Український державний лісотехнічний університет

УДК 630*235:582.475.4(477.42)

Макарчук

Ярослав Іванович

ПРОДУКТИВНІСТЬ КУЛЬТУР СОСНИ ЗВИЧАЙНОЇ

ОВРУЦЬКО-СЛОВЕЧАНСЬКОГО КРЯЖУ

06.03.01 – лісові культури, селекція і насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Львів - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

Гордієнко Михайло Іванович,

Національний аграрний університет,

професор кафедри лісових культур

та лісової фітопатології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук

Шлапак Володимир Петрович,

Дендрологічний парк "Софіївка"

Національної академії наук України,

заступник директора з наукової роботи

кандидат сільськогосподарських наук

Заїка Володимир Костянтинович,

Український державний лісотехнічний університет,

доцент кафедри лісівництва

Провідна установа: Національний Ботанічний сад ім. М.М. Гришка

НАН України, м. Київ

Захист відбудеться "02" листопада 2001 р. о 1200 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.072.02 Українського державного лісотехнічного університету за адресою: 79057, м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 103.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету за адресою: 79057, м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 101.

Автореферат розісланий "02" жовтня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради _______________________ М.Н. Зеленський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Підвищення продуктивності лісів відноситься до завдань загальнодержавного значення. У кожному регіоні вирішується воно з урахуванням стану насаджень, ґрунтових, кліматичних і економічних умов. Овруцько-Словечанський кряж відрізняється достатньою кількістю атмосферних опадів і досить високою родючістю ґрунтів. При відновленні лісів у цьому регіоні віддають перевагу створенню штучних насаджень. Головною лісокультурною породою є сосна звичайна, яка проявляє інтенсивний ріст. Проте не всі насадження з її участю відрізняються високою лісівничою та економічною ефективністю.

Актуальність теми полягає в підвищенні продуктивності деревостанів шляхом визначення раціональної густоти і складу майбутніх насаджень, схем змішування деревних порід тощо, з урахуванням умов місцезростання і категорій лісокультурних площ.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок дослідження дисертаційної роботи узгоджується і є органічною частиною держбюджетного наукового проекту 110/53 "Розробити біолого-екологічні та технологічні основи інтенсифікації цільового лісовирощування та комплексної системи захисту лісів від шкідників і збудників хвороб" кафедри лісових культур та лісової фітопатології лісогосподарського факультету Національного аграрного університету.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи – вивчити вплив різних лісогосподарських заходів на інтенсивність росту і продуктивність соснових насаджень в умовах Овруцько-Словечанського кряжу, виявити найбільш ефективні способи відновлення корінних деревостанів.

Для цього передбачалось вирішення таких завдань: – 

вивчити вплив схем змішування деревних порід, розміщення посадкових місць, складу насаджень, агротехніки створення лісових культур на інтенсивність росту сосни звичайної;– 

визначити запас органічного опаду, вміст поживних речовин у підстилці, фізико-хімічні властивості ґрунту в культурах;– 

виявити інтенсивність насіннєношення сосни звичайної, природне насіннєве відновлення деревних рослин під наметом насаджень, на свіжих зрубах і в часткових культурах різного віку;– 

вивчити продуктивність насаджень різної густоти, їх товарну структуру та вартість деревини;– 

визначити приріст гілок по довжині, вологість заболоневої деревини стовбурів у насадженнях різної повноти.

Об'єкт дослідження – лісові культури сосни звичайної в умовах Овруцько-Словечанського кряжу.

Предмет дослідження – ріст, продуктивність та відтворення корінних соснових деревостанів.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використані такі методи: закладки пробних площ – для визначення лісівничо-таксаційних показників насаджень (інтенсивності росту, продуктивності, стану, просторово-параметричної структури, інтенсивності природного відновлення та ін.); порівняльної екології – для визначення типу лісорослинних умов; ґрунтових аналізів – для вивчення фізико-хімічних властивостей ґрунту; математичної статистики – для обробки результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Овруцько-Сло-вечанського кряжу проведено комплексні лісівничо-екологічні, таксаційні і ґрунтові дослідження насаджень сосни звичайної штучного походження. Отримано нові дані щодо продуктивності мішаних соснових деревостанів з різною долею листяних порід. Вивчено характер насіннєношення штучних насаджень сосни звичайної та процеси природного відновлення в них. Встановлено вплив різної густоти насаджень на їх продуктивність, властивості ґрунту, розвиток крони і кореневих систем, вологість деревини.

Практичне значення одержаних результатів. Для лісогосподарського виробництва розроблено пропозиції щодо розміщення посадкових місць, схем змі-шу-вання при створенні лісових культур та вирощування корінних соснових насаджень з урахуванням умов місцезростання. Визначено зімкнутість крон в усіх вікових групах, яка забезпечує високу біологічну стійкість, продуктивність і вихід цінних сортиментів.

Результати дисертаційної роботи прийняті до впровадження в Коростенському, Лугинському, Овруцькому, Словечанському держлісгоспах та Овруцько-Наро-дицькому спецдержлісгоспі ДЛГО "Житомирліс".

