РАЗДЕЛ 2. ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСОВ ЛІСІВНИЧИМИ МЕТОДАМИ

Лекция 6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ

6.3 Рост древесных растений в высоту и толщину, их производительность

Понятия роста и развития древесных растений до конца еще не изучено. Эту проблему относят к основных в лесоводстве и физиологии растений. Познание законов роста и развития древесных растений позволяют в конечном результате целенаправленно влиять на производительность насаждений. Жизненные условия (тепло, свет, минеральное питание, влажность и т.п.) обусловливают оптимальный рост и развитие растений только в том случае, когда они согласуются с потребностями на разных возрастных этапах жизни древесных растений.

Что же собой представляет рост древесных растений? В научной литературе можно встретить целый ряд определений роста. Нужно иметь в виду, что рост это свойство живого организма. Рост растений всегда сопровождается увеличением их размеров и массы. В результате роста появляются новообразовании элементов структуры организма. Рост (увеличение размеров и массы растений) может быть выражен математически положительной величиной.

Наряду с ростом в растительном организме происходят определенные качественные изменения, то есть растение развивается. Качественные изменения в древесных растений всегда направлены на готовность их до плодоношения, хотя в лесном насаждении не все растения достигают такого развития, а некоторые, достигнув, могут не плодоносить. Под развитием следует понимать необратимые качественные изменения в элементах структуры, которые обусловлены наследственностью живого организма и конкретными условиями существования.

Рост и развитие представляют собой две стороны одного и того же явления, причиной которого является взаимодействие организма с внешней средой. Рост и развитие - это единство, которое характеризует одно из важнейших свойств живого растительного организма.

Нужно также представлять себе, что рост - это конечный результат сложных взаимосвязей многочисленных физиологических процессов. Чтобы успешно выращивать деревья в лесу, нужно знать, как они реагируют на условия среды, лесохозяйственные мероприятия.

Продуцирование органических веществ в древесных растениях зависит от особенностей породы по ассимиляции, а также от поверхности листьев как асиміляційних органов, продолжительности вегетации. Продукция растительной массы М является функцией ассимиляционной поверхности в, способности единицы ассимиляционной поверхности давать урожай W и длительности фотосинтеза Т. Таким образом, М = f(S, W, Т).

Производительность лесного насаждения (ежегодная продукция сухого вещества) может быть вычислена на основе:

- величины нетто - ассимиляции, как средней продукции сухой вещества на единицу листовой поверхности;

- индекса листовой поверхности, как величины общей поверхности листья на единицу площади почвы;

- срока жизни листьев.

Образованные при фотосинтезе асимілянти не полностью используются на "урожай" древесины, ибо часть их расходуется на образование кроны и репродуктивных органов, а также на рост и обеспечение жизнедеятельности растения.

Рост древесных растений, как уже отмечалось, еще полностью не изучен. Больше всего известно, о росте в высоту. В наших древесных растений наблюдается явно выраженный ритм роста стволов в высоту, который зависит от особенностей породы и внешних условий. Существует закон большого периода роста, а, кроме него, величина годовых приростов может колебаться в зависимости от погодных условий. За ходом годового прироста древесные породы сводят к двум типам: дубового и миндальных. К первому типу принадлежит дуб, бук, ель, сосна, пихта, которые рано начинают прирост в высоту при хороших лесорастительных условиях. Прирост в высоту может возобновиться еще раз в том же году. При летнем покое в текущем приросте ствола продолжается рост в толщину и рост корней. Тополевий тип присущ тополям, берегу, акации белой, лиственнице, некоторым другим породам, прирост в высоту которых в основном зависит от световых и температурных периодов. Прирост этих пород определяется погодными условиями текущего года. Продолжительность роста у обоих типов значительно отличается в течение года, особенно это касается пород тополиного типа, рост которых больше зависит от температурных условий и осадков. Старые деревья останавливают рост раньше, чем молодые.

В умеренных широтах снижение температуры воздуха вызывает ослабление роста древесных растений. Это вызывает гормональную ритмику в камбії, что влияет на формирование различных элементов древесины. Так появляются годовые кольца. Рост в толщину в лиственных пород в наших условиях начинается, как правило, в начале мая и продолжается до конца августа. У хвойных пород он начинается с середины мая и завершается в середине сентября. Погодные условия могут смещать начало и конец роста в толщину. Рост корней начинается недели на две позже от роста ствола и заканчивается в ноябре. Максимальные приросты наблюдаются: у сосны и лиственницы - в июне, у ели и бука - в начале июля, у дуба - в конце июля. Рост в высоту у всех пород заканчивается раньше, чем рост в толщину.

Количество листьев и хвои является фактором, который определяет рост. Однако рост не является простой функцией лиственной массы. Важно знать "производственную" способность лиственной массы, которая зависит от затенения и других неблагоприятных условий. Следует помнить, что молодые листья и хвоя более активно действуют на рост, чем старые. Благодаря формированию теневого листьев и хвои дерева могут приспосабливаться к меньшей освещенности, ассимилировать более экономно.

На рост древесных растений влияет водный режим почвы. Так, сухие, даже сиюминутные, периоды летом снижают рост в высоту и толщину. Особенно ощутимо влияют на снижение прироста сухие периоды, что наступают из года в год, один за другим. Нехватка воды вызывает преждевременное старение органов ассимиляции и опадение листьев. Избыток воды также негативно влияет на рост, потому что недостаток кислорода и избыток углекислого газа негативно воздействуют на деятельность корневой системы.

Кроме приведенных данных о рост и развитие древесных растений, нужно иметь в виду и тот факт, что между объемом подземной и надземной части деревьев существует взаимосвязь. Объем и соотношение надземной и подземной части древесных растений зависят от их возраста, характера гидрологических, фунтовых условий и др. С возрастом величина и надземной и подземной частей увеличиваются, правда, взаимосвязь здесь - корреляционный, а не функциональный. У дерева, которое сформировалось при определенном уровне освещенности, установилось определенное соотношение производительности и функционирования корневой системы и ассимиляционного аппарата. Если насаждения прореживается рубкой ухода, то для ассимиляционного аппарата создаются лучшие условия, чем для корневой системы. Поэтому появляется новое соотношение производительности функционирование корневой системы и ассимиляционного аппарата, причем активность последнего возрастает. Это - адекватно сокращению корневой системы. Такие изменения в жизни насаждения подпадают под действие биологического закона онтогенеза древесных растений.

Познавая объективно действующие законы жизни древесных пород, лесовод получает возможность определять причины тех или иных явлений в лесу, избегать негативных и, наоборот, вызывать положительные путем целенаправленных мер. Учитывая значение показателя производительности функционирование ассимиляционного аппарата и корневой системы, следует считать, что показатель полноты древостоя не может быть критерием состояния древостоя, потребность в рубках ухода и их интенсивность не могут определяться по показателем полноты. Это - слишком грубо.