Теоретические основы районирования и проектирования лесокультурных работ лесокультурное районирование
| Вид материала | Документы |
- Планирование и организация проектных работ. Стадии организационного проектирования, 10.67kb.
- В. В. Гура Теоретические основы педагогического проектирования личностно-ориентированных, 3892.12kb.
- Методические указания и задания для выполнения домашних контрольных работ, 953.98kb.
- Тематика курсовых работ: по дисциплине «Теоретические основы товароведения и экспертизы», 12.47kb.
- Конспект первых лекций по дисциплине " основы автоматизированного схемотехнического, 492.96kb.
- В. Н. Холина Вкурсе изучаются общие вопросы географии населения и хозяйства мира, региональные, 102.41kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины основы компьютерного проектирования рэс направление, 193.97kb.
- Тематика курсовых работ по дисциплине «Теоретические основы товароведения и экспертизы», 40.77kb.
- Темы курсовых работ по дисциплине «маркетинг» Теоретические и методологические основы, 33.15kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины днм. 04. 01 Теоретические основы и структура процесса, 194.52kb.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЙОНИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕСОКУЛЬТУРНЫХ РАБОТ
2.1. Лесокультурное районирование. Это разделение территории страны или её регионов на части, однородные по почвенно-климатическим условиям и требующие применения определённых типов лесных культур.
Однородность географической среды, по Г. Ф. Морозову (или климат и почвенно-грунтовые условия), должна быть положена в основу районирования лесохозяйственных мероприятий. Физико-географические условия определяют не только территориальное размещение лесов, их породный состав, типы лесов, продуктивность, состояние, но и характер лесовозобновительных процессов.
В настоящее время для лесохозяйственных целей наиболее приемлемо лесорастительное районирование б. СССР, разработанное С.Ф. Курнаевым (Лесорастительное районирование территории СССР. М.: Наука, 1973. 204 с.). Особенно ценна для практической лесокультурной деятельности лесотипологическая классификация климатов Д.В. Воробьёва. На основе анализа климатических условий для характеристики теплоты, континентальности и влажности климата он предложил использовать: показатель Т – сумму положительных среднемесячных температур; показатель влажности климата W, вычисляемый по формуле
W = (R/T) – 0,0286 Т, где R – сумма осадков за тёплый (плюсовой) период года; показатель континентальности климата А – разницу между температурой самого тёплого и самого холодного месяца.
За основную единицу лесотипологической классификации климатов был принят зональный климат почвенно-грунтовых условий (эдатопа), выраженный такими значениями Т и W, при которых данный эдатоп формируется в условиях плакора (плоская ровная поверхность возвышенной равнины, питаемая в основном атмосферными водами), или суглинистых почв плато. Классификация климатов иллюстрируется климатической сеткой аналогной эдафической, но в ней ордината трофности заменяется ординатой суммы тепла Т, а ордината влажности почв – ординатой влажности климата W. В климатической сетке место каждого эдатопа занимает его зональный климат, обозначенный в буквенно-цифровом выражении.Таким образом, выделены климаты типов условий местопроизрастания.
На этой основе разработана схема лесорастительного районирования равнинной части б. СССР.
| W | Климаты трофотопов | Климаты Гигропопов | |||
| Боров а | Суборей b | сугрудков с | грудов d | ||
| - 2,2 | - | - | 0c | 0d | Очень сухие 0 |
| -0,8 | - | 1b | 1c | 1d | Сухие 1 |
| 0,6 | 2a | 2b | 2c | 2d | Свежие 2 |
| 2,0 | 3a | 3b | 3c | 3d | Влажные 3 |
| 3,4 | 4a | 4b | 4c | 4d | Сырые 4 |
| 4,8 | 5a | 5b | 5c | 5d | Мокрые 5 |
| 6,2 240 440 640 840 1040 Т | |||||
Рис. Лесотипологическая классификация климатов по Д.В. Воробьёву
2.2. Классификация типов леса – распределение типов леса в известную систему по сходству наиболее существенных признаков. В основу К. т. л. одни авторы клали условия местопроизрастания (Морозов, Крюденер, Погребняк и др.), другие – характер растительности нижних ярусов (Соколов и др.). С точки зрения биогеоценологии (Сукачёв) и интересов лесного хозяйства типы леса наиболее целесообразно прежде всего разделиить по древесным породам, основным лесообразователям. Поэтому в качестве первых подразделений наших более распространённых лесов можно наметить следующие:
- Хвойные леса
Тёмнохвойные: 1) ельники, 2) пихтарники, 3) кедровники.