Особистий внесок здобувача. Дисертація є особистою науковою працею автора, який опрацював програму досліджень, удосконалив окремі розділи методики, зібрав весь польовий матеріал, провів його обробку і аналіз та сформулював висновки.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу лісогосподарського факультету Національного аграрного університету в 1997-2000 рр. і щорічно – на кафедрі лісових культур та лісової фітопатології. Пропозиції щодо створення лісових культур обговорювались на технічних нарадах Овруцького і Словечанського держлісгоспів.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 4 наукові праці у фахових збірниках.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 7 розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Текст ілюстрований 31 таблицею і 19 рисунками. Список літератури містить 253 найменування, з них 21- іноземними мовами.

ОСНОВНА ЧАСТИНА

СУЧАСНІ АСПЕКТИ ФОРМУВАННЯ ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ

СОСНОВИХ НАСАДЖЕНЬ

Середній запас стовбурної деревини насаджень України становить 171 м3/га, шпилькових порід – 196 м3/га, річний приріст – 4,0 м3/га. Аналіз літературних даних показує, що продуктивність насаджень і приріст стовбурної деревини Житомирської області такі ж, як і загалом по Україні і тісно корелюють із рівнем проведення господарських заходів (Голов'янко, 1949; Зражевський, 1957, 1958; Похитон, 1959; Лавриненко, 1961; Стопкань, 1962; Рябуха, 1962; Мегалінський, Наконечний, 1967; Головащенко, 1967; Гордиенко, 1968; Гринченко, 1972; Падій, 1973; Лисенко, 1973; Федоров, 1973; Бабенко, 1975; Литвак, 1975; Гойчук, 1975, 1988, 1998; Мякушко, 1978; Бабич, 1978; Головчанський, Гавриленко и др. 1978; Гордиенко, 1979; Пастернак, Смолянинов, Рябуха, 1981; Турчак, Бузун, 1981; Мазепа, 1981; Белий, 1981; Головчанский, Турчак, 1981; Шаблий, 1990; Генсирук, 1992; Ірклієнко, 1993; Гордиенко, Шаблий, Шлапак, 1995; Гордієнко та ін., 1996 та ін.). Водночас у Поліській зоні області продуктивність соснових деревостанів відзначається високою варіабельністю і навіть в однакових лісорослинних умовах може бути різною (Бузун, Краснов, Приступа, Турчак, 1989).

Переважна більшість робіт, які присвячені Поліссю взагалі і поліській частині Житомирської області зокрема, були опубліковані 10-40 років тому. Від часу публікації цих робіт створено багато нових лісових культур, а існуючі, на час їх обстеження автором дисертаційної роботи, досягли більшого віку. Природно, в останніх змінились усі таксаційні показники, лісівничі умови і стан деревостанів. Крім того, у більшості робіт рекомендовані лісогосподарські заходи щодо підвищення продуктивності насаджень сосни не завжди достатньо експериментально обґрунтовані. У них також не в повній мірі вивчено вплив різної повноти насаджень на вміст поживних речовин у ґрунті, продуктивність деревостанів усіх вікових груп, процеси природного відновлення, задерніння ґрунту тощо.

Питання, які впливають на стан та продуктивність насаджень Овруцько-Словечанського кряжу, нами включені в програму досліджень.

ОБ'ЄКТИ, ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили в лісництвах Овруцько-Народицького держлісгоспу, який розташований на півночі Житомирської області. Річна середня температура в районі досліджень становить 6,4 0С; за рік тут випадає в середньому 570 мм атмосферних опадів. Тривалість вегетаційного періоду – 197 днів. Основними ґрунтами є дерново-підзолисті супіщані різновидності.

Технологія створення лісових культур, проведення господарських заходів в них та стан насаджень були відновлені за архівними даними і матеріалами лісовпорядкування, а також уточнювались при обстеженні в натурі.

Інтенсивність росту деревних порід у насадженнях, продуктивність деревостанів та їх стан вивчали шляхом закладки пробних площ у відповідності до загальноприйнятої у лісовій таксації методики (Захаров, 1970; Анучин, 1982; ОСТ 56-69-83..., 1984). Кожне насадження, в якому закладали пробні площі, детально описували за лісівничими та лісокультурними показниками (Воробйов, 1967; Огієвський, Хитрова, 1967; Гордієнко, Маурер, Ковалевський, 2000). При вивченні природного відновлення визначали кількість та висоту самосіву і підросту за породами.

Тип лісорослинних умов встановлювали за видовим складом трав'янистих і деревних рослин, продуктивністю деревостану, типом ґрунтів, характером рельєфу місцевості та іншими ознаками (Погребняк, 1955; Воробйов, 1967).

Величина пробних площ визначалась наявністю на кожній із них не менше 200 дерев. Після суцільного переліку дерев на пробній площі у 20-25 екземплярів кожної породи визначали висоту і будували графіки висот.

Для вивчення ходу росту дерев за висотою та діаметром на кожній пробній площі зрізали по три середніх моделі всіх порід, які знаходились у складі насаджень. На модельних деревах сосни визначали приріст гілок по довжині. Площу проекції крони в горизонтальній і вертикальній площині вивчали у 50-60 дерев у насадженнях всіх вікових груп.

Фізіологічно активні корені вивчали методом Н.А.Качинського (1925) з врахуванням модифікацій П.С.Погребняка (1949) і Д.Д.Лавриненка (1952).

