В лесу по мере увеличения возраста и размера деревьев их число на единице площади уменьшается вследствие отмирания более слабых деревьев, т. е. происходит естественное изреживание или самоизреживание леса. Это явление следует рассматривать как процесс саморегуляции лесного насаждения, т. е. приведения в соответствие потребностей всего насаждения наличным жизненным ресурсам среды и как естественный отбор наиболее приспособленных деревьев.
С увеличением размеров отдельных деревьев их потребности в пространстве для размещения кроны и ассимиляционного аппарата, а также в пище и влаге возрастают. В связи с этим растет и суммарная потребность в перечисленных факторах для всего лесного насаждения. Однако увеличение этой потребности не обеспечивается освоением новых объемов пространства и пищи, поскольку такой прирост идет только по вертикали. Поэтому возникает несоответствие между общей потребностью насаждения и наличным запасом этих факторов среды, которое устраняется в результате отмирания некоторых деревьев данного насаждения. Поскольку рост деревьев продолжается, это противоречие постоянно возникает и непрерывно разрешается в процессе естественного изреживания леса. Саморегуляцией численности деревьев в насаждении создаются условия для нормального роста и длительного существования лесного насаждения вследствие отмирания отдельных, обычно наиболее слабых деревьев.
На естественное изреживание леса оказывают существенное влияние условия среды, видовой состав и возраст насаждения. Для иллюстрации хода самоизреживания приведем выписку из таблицы «Ход роста семенных дубовых насаждений СССР» для разных условий среды, косвенно характеризуемой бонитетом насаждения. Напомним, что I бонитет характеризует более высокую продуктивность насаждений, а следовательно, и лучшие условия среды, чем II, III и т. д. бонитеты (табл.19).
Из данных этой таблицы видно, что самоизреживание в насаждении III бонитета идет в 1,5-2 раза быстрее, чем в I бонитете, но густота насаждения остается там все равно в 1,5-2 раза больше вследствие меньших размеров деревьев. Но из этого нельзя делать вывод, будто насаждение I бонитета более редкостойное, чем III бонитета. Если сравнивать эти насаждения не в одном возрасте, а с равным диаметром деревьев, то получится иная картина: более густыми будут насаждения I бонитета. Например, в таблице 19 насаждения с более или менее одинаковыми средними диаметрами деревьев (8,0 и 7,9 см) в I бонитете имеют густоту 4055 (25 лет), в III бонитете — 3792 (35 лет) и т. д. В лучших условиях местопроизрастания площадь питания для
равновеликих деревьев требуется меньше, чем в худших, поэтому насаждения здесь будут более густыми и продуктивными.
Естественное изреживание происходит сильнее в молодом возрасте, затем с возрастом уменьшается, приобретая некоторое постоянство.
Насаждения с разным видовым составом изреживаются различно. Породы быстрорастущие и светолюбивые изреживаются более интенсивно, чем медленнорастущие и теневыносливые. В качестве иллюстрации в таблице 20 приводятся данные из опытных таблиц хода роста насаждений некоторых пород.
Самоизреживанию предшествует дифференциация (различие) деревьев в насаждении, т. е. появление различий в их величине. Деревья даже одной породы и возраста, образуя один полог леса, отличаются друг от друга по высоте и толщине. На рисунке 21 приведена классификация деревьев в насаждении по классам роста, предложенная еще в XIX в. немецким лесоводом Г. Крафтом.
Эта классификация делит все деревья на пять классов роста (по Крафту — господства). Основной полог леса образуют деревья II класса роста (до 40% по числу и до 70% по запасу древесины); их кроны развиты нормально. Деревья I класса роста несколько выше основного полога леса, их кроны мощные и суковатые и занимают до 1/3 протяженности всего ствола; количество таких деревьев около 5%. Деревья III класса несколько ниже основного полога, кроны их более узкие, чем у деревьев II класса, но полностью входят в основной — верхний — полог леса. Деревья IV класса имеют очень узкую (IVа) или однобокую (IVб) крону и по высоте ниже деревьев III класса. Деревья V класса целиком находятся под основным пологом леса, их кроны сильно изрежены, они могут быть еще живыми (Vа) или отмершими (Vб). Эту классификацию следует рассматривать как своеобразный одиночный кадр киноленты, отображающий процесс изреживания леса. Если один и тот же участок полога леса снимать на киноленту по одному кадру в месяц в течение ряда лет, а затем пропустить эту ленту с обычной для кино скоростью, то можно было бы увидеть, как происходит по мере роста переход отдельных деревьев из II класса в III, из III класса в IV, из IV класса в V. Не исключена некоторая передвижка и в другом направлении из IV класса в III, из III класса во II, как это было установлено Г. Р. Эйтингеном на постоянных пробных площадях в лесной даче Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. В последние годы сделаны попытки разработки новых классификаций деревьев. Однако они не имеют достаточных преимуществ по сравнению с рассмотренной и не нашли широкого применения.