Светлохвойные леса: 1)сосняки, 2) лиственичники.
Арчёвые леса из древовидных можжевельников.
II. Лиственные леса:
- дубняки (дубравы), 2) липняки, 3) ясенники, 4) ильмовники, 5) кленовники, 6) чёрноольшанники, 7) буковые леса, 8) грабовники, 9) каштанники.
Мелколиственные леса: 1) березняки, «) осинники, 3) сероольшанники, 4) тополёвники, 5) ивняки из древовидных ив.
Подразделение на широколиственные и мелколиственные леса основано на не столько на размерах листьев, сколько на общем строе леса, его фитоценотическом характере и лесоводственных особенностях. Кроме лесов, состоящих из одной господствующей породы, часто встречаются смешанные леса, которые по признакам имеют переходной характер. Тёмнохвойные и светлохвойные леса, могут быть разделены по своему строению, характеру нижних ярусов, росту древостоев и условиям их местопроизрастания на следующие основные группы:
- зеленомошники – с господством в моховом покрове зелёных блестящих мхов, с довольно хорошим ростом древостоев, отсутствием или очень слабым развитием подлеска и более или менее благоприятными лесорастительными условиями;
- долгомошники – с господством в моховом покрове кукушкина льна, с более низкого качества древостоями, с отсутствием развитого подлеска и несколько заболачивающимися почвами с застойной водой;
- сфагновые леса – с господством в моховом ковре мха сфагнума, с очень низким бонитетом древостоя и сильной застойной заболоченностью;
- травяно-болотные леса – с господством высокотравья или осок в живом напочвенном покрове, со слабым развитием мохового покрова, с достаточно удовлетворительным ростом древостоя и с избытком проточной влаги в почве;
- широкотрвные леса – с господством хорошо развитого травяного покрова из более или менее крупнолистных растений, часто с негустым подлеском, с хорошим ростом древостоев и незаболоченными, более плодородными, чем в зеленомошниках, почвами;
- сложные леса – с хорошо развитым густым подлеском и часто вторым ярусом древостоя, с очень хорошим ростом древостоев и незаболоченными, очень плодородными почвами;
- лишайниковые леса – с господством лишайников в живом напочвенном покрове, с плохим ростом древостоев, со слабым развитием древесных ярусов растительности и сухими, очень бедными песчаными почвами.
Не все древесные породы образуют указанные группы типов леса. Так, лишайниковые типы представлены только сосновыми и реже лиственничными лесами, сфагновые – обычно сосновыми, еловыми или лиственничными, реже кедровниками.
2.2.1 Классификация типологическая Е.В. Алексеева – П.С. Погребняка – в основу классификации положены эдафические факторы, которыми являются плодородие почвы и её влажность. Плодородие почвы характеризуется трофогенным (почвенным) рядом и обозначается буквами A, B, C, D. Эти отдельные члены трофогенного ряда называют трофотопами. Трофотопы, в свою очередь, разделены шестью гигрогенными рядами – гигротопами – с показателями влагонасыщенности почвы 0, 1, 2, 3, 4, 5.
Согласно классификационной схеме каждый участок характеризуется двумя классификационными единицами – трофотопом и гигротопом. В единстве они представляют эдатоп, под которым понимают лесные участки с одинаковыми эдафическими (почвенно-грунтовыми) условиями. Основной критерий при отнесении данного участка леса к тому или иному эдатопу – это растительность. Растения служат экологическими индикаторами, на которых самыми важными являются древесные породы.