Для вивчення запасу підстилки на пробних площах закладали в шаховому порядку по десять облікових площадок величиною 1,0 м2. На кожній пробній площі із трьох шурфів і двох прикопок відбирали зразки ґрунту для хімічного аналізу. Останні висипали на поліетиленову плівку, ретельно перемішували і відбирали середній зразок для хімічного аналізу. У такий же спосіб відбирали середній зразок підстилки для хімічного аналізу.

У підстилці визначали гумус і азот по Тюрину, фосфор – по Кирсанову, калій – полум'яним фотометром, концентрацією іонів водню – рН-метром. У зразках ґрунту визначали гумус і азот по Тюрину, фосфор – по Кирсанову, калій – по Каппену-Гильковицу. Вологість деревини та хвої вивчали за методикою Л.А. Іванова (1947).

Обробка результатів досліджень здійснювалась на комп'ютері з використанням методів математичної статистики (Доспехов, 1979; Лакин, 1990)

ПРИРОДНЕ ВІДНОВЛЕННЯ ЛІСУ В УМОВАХ Овруцько-

Словечанського кряжу

П.С. Погребняк (1968) вважає, що успіх насіннєвого відновлення залежить від наявності насіння, умов проростання його і подальшого розвитку та росту самосіву та підросту. У 80-річних культурах, створених у свіжих борах Сирницького лісництва Словечанського держлісгоспу, при зімкнутості крон 0,6 на землю випадає 152,4 тисячі насінин сосни звичайної в рік, в 60 і 75-річних культурах, створених у свіжих судібровах того ж лісництва, на землю випадає 32,3-709,2 тисячі насінин щорічно. У 120-річному сосновому насадженні зімкнутістю крон 0,6 в умовах свіжих суборів на землю випадає 496,8 тисяч насінин, у 106-річному зімкнутістю 0,7 у вологих суборах на землю випадає 267,3 тисяч насінин в рік, у 75-річних культурах зімкнутістю крон 0,7, які створені в свіжих судібровах, на землю випадає 270,0-355,1 тисяч насінин сосни звичайної майже щорічно.

Поява і розвиток сходів під наметом насаджень залежить від ступеня освітленості ґрунту і наявності підстилки. В 25-77-річних культурах сосни звичайної повнотою 0,6-0,8 , створених у свіжих суборах і судібровах, кількість самосіву і підросту всіх порід становить від 1125 до 4700 шт./га, в тому числі сосни – від 74 до 214 штук на гектарі висотою від 7 до 50 см. Однак в деяких насадженнях сосни, навіть при зімкнутості крон 0,6, самосів і підріст сосни відсутній.

Загальна кількість самосіву і підросту на однорічному зрубі становить 2557 шт., дворічному – 2270 шт., трирічному – 10882 шт., п'ятирічному – 14762 шт., дев'ятирічному – 2736 шт. і дванадцятирічному – 1134 шт. на гектарі, в тому числі сосни звичайної на однорічному зрубі 1845 шт., дворічному – 34 шт., трирічному – 14 шт., п'ятирічному – 1082 шт., дев'ятирічному – 1118 шт., дванадцятирічному – 192 шт. на гектарі висотою 5-250 см.

Основною причиною незадовільного відновлення під наметом насаджень є товстий шар підстилки, а в деяких насадженнях інтенсивний розвиток трав'янистих рослин, на зрубах і в часткових культурах – інтенсивне задерніння ґрунту. В усіх часткових культурах саджанці сосни мають значно більші розміри, ніж однорічний підріст її природного самосіву.

Як відомо, в ХVІІІ–ХІХ століттях і на початку ХХ століття лісосіку розробляли вручну. Деревину трелювали кіньми і вивозили її гужовим транспортом. Така технологія розробки лісосік мало пошкоджувала самосів і підріст, слабо порушувала підстилку і верхні шари ґрунту. Наслідком таких заходів було максимальне збереження підросту і утворення мінімальних умов для появи і розвитку трав'янистих рослин. Але, незважаючи на застосування такої технології розробки лісосік, природне відновлення корінних насаджень на зрубах розтягується на 50-60 років. Так, в Нагорянському лісництві Словечанського ДЛГ дерева сосни у відновлених на зрубах насадженнях мали вік від 37 до 108 років (табл. 1). Такий довгий період відновлення корінних насаджень сосни звичайної у свіжих суборах не виправданий ні в лісівничому, ні в економічному відношеннях.

Таблиця 1.

Розподіл дерев сосни за віком, які знаходились в одному ярусі, на лісосіках головного користування. Свіжі субори Нагорянського лісництва Словечанського ДЛГ

Лісосіка 1996 р., кв. 86 | Лісосіка 1998 р., кв. 7

Діаметр пенька, см | Вік зрубаних дерев, років | Частка дерев за віком, | Діаметр пеньків, см | Вік зрубаних дерев, років | Частка дерев за віком,

18,3-21,3 | 41-50 | 9,7 | 18,4-24,5 | 37-40 | 9,3

22,1-28,2 | 51-60 | 12,9 | 12,4-26,4 | 41-50 | 9,4

21,3-36,4 | 61-70 | 9,7 | 13,1-30,4 | 51-60 | 6,3

34,7-49,3 | 71-80 | 32,2 | 27,4-28,0 | 61-70 | 6,3

38,6-49,3 | 81-90 | 29,0 | 34,2-54,3 | 71-80 | 25,0

40,0-48,9 | понад 90 | 6,5 | 41,3-55,6 | 81-90 | 25,0

Разом | 100,0 | 51,3-70,4 | понад 90 | 18,7

Разом | 100,0

Узагальнюючи результати досліджень, слід відзначити, що в соснових насадженнях Житомирського Полісся на ґрунт випадає велика кількість насіння. Проте відновлення сосни і листяних порід тут є незадовільним через суцільний шар підстилки, недостатнє освітлення і задерніння ґрунту на зрубах і в часткових культурах.

