В качестве теоретической основы ухода за лесом в лесоводстве используется дифференциация деревьев на классы по развитию кроны, разработанная еще в 19 веке. Немецкий лесовод Крафт предложил разделять деревья по объему кроны на 5 классов; с некоторой модификацией их применяют в практике прореживаний и проходных рубок до сих пор [2, 13]. Но почему-то развивающий эти теоретические основы «ранговый закон роста деревьев» Е.Л. Маслакова [6], а также другие важные закономерности в развитии и динамике древостоев [4, 5, 8] спустя 30 лет мало известны лесоводам и не вошли в учебники.
Объем кроны у дерева – это своеобразный багаж, с которым оно движется в будущее. Чем больше ее объем, тем успешнее рост дерева. Распознать классы Крафта можно уже в возрасте около 10 лет по размерам стволика. В этом возрасте начинает функционировать ранговый закон роста деревьев Е.Л. Маслакова, в соответствии с которым деревья растут, просто увеличивая свои размеры и сохраняя иерархию. Так, в посадках сосны связь между площадями сечения деревьев в 10 и 40 лет составляет 0.88, а в 15 и 40 лет связь оказывается почти функциональной с корреляционным отношением, равным 0,99 [6, с. 97].
Закон этот статистический, т.е. действует всегда с определенной вероятностью и позволяет воздействовать на ценоз самым радикальным образом – удалять менее развитые растения (половину и более) и оставлять оптимальное число хорошо развитых деревьев. Заметим, что классическое лесоводство отодвигало время управления густотой ценоза на 2-й класс возраста, ко времени отчетливой дифференциации на классы Крафта, что приводит к разреживаниям с опозданием на десятки лет. В учебниках этого закона нет, значит, он будет неизвестен и специалистам лесного дела.
Нами были проведены исследования на 349 пробных площадях таксации ели и на 6 – сосны, с рубкой сотен модельных деревьев в естественных и искусственных древостоях, которые мы опубликовали в монографиях [9, 10]. Попытки разобраться, как действует закон Е.Л. Маслакова в сосновых культурах, натолкнулись на самые разнообразные значения возрастных корреляций: в 4 и в 29-40 лет они колебались от 0.03 до 0.70 для высот, и от 0.36 до 0.64 для диаметров в их связях с объемами стволов. Мы выяснили, что действие рангового закона повышается в редких и ослабевает в густых культурах. Будущие деревья-лидеры диагностируются с 4-5 лет, и надежность их выявления достигает 68% для сосны и 64% для ели, а в 7-10-летнем возрасте вероятность прогноза лидеров возрастает до 74-76% [10].
Для анализа мы разделили точечные диаграммы горизонтальной линией на 2 ранга по объему стволов и вертикальной линией – на ранги по диаметру. В верхних секторах рассчитали вероятности желательного для нас события, а именно, образование крупного дерева (рис. 1).
Сразу обратим внимание на почти пустой верхний левый сектор на правом графике, что означает, что в редких культурах у тонких в 4 года стволиков почти нет шансов сформировать крупные деревья: всего 1 дерево достигло объема ствола 100%, что дает вероятность формирования крупных деревьев из 25 тонких стволиков 1/25=0.04. Напротив, в густых культурах из 27 тонких стволиков получилось семь крупных деревьев, что дает вероятность 7/27=0.26. Из толстых стволиков вероятности получения крупных деревьев, как и ожидалось, оказались выше и достигают в 4 года 62-68%, а в 10 лет 69-74%. Из этого можно заключить, что усиление конкуренции в более плотных культурах снижает соответствие между рангами роста деревьев в молодом и старшем возрасте и действие рангового закона роста Е.Л. Маслакова в них ослабевает.
Следующим важным законом в развитии леса является «основная закономерность морфогенеза древостоев» [8], позднее названная нами законом [10]. В соответствии с ним сумма горизонтальных проекций крон деревьев в зависимости от начальной густоты древостоев изменяется от минимума до максимума и далее снижается. Закон дает ясное понимание процесса заполнения горизонтального пространства биоматериалом и четко указывает на фазы прогресса и регресса в развитии ценоза (рис. 2).
Рис. 2. – Динамика сумм горизонтальных проекций крон деревьев (м2/га) при начальной густоте древостоев, шт./га: 1–61800; 2–31900; 3–20300; 4–10300; 5–5060; 6–2940; 7–1650; 8–1290; 9–1034
Почему же столь важные законы и закономерности в диссертациях и учебниках важными не признаются и перечисляются в одном ряду с множеством исследований других авторов? Их иногда даже не упоминают; при этом не помогают и докторские диссертации, и солидные книги, в которых эти законы детально рассматриваются их авторами [4-7]. Что уж говорить о статьях Г.С. Разина, опубликованных им в 1965-1988 гг. просто в журналах.