Под типом леса П.С. Погребняк понимал все насаждения, коренные и производные, даже вырубки, подлежащие восстановлению, с одинаковыми исходными местообитаниями. Поскольку тип леса – синоним типа местообитания, то все эдатопы эдафической сетки являются отдельными типами леса. Например, типу лесорастительных условий А2 (свежий бор) соответствует сосняк-брусничник. Эдафическая сетка П.С. Погребняка широко используется в практике лесокультурного дела для экологической оценки естественных почвенно-грунтовых условий.
Эдафическая сетка условий местопроизрастаний
| Влажность почвы (гигротопы) | Богатство почвы (трофотопы) | |||
| Крайне бедные (боры) А | Относит. Бедные (субори) В | Относит. Богатые (сложные субори) С | Богатые (дубравы, груды) D | |
| Очень сухие 0 (ксерофильные) | А 0 | В 0 | С 0 | D 0 |
| Сухие 1 (мезоксерофильные | А 1 | В 1 | С 1 | D 1 |
| Свежие 2 (мезофильные) | А 2 | В 2 | С 2 | D 2 |
| Влажные 3 (мезогигрофильные) | А 3 | В 3 | С 3 | D 3 |
| Сырые 4 (гигрофильные) | А 4 | В 4 | С 4 | D 4 |
| Болота 5 (ультрагигрофильные) | А 5 | В 5 | С 5 | D 5 |
2.2.2. Классификация типов леса В.Н. Сукачёва – тип леса – это участки леса (отдельные лесные биогеоценозы), однородные по составу древесных пород, ярусам растительности и фауне, микробному населению, климатическим, почвенным и гидрологическим условиям, взаимодействиями между растениями и средой, внутри- и межбиогеоценотическому обмену веществом и энергией восстановительным процессам и направлению смен в них. Эта однородность свойств компонентов биогеоценозов в целом объединяется в одном типе, требуя при одинаковых экономических условиях применения однородных лесохозяйственных мероприятий.
Разнообразие сосновых и еловых лесов сведено к группам типов леса. В каждой группе выделены типы леса по древесной породе и напочвенной растительности. Например, в группе сосняков-зеленомошников – сосняки-брусничники, сосняки-кисличники, сосняки-черничники и т.д.
Классификационная схема типов сосновых лесов представлена эдафофитоценотическими группам типов, расположенных по рядам А, В, С, D,(рис.). Центр соединения начальных концов линий (рядов) соответствует оптимальным условиям местопроизрастания. От центра по направлению вверх расположен ряд А, условно обозначающий группу бедных сухих условий местопроизрастания. По мере удаления от центра степень сухости почвы увеличивается. Ряд В обозначает постепенное нарастание застойного увлажнения. Вправо от центра расположен ряд С – ряд увеличения богатства почвы. Вниз от центра расположен ряд D, характеризующий постепенноее нарастание проточного увлажнения.
Классификационная схема типов еловых лесов представлена уже пятью рядами (рис.). Кроме рядов А, В, С, D, имеющих такое же значение, как и в схеме типов сосновых лесов, добавляется ряд Е, показывающий постепенный переход от застойного увлажнения к проточному, и наоборот.
2.2.3. Классификация типов леса В. Г. Нестерова. Биоэкологическая классификация. Под типом леса он понимал совокупность участков леса, однородных по составу древесных пород и условиям среды. Выделение в натуре типов леса осуществляется в соответствии с рекомендациями Г.В. Морозова – по древесной породе и почве. Например, сухой бор, свежий бор, суборь и т.д.
Классификация типов леса, типичные классы бонитетов и средняя высота в возрасте спелости даны в классификационной схеме отдельно для лесной зоны, где преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и болотистые почвы, и для лесостепной зоны с характерными серыми лесными и чернозёмными, остаточно-оподзоленными пойменными почвами. Типы леса определяют по преобладающей породе и условиям среды в конкретной климатической зоне. Тип леса при этом рассматривают как единство сообщества организмов и условий жизни, противоречия между которыми определяют его развитие и всевозможные изменения, влекущие за собой различную жизнеспособность, качество и продуктивность организмов.
2.3. Районирование лесовосстановительных мероприятий
2.3.1. Лесорастительное районирование.