Отже, єдиним виправданим у лісівничому і економічному відношеннях способом відновлення корінних насаджень у Житомирському Поліссі є створення лісових культур на всіх категоріях лісокультурних площ.

ПРОДУКТИВНІСТЬ НАСАДЖЕНЬ Овруцько-Словечанського кряжу

За сприятливих умов, які сформувались в Овруцько-Словечанському кряжі, один із способів підвищення продуктивності деревостанів полягає в тому, щоб в усіх типах лісорослинних умов та в усіх вікових групах насаджень на одиниці площі була оптимальна або близька до неї густота дерев або повнота. Повнота насаджень впливає не тільки на запас деревини, але і на очищення дерев від гілок, внутрішню будову стовбурів, а отже і на вихід цінних сортиментів.

В умовах Овруцько-Словечанського кряжу, як показали наші дослідження, сосна звичайна добре розвивається і проявляє інтенсивний ріст. Чисті її культури, створені у свіжих суборах, в 30 років при повноті 0,9 мають запас стовбурної деревини 170 м3, а середній річний приріст становить 5,5 м3/га; у 50 років при повноті 0,82-0,86 запас стовбурної деревини складає 293-321 м3, а середній річний приріст – 5,9-6,4 м3/га (табл. 2).

Таблиця 2.

Таксаційні показники чистих культур сосни звичайної

Квартал | Вік, років | Середні | Зімкнутість крон | Повнота | Бонітет | На гектарі

висота, м | діаметр, см | Число дерев, шт. | запас | середній

річний

приріст | вартість

стовбурної

деревини

м3 | м3 | гривні

Можарівське лісництво Словечанського держлісгоспу. Свіжі субори

18 | 50 | 19,8 | 22,1 | 0,76 | 0,73 | І | 764 | 266 | 100 | 5,3

80 | 50 | 20,4 | 21,2 | 0,86 | 0,82 | Іа | 962 | 293 | 110 | 5,9

79 | 50 | 20,2 | 20,6 | 0,90 | 0,86 | Іа | 1052 | 321 | 121 | 6,4

Пилипівське лісництво Житомирського держлісгоспу. Свіжі судіброви

95 | 65 | 27,3 | 29,4 | 0,63 | 0,72 | Іа | 529 | 483 | 100 | 7,4 | 6972 | 100

108 | 65 | 27,6 | 31,3 | 0,71 | 0,82 | Іс | 544 | 516 | 107 | 7,9 | 7719 | 111

95 | 65 | 28,8 | 32,3 | 0,79 | 0,89 | Іс | 572 | 550 | 114 | 8,5 | 8631 | 124

Журбівське лісництво Овруцько-Народицького спецдержлісгоспу. Вологі субори

34 | 77 | 28,5 | 29,5 | 0,56 | 0,62 | Іа | 464 | 380 | 100 | 4,9 | 6091 | 100

32 | 74 | 28,0 | 29,1 | 0,71 | 0,82 | Іа | 588 | 429 | 113 | 5,8 | 7450 | 122

Природно, що підвищення родючості ґрунту стимулює інтенсивність росту сосни звичайної. Як видно з табл. 2, запас 65-річних культур сосни звичайної, створених у свіжих судібровах, при повноті 0,82-0,89 становить 516-550 м3/га, а середній річний приріст – 7,9-8,5 м3/га. Причому в усіх вивчених нами культурах сосни звичайної ослаблених і сухих дерев не виявлено.

У лісовому фонді Житомирської області насадження сосни звичайної займають 59,7площі. Середній річний приріст її деревостанів становить 4,55 м3/га. Проведенням виправданих в лісівничому відношенні заходів ще можна підвищити продуктивність соснових насаджень. Як показали наші дослідження, середній річний приріст деревини (4,55 м3/га) в 50-річних соснових культурах, створених у свіжих суборах, можна підвищити до 117-142в 74-77-річних – до 108-127і в 88-90-річних – до 112-134а в 65-річних, створених у свіжих судібровах, до 163-187При цьому, впродовж формування насаджень необхідно систематично проводити доглядові рубання. В насадженнях, де вони проводились, спостерігається рівномірне розміщення дерев по площі, відсутні ослаблені і сухі дерева. Дослідження показали, що в чистих культурах сосни звичайної, що зростають у свіжих та вологих суборах і свіжих судібровах Житомирського Полісся за І-Іа бонітетами, після доглядових рубань у 30-річному віці на одному гектарі повинно залишитись близько 1860 дерев, у 50-річному – 1050, у 75-річному – 590, у 90-річному – 490. Повнота за сумами поперечного перетину повинна складати: у 30-річних культурах – 0,90; у 50-річних – 0,86; 65-річних – 0,89; 75-річних – 0,82; 90-річних – 0,83. За таких лісівничо-таксаційних показників насадження більш повно використовують сонячну енергію і родючість ґрунту.