Дифференциация деревьев по их величине, отражая процесс самоизреживания, обусловлена действием двух причин: индивидуальной изменчивостью организмов и изменчивостью микросреды произрастания деревьев. Под индивидуальной изменчивостью понимаются различия особей одного потомства, проявляющиеся в быстроте роста и ряде других признаков. Под изменчивостью микросреды понимается пространственная ее неоднородность по содержанию влаги, элементов пищи растений и других условий жизни. Каждое дерево лесного насаждения растет относительно в разных условиях микросреды. Взаимодействие этих причин и обусловливает дифференциацию деревьев в лесу.
Индивидуальной изменчивости организмов Ч. Дарвин придавал ведущую роль в естественном отборе: выживают особи, наиболее приспособленные к данным условиям среды и имеющие другие преимущества по сравнению с остальными особями. Г. Ф.Морозов считал, что процесс самоизреживания леса является яркой иллюстрацией дарвиновской теории естественного отбора.
Признавая это положение, нельзя не обратить внимания и на роль микросреды в естественном изреживании леса, что впервые показал С. А. Самофал (1931). Влияние различий микросреды на рост и выживаемость растений можно видеть на примере посадок сосны площадками при облесении песков. С этой целью используем данные учета роста пятилетних культур сосны, заложенных площадками в учебно-опытном лесхозе Воронежского лесотехнического института (табл. 21).
Данные таблицы 21 говорят о преобладающем влиянии микросреды на рост и выживаемость сосны. При посадке все особи по размеру были примерно одинаковы. Однако находящиеся в крайних рядах имели дополнительную площадь питания (за счет междурядий) и стали расти быстрее, чем растения в центре площадки. Если в пятилетнем возрасте этих культур площадки были похожи на чашки, то к 15 годам они превратились в клетки: сохранились сосны только по краю площадок, а внутри погибли. Встречались лишь единичные случаи, когда в центре площадок находился экземпляр сосны нормального размера. Конечно, и здесь индивидуальная изменчивость растений имеет определенное значение. Как показано в таблице, в одних и тех же рядах наблюдается значительное различие растений по высоте, что скажется на ходе изреживания в этих рядах при последующем росте. Здесь выживут экземпляры с большей энергией роста.
Поверхность почвы в лесу очень разнообразна. Наличие старых пней, микроповышений и микропонижений, неравномерность отложения лесной подстилки создают большое разнообразие условий микросреды для прорастания семян и роста древесных растений. Вероятность попасть в лучшие условия микросреды будет наибольшей, очевидно, у семян не с лучшей, а со средней наследственностью, так как их больше. Поэтому естественный отбор в лесу будет проходить не на уровне самого приспособленного организма, а на уровне среднего. Совершенствующая роль отбора и в этом случае сохраняется.
Это позволяет считать, что самоизреживание в чистом лесном насаждении совершается под действием индивидуальной изменчивости деревьев и изменения условий микросреды. В смешанных насаждениях этот процесс, кроме упомянутых причин, регулируется еще закономерностью соответствия древесных пород условиям среды и друг другу. Поэтому при самоизреживании в смешанном насаждении могут наблюдаться различные изменения соотношения между видами, вплоть до вытеснения одного вида другим.
При искусственном лесоразведении, а также формировании насаждений, возникших в результате естественного возобновления вырубок леса, гарей и т. д., для более ускоренного образования насаждений желаемого состава необходимо вмешиваться в процесс естественного самоизреживания и заменять его искусственным. При этом в молодняках вырубают нежелательные виды древесных растений и устанавливают оптимальные пропорции смешения между оставляемыми видами. Такое изреживание называют рубками ухода за лесом. Рубки ухода в одном и том же насаждении периодически повторяют в течение длительного времени, поскольку в процессе роста деревьев, который имеет возрастную изменчивость, постоянно изменяются пропорции смешения. Рубки ухода являются своеобразным искусственным отбором лучших деревьев в пределах вида и лучших сочетаний разных видов, образующих наиболее продуктивное и биологически устойчивое насаждение.
Рассмотренные выше понятия о природе естественного изреживания являются теоретической основой рубок ухода за лесом.
Основные законы жизни леса, приведенные в этой главе, действуют не только в естественных лесных насаждениях, но и в искусственных. Поэтому на их основе строится теория выращивания лесных культур, т. е. искусственных лесных насаждений, в том числе и мелиоративных. Но, прежде чем перейти к рассмотрению этой теории, необходимо ознакомиться с разными видами и назначением мелиоративных насаждений.
—Источник—
Колесниченко, М.В. Лесомелиорация с основами лесоводства/ М.В. Колесниченко. – М.: Колос, 1971.- 239 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
