное изрежива-ние ценозов
Key words: stand density, stand density, self-thinning of forest plantation
Фактор густоты в лесоэкологических, лесоводственных и таксационных исследованиях существенно усложняет получение однозначной информации о структуре и продуктивности лесных экосистем. Можно ожидать, что лишь многовариантные по густоте ряды, характеризующие густоту в широких пределах - от роста деревьев в свободном стоянии до загущенных и очень густых древесных ценозов, имеющих десятки и сотни тыс. особей на га - являются наиболее информативными и адекватными объектами исследования и оценки роли плотности древесных ценозов [1].
Исследования проводились в разногустотных посадках лиственницы сибирской (Larix sibirica L.), заложенных в 1982 г. в подзоне южной тайги (Большемуртинский лесхоз Красноярского края) на серых лесных почвах в однородных лесорастительных условиях плакора. Эксперимент с посадками 2-летними сеянцами представлял собой восходящий по густоте ряд, состоящий из 18 вариантов густоты: (№ варианта - густота, тыс. шт./га)._
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
0,5 0,75 1 1,5 2 3 4 6 8 10 12 14 16 24 32 64 96 128
В данной работе рассматривается изменение густоты культур и отпада деревьев в процессе естественного изреживания за 35 лет в ценозах разной плотности.
Исследования показали, что в результате естественного изреживания ценозов с возрастом происходило значительное сужение амплитуды значений текущей густоты сохранившейся живой части ценозов. Если начальная густота между самым редким и густым вариантом в культурах лиственницы (0,5 и 128 тыс. шт./ га) различалась в 256 раз, то в 35 лет - в 33 раза (0,21 и 6,87 тыс. шт./га), а амплитуда значений густотного ряда сузилась в 7,8 раза (рис.1).
н 80000 -
I-
£ 60000 -
го
го
100000 -
120000 -
20000 -
40000 -
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Возраст, лет
Рисунок 1 - Изменение амплитуды густотного ряда с возрастом в ценозах лиственницы
В первые 3 года после посадки интенсивность отпада 5-летних культур носит случайный стохастический характер, поскольку приживаемость высаженных сеянцев и послепосадочная сохранность зависела от качества посадки, конкуренции с травянистой растительности и уходов за культурами. В раннем возрасте повышенный отпад наблюдался в редких посадках, а при свободном стоянием деревьев (0,5-0,75 шт./га) был наибольший и составил 44-51%. Густые посадки способствовали снижению конкуренции между деревьями и сорняками и приводили к ускоренному смыканию крон и улучшению фитоценотической среды. Самый низкий отпад (15-21%) был отмечен в очень густых вариантах посадки (96-128 тыс. шт./га). В прошлом веке отечественные лесоводы нередко признавали необходимым большую густоту посадок хвойных культур на первом этапе жизни [2]. Г.Ф. Морозов придавал большое значение густым посадкам с количеством деревьев 10-30 тыс. шт./га, как фактору, ведущему к ускоренному смыканию культур [3].
В последующие годы по мере роста и смыкания крон ценозов роль регулятора их численности переходила к процессу естественного изреживания. Наиболее интенсивно отпад происходил в ценозах с вариантами густоты посадок 32-128 тыс. шт./га. Исходная густота культур в этом диапазоне уменьшилась к 35 годам - в 8-19 раз, в диапазоне густоты посадок 8-24 тыс. шт./га - в 4-5 раз, в диапазоне 0,5-6 тыс. шт./га - в 2,4-2,8 раза (рис. 2).
По результатам 7-кратного учета культур при свободном росте деревьев густота ценозов лиственницы определялась количеством сохранившихся после посадок сеянцев, а с 12 лет практически оставалась неизменной. В диапазоне густоты посадки 1-10 тыс. шт./га изменчивость отпада была значительной (У=11-20%), свыше 12 тыс. шт./га - была большой (У=30-40%).