По данным С.Ф. Курнаева, территория лесов европейской части России делится на на семь зон: хвойных лесов, смешанных лесов, широколиственных лесов, лесостепь, степь, полупустыня и пустыня. Зона хвойных лесов делится на три подзоны: северная тайга, средняя тайга и южная тайга;
Зона смешанных лесов или елово-широколиственных лесов включает две подзоны: хвойных лесов с липой, и хвойных лесов с дубом.
Зона широколиственных лесов и лесостепная зона не делятся на подзоны. Степь состоит из двух подзон – разнотравно-злаковые степи и сухие злаковые степи.
Зона полупустыни включает две подзоны: северная полупустыня и южная полупустыня.
Зона пустыни на подзоны не делится.
Западная Сибирь делится на следующие подзоны:
Подзона северной тайги (Тюменская область). Леса низкорослые с малым запасом древесины. В подзоне выделяется 18 типов леса, объединённых в три группы: лишайниковую, сфагновую и травяно-болотную. Процессы естественного возобновления растянуты. Искусственное лесоразведение возможно в ограниченных объёмах.
Подзона средней тайги. Входят леса центральной части Тюменской области, северные Омской и Новосибирской, центральных и северных частей Томской области. Свыше 40 % площади занято болотами. По породам леса представлены: сосняки – 37 %, березняки – 34, кедровники – 12 %, ельники – 9, пихтарники –3, осинники – 3, листвяги – 1, осокорники – 1 % всей лесопокрытой площади.
Выделяются следующие группы типов леса:
в сосновых лесах – лишайниковые, зелёномошниковые, разнотравные, долгомошниковые, сфагновые;
в кедровых и еловых лесах – мшистые, сфагновые, тавяно-болотные;
в пихтовых лесах – мшистые, разнотравные;
в берёзовых – мшистые, разнотравные, травяно-болотные;
в осиновых – разнотравные, папоротниковые.
В зеленомошной группе типов леса возобновление – удовлетворительное. В большинстве типов темнохвойных насаждений лесовосстановление – неудовлетворительное или со сменой пород.
В травяных типах леса – происходит смена пород. Необходимо сохранять естественный подрост.
Подзона южной тайги. Леса находятся в южной части Тюменской области, на севере Омской, Новосибирской, Кемеровской областей. Болота занимают 38 %, лесопокрытая – 48 площади подзоны. Сосна – 20 %, пихта – 4 %, ельники – 2, кедровники – 2 %, под берёзовыми насаждениями 71 %, осиновыми – 1 % лесопокрытой площади.
В сосновых лесах – лишайниковые, зелёномошные, разнотравные, широкотравные, сфагновые;
В тёмнохвойных – разнотравные, зелёномошные, широкотравные, травяно-болотные.
В берёзовых - разнотравные, травяноболотные;
В осиновых – разнотравные, папоротниковые, травяно-болотные.
Состояние возобновления на вырубках и гарях пёстрое. 70 % лесопокрытой площади занято берёзой и осиной.
Подзона северной лесостепи – занимает часть Курганской области, южную части Омской и Новосибирской областей и Восточную часть Алтайского края, отдельные районы Кемеровской области.
Леса представлены раздробленными массивами и берёзовыми колками. Березняки занимают 56 %, сосняки – 36 %. Возобновление на вырубках и под пологом в группе травяных типов неудовлетворительное. В сосняках брусничниковых – удовлетворительное. Здесь 60 % травяных типов леса. Следовательно основной способ лесовосстановления – искусственное. Лесистость – 25 %.
Подзона южной лесостепи занимает южную часть Курганской, Омской, Новосибирской областей, центральную часть Алтайского края, отдельные пятна в Кемеровской области. Лесистость – 4 %.
Сосновые составляют 76 %, березняки – 23 % общей площади лесов. Почвы под сосновыми лесами скрытоподзолистые боровые песчаные и супесчаные, в понижениях – темноцветные и оподзоленные песчаные. В сосняках брусничниках возобновление удовлетворительное. На сплошных вырубках, гарях необходимо создавать лесные культуры. Колки полежат реконструкции.
Степная зона распространена на юге Курганской, Омской областей, юго-западе Алтайского края, ленточные и островные боры Алтайского края. Лесовосстановление – искусственное.