У мішаних насадженнях з участю сосни звичайної і дуба звичайного, сосни звичайної і берези повислої продуктивність деревостанів залежить від зімкнутості верхнього ярусу. Надмірне зрідження першого ярусу хоча і супроводиться суттєвим збільшенням розмірів залишених дерев сосни (в 60 років середня висота збільшується на 2,0 м і діаметр – на 2,6 см), проте загалом значно знижує запас деревини (на 37 м3 на гектарі або на 9.

У середньовікових насадженнях з участю сосни і дуба, створених у свіжих суборах, збільшення повноти першого ярусу з 0,61 до 0,80 підвищує запас стовбурної деревини на 15-68 м3 на гектарі, а в культурах, створених у свіжих судібровах, підвищення повноти з 0,59 до 0,68 збільшує запас стовбурної деревини на 33 м3 на гектарі, або на 9,8.

У дерев сосни звичайної, як відомо, з кінця жерднякового віку зріджується крона. Цим можна пояснити задерніння ґрунту в чистих середньовікових, пристигаючих і стиглих, а іноді і жерднякового віку насадженнях. При зімкнутісті крон 0,6-0,7 і нижче навіть у середньовікових і пристигаючих чистих насадженнях трав'яниста рослинність витісняє коріння сосни з верхніх шарів ґрунту в нижні. Так, наші дослідження показали, що в 77-річному насадженні Журбівського лісництва Словечанського держлісгоспу зімкнутістю крон 0,56 у верхньому 10-санти-ме-тровому шарі ґрунту зосереджено у 2,6 рази більше коріння трав'янистих рослин, ніж дрібного коріння сосни звичайної. При цьому маса коріння сосни у верхньому 10-сан-ти-метровому горизонті становила 36,4а на глибині 10-25 см – 34,2від загальної його маси. У насадженні зімкнутістю крон 0,71 спостерігається зовсім інша картина – у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту маса коріння сосни звичайної була в 1,1 рази більшою, ніж маса коріння трав і в 1,6 рази більшою, ніж на глибині 10-25 см. На Поліссі трав'яниста рослинність не конкурує з сосною за вологу, оскільки тут випадає достатня кількість атмосферних опадів. Проте, трав'янисті рослини поглинають багато поживних речовин із ґрунту, а окремі види (пирій, куничник) виділяють в ґрунт інгібітори, які гальмують ріст коріння.

У високоповнотних соснових насадженнях Овруцько-Словечанського кряжу спостерігається інтенсивний ріст дерев за висотою, добре очищення від сучків, формування повнодеревних стовбурів. У дослідних 50-річних культурах сосни звичайної при зімкнутості крон 0,73 частка ділових дерев становила 76у 90-річних насадженнях при зімкнутості 0,54 – 74Підвищення зімкнутості крон у середньовікових культурах до 0,9 збільшує частку ділових дерев до 80-85а в стиглих деревостанах, за умов зімкнення крон 0,7 і більше, вона досягає близько 90від загальної кількості дерев у насадженні. Водночас покращується товарна структура лісостанів, зростає вихід цінних сортиментів і отримується високий прибуток від їх реалізації (табл. 2).

ВПЛИВ КУЛЬТУР СОСНИ звичайної НА ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТІ СУПІЩАНІ ҐРУНТИ

Дослідження проводили в чистих 67-річних культурах сосни звичайної, створених у свіжих суборах і 75-77-річних соснових культурах, вирощених у свіжих судібровах. Перші з них характеризувались повнотою 0,56 (зімкнутість крон 0,52) і 0,66 (зімкнутість крон 0,61), другі, відповідно – 0,79 (зімкнутість крон 0,71) і 0,66 (зімкнутість крон 0,63). Запас підстилки в культурах свіжих суборів становив 8,84 і 9,31 т/га, в насадженнях свіжих судібров – 18,34 і 17,42 т/га.

В усіх насадженнях в однакових за об'ємом шурфах виявлена майже однакова кількість дрібного коріння сосни. Розвиток трав у культурах практично не вплинув на розповсюдження коріння сосни звичайної у свіжих суборах і зумовив його заглиблення в свіжих судібровах.

Таблиця 3.

Фізико-хімічні властивості дерново-підзолистих ґрунтів культур сосни звичайної.

