Интенсификация целевого выращивания сосновых насаждений в южно-таёжном лесном районе таёжной зоны европейской части России

• Автор: Степаненко, Ирина Ивановна
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 357 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЦЕЛЕВОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ ЛЕСОВ СЫРЬЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПОЛЬЗОВАНИЕ ИМИ

1.1. Теория и практика целевого выращивания леса и пользования лесными ресурсами

1.2. Повышение продуктивности лесов путем рационального, устойчивого лесопользования

1.3. Применение минеральных удобрений как способ повышения продуктивности лесов

1.4. Строение, свойства и качество древесины при интенсивном лесовыращивании с внесением минеральных удобрений

1.4.1. Влияние удобрений на радиальный прирост, макро- и микроструктуру древесины

1.4.2. Физико-механические и химические свойства древесины, целлюлозы и бумаги в результате применения удобрений
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Программа исследований
2.2. Методика исследований
2.3. Объем исследований
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Природные условия Унженской низменности
3.2. Характеристика пробных площадей
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА СВОЙСТВА ПОЧВ И НИЖНИЕ ЯРУСЫ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В СВЯЗИ С ТИПАМИ ЛЕСА
4.1. Почвы в сосняках основных типов леса Унженской низменности
4.2. Изменения в живом напочвенном покрове и подлеске в изучаемых
типах леса после внесения удобрений
4.3. Естественное возобновления леса под пологом сосновых насаждений
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ МАКРОСТРУКТУРЫ ДРЕВЕСИНЫ В ЕСТЕСТВЕНЫХ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЯХ
5.1. Формирование древесины сосны в зависимости от возраста и типа леса.
5.2. Влияние минеральных удобрений на динамику радиального прироста
и макроструктуры древесины сосны в связи с типами леса
5.3. Математические модели прогноза влияния минеральных удобрений
на макроструктуру древесины сосны
5.4. Влияние минеральных удобрений на макроструктуру годичных слоев

сосны по классам роста деревьев (по Крафту)
5.5. Макроструктура древесины сосны в зависимости от размеров крон деревьев и внесенных минеральных удобрений
5.6. Выводы
ГЛАВА 6. ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ ОТ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
6.1. Влияние удобрений на микроструктуру древесины сосны
в зависимости от типов леса
6.2. Физико-механические свойства древесины в сосняках Унженской низменности
6.3. Выводы
ГЛАВА 7. ОРГАНИЗАЦИЯ УСТОЙЧИВОГО ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ
В ЦЕЛЕВОМ ХОЗЯЙСТВЕ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ПИЛОВОЧНИК
7.1. Характеристика лесного фонда и использование лесосырьевых ресурсов в целевом хозяйстве
7.2. Система лесоводственных мероприятий в целевом хозяйстве
7.3. Теоретические положения и практическое значение интенсификации выращивания леса с применением минеральных удобрений в целевом хозяйстве
7.3.1. Практическое значение применения минеральных удобрений в целевом хозяйстве
7.3.2. Теоретические основы применения минеральных удобрений
при целевом выращивании леса
7.3.3. Совершенствование авиационной технологии внесения минеральных удобрений в лесные насаждения
7.4. Экономическая оценка применения минеральных удобрений в целевом хозяйстве по выращиванию сосновых насаждений на пиловочник
7.5. Научно обоснованные рекомендации по целевому выращиванию сосновых насаждений
7.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В современной национальной лесной политике России приоритетными направлениями являются: интенсификация воспроизводства лесов и повышение их продуктивности на основе инновационного развития лесного хозяйства. Они включают проведение исследований по разработке методов выращивания целевых насаждений из быстрорастущих, высокопродуктивных лесных пород с заданными товарными свойствами, из которых наибольший хозяйственный интерес представляет сосна. Для решения важной лесоводственной проблемы повышения продуктивности лесов и удовлетворения потребности народного хозяйства в хвойной древесине необходима разработка систем целевого выращивания леса с использованием инновационных подходов. К ним относятся интенсификация лесовыращивания с внесением минеральных удобрений и совершенствование устойчивого лесопользования путем формирования целевых хозяйств по выращиванию древостоев на товарные сортименты с конкретным оборотом рубки. Они обеспечивают высокие ле-соводственную и экономическую эффективности. В освоенных лесах с развитой инфраструктурой, для которых характерно снижение продуктивности, применение таких мероприятий наиболее эффективно. Научно-практическая информация в данных направлениях относится, в основном, к лесосырьевым плантациям (ДСП), и недостаточно исследованы естественные лесные насаждения и лесные культуры, составляющие основу лесного фонда России. Как показывает имеющийся опыт, такие насаждения являются потенциальным эффективным источником ускоренного получения деловой древесины. В настоящее время отмеченные направления не изучены с позиции единой лесоводственной системы, сочетающей интенсивную и экстенсивную формы ведения лесного хозяйства; отсутствуют научная концепция, теоретическая и методологическая базы по применению туков в приспевающих и спелых сосняках для их выращивания на деловую древесину, в том числе на пиловочный сортимент (далее пиловочник), с оптимальными для большинства ее потребителей показателями строения и физико-механических свойств. Актуальность работы заключается в необходимости научного обоснования вопросов теории и практики выращивания продуктивных сосновых насаждений для получения деловой древесины с заданными качественными характеристиками путем формирования целевых хозяйств и внесения удобрений с дальнейшим их развитием для разработки и совершенствования систем целевого лесовыращивания и лесопользования при ведении интенсивного лесного хозяйства. Такие системы позволяют повысить продуктивность лесов, увеличить размер лесопользования и обеспечить предприятия лесного комплекса деловой древесиной сосны с определенными качественными характеристиками.
Цели и задачи исследований. Основная цель исследований - теоретическое, практическое обоснование и развитие целевого интенсивного выращивания сосновых насаждений сырьевого назначения для повышения их продуктивности и получения древесины высокого качества на основе выявленных