Зона горных лесов занимает склоны Алтайских гор, Салаирского кряжа, Кузнецкого Алатау, Западных Саян. Выделяются высотные пояса: низкогорных сосновых и лиственничных лесов; черневых горных лесов; горных лиственничных и кедровых лесов.
Пояс низкогорных сосновых и лиственничных лесов
Леса занимают предгорья Алтая, северные и восточные склоны Салаирского кряжа, Кузнецкого Алатау и западных Саян на высоте до 800 м. Лесистость пояса 60 %. Лиственничники занимают 37 %, сосняки – 36 %, березняки – 11 %, осинники – 11 % пихтарники – 4 %, кедровники – 1 %. Преобладают смешанные насаждения высокой производительности. Преобладают травяные группы типов леса (сосняки - злаково-разнотравный , горно-травяной, орляковый; лиственничники – травяной, вейниковый, крупнотравный) и зелёномошной группы. Накопились значительные площади вырубок и гарей. Здесь необходимо проведение лесокультурных работ.
Пояс черневых горных лесов
Леса расположены по западным склонам Алтая, Кузнецкого Алатау, Горной Шории, Салаира на высоте 250-800 м над у. м. Лесистость 70 %. Пихта сибирская занимает 81 % лесопокрытой площади, кедр – 5 %. Смена пород идет на берёзу и осину. Преобладают насаждения сложных травяных групп типов леса (пихтарники и кедровники – широкотравные, папоротниковые). В зеленомошной группе типов леса возобновление удовлетворительное. В кедровниках – неудовлетворительное. Лесосеки сплошных рубок возобновляются хвойными неудовлетворительно. При отсутствии возобновления – создание лесных культур.
Пояс горных кедровых и лиственничных лесов
Лесные массивы этого пояса занимают склоны Алтая, Кузнецкого Алатау, Западных Саян с высоты 800-1000 м до границы леса на высоте 2000-2400 м.
Наиболее распространен кедр сибирский – 61 % лесопокрытой площади, лиственничники – 28 %, пихта – 10 %, берёза и осина по 0,5 %. Среди кедровников преобладают насаждения насаждения зелёномошной и бадановой групп типов леса, реже – долгомошной, разнотравной, широкотравной, вейниковой групп.
Возобновление удовлетворительно при полноте 0,5-0,6 на Западных и Восточных экспозициях склонов, на южных – слабое. При рубке кедровников и лиственничников при неудовлетворительном возобновлении необходимы лесокультурные работы.
Экологическая структура лесорастительных условий
Лесорастительные условия
(экотоп)
Климатические условия Почвенно-грунтовые условия
(климатоп) (эдатоп)
Влаготепловые условия Богатство почвы Влажность почвы
(термотоп) (трофотоп) (гигротоп)
Условия континентальности Тип леса
(контрастотоп)
Типы вырубки
2.3.2. Лесовосстановительные мероприятия
Учитывая, что основной категорией лесокультурных площадей в таёжной зоне являются вырубка, значительный интерес представляет разработанная И.С. Мелеховым в 1953-1977 гг. типология вырубок. Типы вырубок отражают динамику условий местопроизрастания и являются важным этапом формирования типа леса. К первоочередным объектам лесных культур следует относить вырубки хвойных насаждений и не покрытых лесом участки на свежих и влажных богатых и относительно богатых почвах (грудах, сугрудах), где короткий срок может произойти нежелательная для хозяйства смена пород, возможно сильное задернение почвы и т.п.
Для таёжной зоны лесовосстановительные мероприятия регламентированы по пяти группам типов леса и типов вырубок.(Табл. ).
2.3.3. Взаимодействие древесных и кустарниковых пород.
При определении состава создаваемых насаждений обычно отдают предпочтение смешанным лесным культурам. Опыт отечественного и зарубежного лесоводства свидетельствует о преимуществах смешанных насаждений перед чистыми. При проектировании типов лесных культур необходимо знать закономерности взаимовлияния древесных пород.
Взаимодействия древесных пород в смешанных древостоях очень сложны и изменчивы в зависимости от конкретных условий местопроизрастания. Осуществляются они преимущественно через изменение окружающей среды.