100 -| 90 -80 -70 -£ 60 -£ 50-
с
5 40 -30 -20 -10 -0 -
y = -0.0278X2 + 1,7411x + 30,134 R2 = 0,9924
0 5 10 15 20 25 30 35 Возраст, лет
100 -| 90 -80 -70 -Sä 60 -Üf 50 -Ö 40 -30 -20 -10 -0 -
y = -0,0077x2 + 1,5281x + 27,745 R2 = 0,9923
0
5 10 15 20 25 30 35 Возраст, лет
100 ■ 90 ■ 80 ■ 70 ■ £ 60 ■ f 50-(5 40 ■ 30 ■ 20 ■ 10 0
* y = -0,0671x2 + 4,8443x + 4,6271 R2 = 0,984
5 10 15 20 25 30 35 Возраст, лет
Рисунок 2 - Динамика суммарного отпада в разногустотных ценозах лиственницы, %. Густота посадки: А - 0,5-6 тыс. шт./га, Б -8-24, В - 32-128
В пределах каждого густотного ряда вариабельность отпада в ценозах независимо от возраста оставалась практически постоянной и составляла в среднем 20%, за исключением 5-летних культур. В 5-летних культурах лиственницы процент отпада в густотном ряду колебался в диапазоне 16-53%, что соответствует большой изменчивости (V = 34%).
В целом по густотным рядам диапазон значений суммарного отпада с возрастом возрастает, а среднего и текущего отпада уменьшается (рис. 3).
Рисунок 3 - Динамика годичного среднего (А) и текущего (Б) отпада в разногустотных ценозах лиственницы
Наибольшее снижение густоты и текущего отпада происходило до 20 лет, после чего наступала постепенная стабилизация численности деревьев в соответствие с емкостью экологических ресурсов среды.
При ухудшении условий роста деревья, приспосабливаясь к этим условиям в процессе дифференциации, реагировали на них повышенной энергией роста или большим напряжением роста в высоту. Для оценки качественного состояния дерева в лесоводстве издавна признано использование относительной высоты (H/D) [4].
По результатам 6-кратного учета, как видно из рисунка 4, высокие показатели относительной высоты, образующие верхний предел поля рассеивания амплитуд, свойственны вариантам с густотой посадки 12-128 тыс. шт./га. Та-
Б
А
0
кие ценозы сохраняют высокую напряженность роста (130-150) на протяжении всего исследуемого периода формирования молодняков. Конкуренция за световой ресурс в густых насаждениях «подгоняет» рост деревьев в высоту и ослабляет рост по диаметру. Нижний предел соответствует вариантам одиночно растущих деревьев и очень редких посадок культур. В редких посадках напряженность роста с годами снижалась и с 20 лет оставалась на одном уровне. В густых посадках напряженность роста в первые годы, наоборот, увеличивалась, а после 25 лет снижалась. В каждом временном отрезке относительная высота возрастала с увеличением густоты ценозов и приводила к повышенному отпаду (рис.5). Взаимосвязь между относительной высотой и текущим отпадом несомненно отражает последствия ценотических отношений, сложившиеся в ценозах разной густоты посадки.
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
10
в) у = -0,1967x2 + 9,2609к + 47,909 К2 = 0,8577
12-18
♦
| 7-11
4-6
♦ ♦
♦ 2-3
1
а) у = 0,1157x2 - 7,0599x + 158,5 К2 = 0,992
15
20 25 30 Возраст, лет
35
40
7 -|
6 -
о4 5 -
ч
ГО С 4 -
О
^ 3 -
>
<и н 2 -
1 -
0 -
у = -0,0002х2 + 0,0975х - 4,5904
К2 = 0,6043 у = -0,0002х2 + 0,0605х - 2,9821
К2 = 0,4322 у = -0,0003х2 + 0,0573х - 2,3698 К2 = 0,4229
20 лет
50 100 150 Относительная высота, H/D
200
0
Рисунок 4 - Динамика относитель- Рисунок 5 - Соотношение текуще-ной высоты в разногустотных ценозах го отпада и относительной высоты в лиственницы: а - верхний, в - ниж- разногустотных ценозах лиственницы ний пределы поля рассеивания. Цифрами обозначены номера вариантов с начальной густотой посадки
Таким образом, густота посадки выступает в роли механизма регулирующего последующую численность деревьев и морфоструктуру древесных растений и стремится привести ее в соответствие с ресурсами среды, на фоне которых проявляются индивидуальные наследственные особенности.
Список использованных источников
1. Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С., Суховольский В.Г. Густота и продуктивность древесных ценозов / Новосибирск: Наука, 2002. - 151 с.
2. Мартынов А.Н. Густота культур хвойных пород и ее значение / ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1974. - 58 с.
3. Морозов Г.Ф. Учение о лесе / М.; Л.: Госиздат, 1949. - 456 с.
4. Высоцкий К.К. Закономерности строения смешанных древостоев / М.: Лесная промышленность, 1962. - 177 с.