Нагорянське лісництво, Словечанський держлісгосп

Квартал, ділянка | Вік, років | Зімкнутість крон | Гори-

зонти | Глибина, см | Гумус, | Сума поглинених основ | Гідролітична

кислотність | рН

мг-екв на 100 г ґрунту | водневе | сольове

Свіжі субори

38,30 | 67 | 0,56 | А1 | 2-14 | 1,88 | 1,6 | 4,33 | 5,7 | 4,9

А2 | 14-24 | 1,32 | 1,3 | 2,67 | 5,7 | 4,8

В1 | 24-41 | 0,61 | 0,4 | 2,54 | 6,2 | 5,7

В2 | 41-63 | 0,53 | 0,3 | 1,83 | 5,9 | 5,4

С | 63-80 | 0,33 | 0,2 | 0,92 | 6,1 | 5,4

38,21 | 67 | 0,66 | А1 | 2-12 | 1,97 | 1,5 | 4,72 | 5,7 | 4,9

А2 | 12-25 | 1,12 | 1,3 | 2,27 | 5,8 | 4,8

В1 | 25-40 | 0,54 | 0,2 | 2,31 | 6,1 | 5,5

В2 | 40-60 | 0,52 | 0,2 | 1,75 | 5,9 | 4,9

С | 60-80 | 0,27 | 0,2 | 0,83 | 6,1 | 5,7

Свіжі судіброви

77,13 | 71 | 0,66 | А1 | 4-19 | 2,67 | 2,1 | 3,92 | 6,2 | 5,2

А2 | 19-36 | 1,52 | 1,9 | 0,83 | 6,3 | 5.7

В1 | 36-53 | 0,36 | 1,4 | 0,61 | 6,4 | 5,5

В2 | 53-94 | 0,19 | 1,4 | 0,87 | 6,4 | 5,4

77,10 | 75 | 0,79 | А1 | 5-19 | 2,59 | 2,0 | 4,02 | 6,1 | 5,2

А2 | 19-34 | 1,61 | 1,9 | 0,71 | 6,4 | 5,9

В1 | 34-50 | 0,34 | 1,3 | 0,52 | 6,3 | 5,7

В2 | 50-84 | 0,18 | 1,4 | 1,92 | 6,4 | 5.6

Встановлено, що в соснових культурах свіжих судібров частка напівмінералізованної фракції підстилки є значно більшою, ніж у насадженнях свіжих суборів (відповідно 63,6 – 66,4і 44,2 – 44,3Це свідчить про достатньо великий потенціал впливу підстилки на ґрунт у судібровних типах лісу. Значне збільшення напівмінералізованної фракції підстилки у культурах свіжих судібров досягається дещо більшим опадом органічної маси деревних порід і, в основному, інтенсивним розвитком трав'янистих рослин.

Нами виявлено вплив зімкнутості насаджень на вміст поживних речовин у підстилці – із збільшенням зімкнутості як у свіжих суборах, так і свіжих судібровах збільшується кількість азоту та фосфору і зменшується вміст калію, що напевне пояснюється різним складом і часткою в насадженнях чагарникових і трав'янистих видів. Загалом, у підстилці культур свіжих судібров порівняно з культурами свіжих суборів вміст поживних речовин є більшим, а величина кислотності – меншою (в середньому азоту в 1,2 рази, фосфору – 1,1, калію – 2,1, рН – 1,2 рази).

Збільшення кількості підстилки в насадженнях зумовлює збільшення гумусу в ґрунті. В культурах, створених у свіжих судібровах, де маса підстилки є в середньому в 2 рази більшою, ніж у культурах свіжих суборів, спостерігається й більша кількість гумусу як в акумулятивному, так і елювіальному горизонтах ґрунту (табл. 3).

Подібна закономірність виявлена і за кількістю поглинених основ. Гідролітична кислотність та рН водне і сольове, навпаки, є вищими у ґрунті під культурами свіжих суборів. Проте, як показали агрохімічні аналізи, зміна повноти насаджень у межах одного типу лісорослинних умов майже не впливає на фізико-хімічні властивості ґрунту (різниця є недостовірною).

Загалом, дерново-підзолисті ґрунти Овруцько-Словечанського кряжу забезпечують вирощування високопродуктивних насаджень сосни звичайної.

ХАРАКТЕРИСТИКА КРОНИ СОСНИ звичайної

При формуванні насаджень будь-якого складу всі лісогосподарські заходи направлені, як правило, на вирощування максимального запасу стовбурної деревини і цінних сортиментів. У цьому відношенні суттєве значення має густота культур, яка при лісогосподарських заходах визначається за зімкнутістю крон, а більш точно – за сумами поперечного перетину стовбурів. Зімкнутість крон є одночасно як економічним показником, оскільки впливає на вихід цінних сортиментів, так і біологічним, який характеризує стан та продуктивність насаджень.

У 28-29-річних чистих культурах сосни звичайної, створених у свіжих суборах, підвищення повноти на 0,1 (в межах 0,69-0,80, а кількості дерев – 1909 – 2530 шт./га) збільшує запас стовбурної деревини на 20 м3/га (9а в 33-35-річних культурах, створених в свіжих судібровах (в межах 0,64-0,74, а кількості дерев – 1417-1533 шт./га) – на 37 м3 /га (11,9

Найбільший приріст двох найнижчих гілок за довжиною в 28-29-річних культурах спостерігається в перші п'ять років і знаходиться в межах 129-142 см. В наступні п'ять років (за період з 5 до10 років) він становить 38-92 см. У 33-35-річних культурах приріст гілок за довжиною в першому п'ятиріччі становить 153-189 см, в другому – 94-105 см. Більший приріст гілок спостерігається +в культурах з меншою повнотою.

У 50-річних культурах, створених у свіжих суборах, при повноті 0,59-0,79 (кількість дерев 908-1218 шт./га), приріст двох найнижчих гілок за довжиною в перші п'ять років складає 70-113 см, в наступні – 62-118 см. При цьому в другому п'ятиріччі приріст гілок за довжиною в культурах з меншою (0,59) повнотою є меншим, ніж в культурах з більшою (0,79) повнотою.