Взаимодействия растений изучали Д.Д. Лавренко. Биохимические взаимодействия древесных пород (1968), К.С. Марченко. Биополе лесных экосистем (1973) и др.
Наиболее удачное смешение пород, когда они обладают различными требованиями к среде, плодородию почвы, засухоустойчивостью, теневыносливостью, быстротой роста.
Хорошо сочетать: сосну, лиственницу с теневыносливыми: кедром, клёном, рябиной.
Теневыносливые породы смешивают между собой (липа-дуб), (дуб-клён).
Для повышения ветроустойчивости ели в культуры вводят породы с глубокими корнями: берёзу, липу или дуб.
Удачным будет смешение пород, имеющих различия в размещении корневых систем по горизонтам почвы, в периодичности и характере их жизнедеятельности. Породы, имеющие глубокие корневые системы (сосна, дуб, см. табл.) хорошо сочетать с породами, имеющими поверхностную систему (берёзы, ясени, кустарники). На бедных почвах в культуры сосны хорошо вводить почвообогащающие породы, имеющие на корнях клубеньковые бактерии (ольху, акацию желтую, облепиху), или почвоулучшающие (клёны, липу, берёзу, рябину).
При неудачном смешении в культурах может происходить гибель одной породы от конкурентных (отрицательных) влияний другой породы. Быстрорастущие породы могут затенять медленнорастущие. Берёза охлёстывает хвойные породы, повреждая у них почки и сбивая хвою. Осина заражает сосну сосновым вертуном. Осина и берёза заражают лиственницу опасными ржавчинными грибками, а рябина, ирга и яблоня заражают можжевельник.
Отдельные деревья и кустарники являются переносчиками заболеваний или рассадниками насекомых, вредящих посевам сельскохозяйственных культур или садам. Черёмуха, крушина, смородины являются переносчиками ржавчинных грибов, повреждающих сельскохозяйственные культуры и опасные для ели и пихты. Ясени являются рассадниками древесницы въедливой, очень опасны для садов. Ильмовые породы способствуют размножению заболонников.
Насаждения из различных деревьев и кустарников могут способствовать привлечению полезных птиц и зверей, или, наоборот, вредных. Ясени и лох являются излюбленными деревьями для устройства гнёзд крупными птицами, кустарники (за исключением акации жёлтой) привлекают мелких птиц своими плодами и удобством для устройства гнёзд. Дуб, клён и плодовые являются излюбленными породами для питания грызунов, а акацию жёлтую они избегают.
Большое значение для устойчивости древесных и кустарниковых пород от повреждения вредными животными и насекомыми имеет их положение в культурах. Подкорный сосновый клоп повреждает в первую очередь опушечные деревья и изреженные насаждения сосны.
В насаждениях, создаваемых вблизи городов, нежелательно вводить сосну, ель, кедр, пихту и берёзу, так как они сильно страдают от действия сернистого газа, а также от закупоривания устьиц хвои сажей.
Табл. Типы корневой системы древесных и кустарниковых пород
- Корневая система вертикального типа
- лиственница сибирская,
- сосна обыкновенная,
- вяз перистоветвистый,
- дуб,
- саксаул
- Корневая система поверхностного типа
- ель сибирская,
- сосна сибирская кедровая,
- пихта сибирская,
- берёзы
- ивы,
- клен,
- рябина,
- тополь бальзамический, белый, Более,
- яблоня сибирская,
- облепиха.
- Корневая система промежуточного типа
- клён татарский,
- липа мелколистная, сибирская,
- акация жёлтая,
- вишня степная,
- жимолость татарская,
- ирга,
- смородина,
- шиповник.
Возможные результаты взаимного влияния древесных и кустарниковых пород на стыках разных видов биогрупп с точки зрения усиления, замедления роста одного или обоих компонентов отражает схема биохимических взаимовлияний между растительными видами (С.К. Чернобривенко):
Индифферентные
А Б
Односторонние Обоюдные
а д
А В А Ж
б е
А Г А З
в ж
А Д А И
г з
А Е А К