По-видимому, причиной такой осторожности в их признании был развенчанный «Закон единства в строении насаждений», выдвинутый проф. Н.В. Третьяковым [14]. Спустя время оказалось, что предложенная в нем концепция единства строения древостоев по ряду таксационных показателей при их аппроксимации по функции Лапласа–Гаусса (по закону нормального распределения) не универсальна. Закон проявляет себя лишь в узком диапазоне условий [1, 3].
Рассматривая оптимизацию густоты при выращивании древостоев в контексте правил, вытекающих из описанных законов Е.Л. Маслакова и Г.С. Разина, приходим к выводу о том, что интенсивные рубки с целью снижения густоты применимы только в фазе прогресса в развитии древостоя, до появления максимума показателей сумм горизонтальных проекций крон и текущего прироста. В условиях 1-3 классов бонитета в ельниках с начальной густотой, например, 2940 и 1290 шт./га интенсивное разреживание возможно, соответственно, в возрасте до 30 и до 40 лет (см. рис. 2); после этого допустима лишь уборка отмирающих деревьев. В этом плане становится понятно, почему интенсивные «коммерческие рубки ухода» после 40 лет, а тем более в 60 лет (прореживания и проходные рубки), в которые классическим лесоводством была заложена идея о снижении конкуренции и густоты с целью усиления прироста у остающихся деревьев (которая позиционировалась как постулат) длительной практикой не подтвердилась. Рубки такого рода разрушают структуру древостоев и не повышают их производительность [11-13]. Они не приближают развитие насаждений к моделям их естественного развития, не основаны на законах развития древостоев и поэтому не имеют теоретического лесоводственного обоснования [10].
Таким образом, на основании изучения динамики таксационных показателей сосны и ели на 355 пробных площадях в Пермском крае и установленных при этом закономерностях, а также исследований других авторов выяснено, что открытые в 1979-1984 гг. законы и важные закономерности в развитии древостоев в отечественных учебниках замалчиваются. Причины этого экономические; они кроются в нежелании снижать высокую интенсивность «коммерческих» рубок ухода в средневозрастных древостоях, основанных на неподтвержденных постулатах. Рубки эти не имеют теоретических оснований, фактически разрушают структуру древостоев и поэтому снижают запасы будущих лесов.
Работа выполнена при финансовой поддержке задания 2014/153 государственных работ в сфере научной деятельности в рамках базовой части госзадания Минобрнауки России (проект 144 № ГР 01201461915).
Список литературы
- Верхунов П.М., Черных В.Л. Таксация леса. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. – 395 с.
- Желдак В.И., Атрохин В.Г. Лесоводство: учебник. Часть 1. М.: ВНИИЛМ, 2003. – 306 с.
- Загреев В.В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М.: Лесная пром-сть, 1978. – 240 с.
- Кузьмичев В.В. Закономерности роста древостоев. Новосибирск: Наука, 1977. – 160 с.
- Кузьмичев В.В. Эколого-ценотические закономерности роста одновозрастных сосновых древостоев: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Красноярск, 1980. – 31 с.
- Маслаков Е.А. Эколого- ценотические факторы возобновления и формирования (организации) насаждений сосны: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. УЛТИ: Свердловск, 1981 . – 50 с.
- Маслаков Е.Л. Формирование сосновых молодняков. М.: Лесная пром-сть, 1984. – 168 с.
- Разин Г.С. Динамика сомкнутости одноярусных древостоев // Лесоведение. 1979. № 1. С. 23-25.
- Рогозин М.В., Разин Г.С. Лесные культуры Теплоуховых в имении Строгановых на Урале: история, законы развития, селекция ели. Издание второе. Пермь: ПГНИУ, 2012. – 210 с. http.www. elibrary.ru; www.psu.ru.
- Рогозин М.В., Разин Г.С. Развитие древостоев. Модели, законы, гипотезы [Электронный ресурс]: монография / под ред. М.В. Рогозина; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2015. – 11 Мб. URL: .
- Сеннов С.Н. Уход за лесом: экологические основы. М.: Лесная пром-ть, 1984.–127 с.
- Сеннов С.Н. Итоги 60-летних наблюдений за естественной динамикой леса// С-Пб.: СПбНИИЛХ, 1999. – 98 с.
- Сеннов С.Н. Лесоведение и лесоводство: Учебник для студ. вузов. М.: Академия, 2005. – 256 с.
- Третьяков Н.В. Закон единства в строении насаждений. М.–Л.: Новая деревня, 1927. – 113 с.[schema type=»book» name=»ПОЧЕМУ ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ЛЕСА НЕИЗВЕСТНЫ ЛЕСОВОДАМ? » description=»Изучена динамика таксационных показателей сосны и ели на 355 пробных площадях в Пермском крае на основе анализа роста модельных деревьев. Выяснено, что установленные при этом законы и важные закономерности, а также законы, открытые другими авторами в 1979-1984 гг. в отечественных учебниках замалчиваются. Причины этого кроются в нежелании снижать высокую интенсивность «коммерческих» рубок ухода, основанных на неподтвержденных постулатах лесоводства.» author=»Рогозин Михаил Владимирович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]