hijIX слоев после внесения туков идет в большей степени за счет ранних тонкостенных трахеид [56, 57, 190, 311, 486, 494, 550]. Третьи указывают' на изменение ШГС за счет увеличения числа рядов поздних трахеид [66, 381, 460, 502, 518]. Большинство исследователей приходят к выводу, что в результате внесения удобрений в годичном слое, как правило, изменяется соотношение между ранней и поздней древесиной.
Анализ и обобщение результатов исследования влияния удобрений на соотношение ранних и поздних трахеид в годичных слоях хвойных пород показали, что для молодняков, реже средневозрастных древостоев, произрастающих на лесных плантациях и в лесных культурах, характерно увеличение ШГС за счет ранних трахеид. При увеличении ШГС более 1,0... 1,5 мм с одновременным повышением доли ранней древесины происходит снижение плотности древесины, а в некоторых случаях и ухудшение ее физико-механических свойств [56, 62-64, 190-192, 311, 316, 477, 517, 522, 550, 579]. В средневозрастных, приспевающих и спелых естественных насаждениях, лесных культурах и на плантациях внесение удобрений, как правило, повышает ШГС за счет увеличения числа рядов поздних трахеид, что ведет к росту доли поздней зоны годичного слоя, и не влияет на физико-механические свойства древесины [311, 318, 502, 504, 518, 530, 539, 565, 576].
Важными показателями качества древесины, целлюлозы и бумаги являются толщина клеточных стенок, диаметр и длина трахеид. По данным авторов, изучающих качество древесины удобренных насаждений, влияние минеральных удобрений па размеры трахеид зависит от ряда взаимосвязанных факторов: возраста дерева, условий местопроизрастания, темпов роста до и после обработки и регламентов применения удобрений [66, 190, 280, 311, 460, 541, 543, 553].
Остается спорным вопрос о влиянии на размеры трахеид скорости роста деревьев в результате внесения удобрений. Некоторые исследователи отмечают зависимость между интенсивностью роста и морфологией трахеид. Ряд авторов свидетельствуют, что в результате внесения удобрений происходит снижение длины трахеид на 5... 10 % и уменьшение толщины их стенок на 6...20 % [190, 538, 541, 553, 576, 578] при сохранении поперечных размеров трахеид [190] или некотором увеличении их радиальных диаметров [311]. В некоторых работах отмечается, что уменьшение размеров трахеид наблюдается только у деревьев, которые характеризовались средним или быстрым ростом до применения туков, то есть ШГС составляла более 2 мм. Так, К. Посэй [541] отмечает, что увеличение ШГС на 1 мм при исходной ширине 3 мм сопровождается снижением длины трахеид у сосны ладашюй (Pinus loblolly) па 5... 10 %. Напротив, у деревьев медленного роста при этом размеры трахеид не изменяются [311] или несколько увеличиваются [170, 285, 390, 391]. Так, применение азотных и смешанных (NPK) удобрений в сосняках Архангельской [285], Костромской [390, 391] областей и в Карелии [170] способствовали некоторому уголщению стенок трахеид на 9...30 % и их удлинению на 3,5... 13,6 % [390, 391]. Таким образом, вопрос о влиянии интенсивного роста, вызванного внесением удобре-