У 67-річних культурах, створених в свіжих суборах, при повноті в межах 0,56-0,75 і кількості дерев 511-660 шт./га, найбільший приріст за довжиною двох нижніх гілок спостерігається в першому п'ятиріччі і становить 136-168 см. В другому п'ятиріччі він складає 75-123 см, в третьому (за період з 10 до 15 років) – 59-81 см. У першому п'ятиріччі більший приріст за довжиною спостерігається в рідких (повнотою 0,56) , а в третьому – в густих (повнотою 0,75) культурах.

У 75-77-річних культурах, створених в свіжих судібровах, при повноті в межах 0,68-0,79 і кількості дерев 478-577 шт./га, приріст двох найнижчих гілок за довжиною становить у першому п'ятиріччі 81-123 см, в другому (з 5 до 10 років) – 52-101 см, в третьому (з 10 до 15 років) – 52-93 см, в четвертому (з 15 до 20 років) – 18-23 см. У культурах з повнотою 0,68 очищення стовбурів від гілок є гіршим, ніж в культурах з повнотою 0,79.

У всіх відмічених культурах найбільшої довжини досягають дві перші від землі гілки. В 77-річних культурах, повнотою 0,62, найбільшої довжини (447 см) досягли треті від землі гілки. В 74-річних культурах, повнотою 0,82, треті з низу гілки досягли довжини 258 см. Проте в цих 74-77-річних культурах інтенсивність приросту за довжиною гілок з третього п'ятиріччя (після 10 років) помітно знижується. З більшою інтенсивністю це уповільнення спостерігається в густих (повнотою 0,82) культурах, ніж в рідких (повнотою 0,62). Слід наголосити, що навіть у середньовікових низькоповнотних насадженнях (зімкнутість крон 0,51-0,61) гілки після 10 років уже не здатні збільшити приріст по довжині і швидко опанувати вільний простір. У цих насадженнях, незважаючи на низьку зімкненість крон, приріст гілок після 15-20 років не перевищує 4-6 см в рік і крони сусідніх дерев навіть не доторкаються.

У чистих 50-річних культурах сосни звичайної, створених у свіжих суборах, загальна маса гілок середніх дерев і маса 100 штук хвоїнок є більшою в низькоповнотних насадженнях, ніж у високоповнотних. Водночас повнота деревостанів суттєво не впливає на вологість хвої. Така ж закономірність відносно маси хвоїнок та їх вологості спостерігається і в 74-77-річних культурах різних за повнотою.

Певної закономірності щодо вологості заболоневої деревини стовбурів сосни звичайної в різних за повнотою насадженнях нами не виявлено.

ВПЛИВ СХЕМ ЗМІШУВАННЯ НА ІНТЕНСИВНІСТЬ РОСТУ СОСНИ ЗВИЧАЙНОЇ В КУЛЬТУРАХ

Незважаючи на те, що визначенням впливу початкової густоти на продуктивність насаджень лісівники займаються з кінця ХІХ століття, виробничники і до цього часу створюють різні за густотою, а частіше рідкі, лісові культури на всіх категоріях лісових площ. Наші досліди показали, що в лісових культурах, які створюють в свіжих і вологих суборах і свіжих судібровах, ряди слід розміщати з таким розрахунком, щоб зімкнутість крон наступила не пізніше 6-7 років після посадки сіянців на постійне місце. Цього можна досягти за умов розміщення посадкових місць в культурах через 1,5-2,0 х 0,5-0,7 м. Таке розміщення посадкових місць в умовах Овруцько-Словечанського кряжу є доцільним на всіх категоріях площ, у тому числі і на свіжих зрубах, на яких відсутнє, або не очікується природне поновлення.

В умовах свіжих борів регіону досліджень найкращий ріст сосна проявляє в лісових культурах з чергуванням її семирядних куліс з одним рядом берези. Це обумовлюється тим, що листя останньої поширюються в усіх семи рядах куліси в такій кількості, яка необхідна для швидкої мінералізації підстилки. Береза витісняє коріння сосни з верхніх в нижні шари ґрунту тільки у тих дерев, які розташовані в сусідніх з нею рядах.

Дуб звичайний, на відміну від берези повислої, витісняє коріння сосни звичайної тільки в перші 10-15 (максимум 20 років). Після переходу дуба в другий ярус сосна опановує верхні шари ґрунту, і з цього часу в усіх шарах ґрунту частка коріння сосни є більшою, ніж дуба. Уже з кінця жерднякового віку сосна звичайна в культурах з дубом звичайним формує більш потужну кореневу систему, ніж в чистих насадженнях. Отже, дуб не тільки збагачує ґрунт поживними речовинами, а і підвищує біологічну стійкість сосни звичайної.

Найкращий ріст сосна проявляє в змішаних з дубом насадженнях, створених у свіжих і вологих суборах, за умов чергування її п'ятирядної куліси і одного ряду дуба. Використання такої схеми при створенні лісових культур забезпечує наявність достатньої кількості листя дуба в усіх рядах куліси сосни.

ВИСНОВКИ

У дисертації на підставі статистично достатнього експериментального матеріалу теоретично опрацьована і вирішена важлива проблема щодо вирощування високопродуктивних чистих і мішаних соснових насаджень в умовах Овруцько-Словечанського кряжу. В процесі досліджень проаналізовано інтенсивність насіннєношення сосни звичайної, особливості її природного відновлення, вміст поживних речовин у підстилці, фізико-хімічні властивості ґрунту, вплив різної густоти дерев на ріст і товарну структуру насаджень та розвиток крон. У кінцевому підсумку наведено схеми змішування деревних порід, розміщення посадкових місць, склад порід, агротехніку створення культур, які забезпечують найбільш інтенсивний ріст і високу продуктивність насаджень сосни звичайної.

1. В насадженнях Житомирського Полісся віком 60-120-років, які займають свіжі субори, щорічно на одному гектарі випадає від декількох десятків до сотень тисяч насіння сосни звичайної, однак поява самосіву і виживання підросту сосни звичайної є дуже слабкими. У свіжих суборах під наметом насаджень кількість самосіву і підросту становить від декількох десятків до сотень штук на гектарі, а в часткових культурах на міжряддях – від декількох десятків до тисячі шт./га. Основною причиною незадовільного відновлення сосни під наметом високоповнотних насаджень є потужний шар підстилки, а в низькоповнотних насадженнях і на зрубах – інтенсивне розростання трав'янистих рослин.

При орієнтації на природне відновлення порід відтворення зімкнутих корінних соснових насаджень у свіжих суборах Житомирського Полісся розтягується на 50-60 років.

2. У чистих середньовікових і пристигаючих культурах сосни звичайної повнотою 0,71-0,87, створених у свіжих суборах, підвищення повноти на 0,1 збільшує запас деревини на 35,7-42,0 м3/га або на 10,1-11,8; у пристигаючих деревостанах повнотою 0,63-0,71 – на 37,7 м3 (11,2а в стиглих повнотою 0,63-0,83 – на 38 м3/га (18,4; у середньовікових насадженнях повнотою 0,70-0,89, створених у свіжих судібровах – на 39,4-51,5 м3/га (7,11-11,4

У середньовікових соснових насадженнях з участю берези повислої повнотою 0,64-0,71, створених у свіжих суборах, підвищення повноти на 0,1 збільшує запас деревини на 50 м3/га (15,0У середньовікових насадженнях з участю сосни звичайної в першому ярусі й дуба звичайного в другому повнотою 0,61-0,80, створених у свіжих суборах, підвищення повноти на 0,1 підвищує запас стовбурної деревини на 43,7 м3 (10,6, а створених у свіжих судібровах при повноті 0,59-0,71 – на 57,5 м3/га (12,3

3. Підвищення повноти пристигаючих насаджень сосни звичайної на 0,1, створених у свіжих суборах, збільшує вартість стовбурової деревини на 17,5а створених у вологих суборах – на 9,0

4. Підвищення зімкнутості гілок у середньовікових соснових насадженнях із зімкнутістю крон у межах 0,5-0,7 на 0,1-0,2 збільшує подовженість безсучкової частини стовбурів у середньому на 4,0У пристигаючих насадженнях підвищення зімкнутості крон з 0,5 до 0,7 суттєво не впливає на подовженість безсучкової частини стовбурів.

5. Маса гілок з шпильками у дерев сосни середньовікових насаджень знаходиться в зворотній залежності зі зімкнутістю крон. Підвищення зімкнутості крон зменшує масу 100 штук хвоїнок і суттєво не впливає на їх вологість.

6. У середньовікових насадженнях при зімкнутості крон 0,55-0,69 вологість заболоневої деревини стовбурів є однаковою. В пристигаючих насадженнях при зімкнутості крон 0,56-0,71 вологість заболоневої деревини в густих культурах є дещо вищою до крони, в рідких – у межах крони.

Вологість заболоневої деревини гілок у кроні на різній віддалі від стовбура змінюється нерівномірно. Відрізки гілок із високою оводненістю деревини чергуються з низькою. Ці підйоми і зниження вологості не співпадають по довжині в гілках, розташованих на різних висотах у кроні.

В середньовікових насадженнях зімкнутість крон на вологість деревини гілок не впливає. У пристигаючому віці в густих культурах вологість деревини нижніх гілок є вищою, а гілок, розташованих у середній і верхній частині крони – нижчою, ніж у рідких насадженнях.

7. У насадженнях жерднякового віку, створених у свіжих суборах, найвищий приріст гілок за довжиною спостерігається у перші 5-7 років, у середньовікових, пристигаючих і стиглих – у 5-10 років. У насадженнях жерднякового віку найбільшу довжину мають нижні гілки, у насадженнях старшого віку – гілки, розташовані в середній частині крони. В усіх насадженнях приріст гілок по довжині залежить від метеорологічних умов року.

8. У насадженнях жерднякового віку зімкнутість крон вища, ніж повнота за сумами поперечного перерізу стовбурів. В усіх середньовікових і пристигаючих насадженнях зімкнутість крон нижча, ніж повнота за сумами поперечного перетину стовбурів.

Площа проекції крони середнього дерева сосни звичайної в культурах, створених у свіжих борах, у свіжих і вологих суборах та свіжих судібровах, яка забезпечує високу біологічну стійкість та продуктивність деревостанів, становить у третьому десятиріччі близько 3,6 м2, у четвертому – 3,9, у п'ятому – 5,5, у сьомому – 9,7, у восьмому –