Равномерное возобновление леса может происходить (|хотя и не всегда) под пологом одновозрастного леса и без последующего воздействия пожара. Например, возобновление ели под пологом березняков или осинников при равномерном размещении источников ее обсеменения.
Сравнивая обстановку для возобновления в лесу и на открытом месте, можно отметить большую изменчивость и динамичность напочвенной среды' в условиях открытого места.
Многочисленные исследования в нашей стране и за рубежом показали, что наиболее благоприятные условия для массового прорастания семян и под пологом леса, и на открытом месте создаются на обнаженной минеральной почве; однако в крайних условиях — при отсутствии или избытке влаги, а также при неблагоприятном температурном режиме — среда для прорастания семян и последующих процессов возобновления и здесь становится неблагоприятной.
В разных типах леса и типах лесорастительных условий вырубок и гарей, на склонах разных экспозиций создается неодинаковая обстановка для возобновления леса, в связи с чем требуются и специфические меры воздействия на нее. В условиях открытых мест — вырубок и гарей — потенциальные возможности и пути облесения раскрываются полнее. После сплошной рубки или пожара создастся новая экологическая обстановка, такой комплекс лесорастительных условий, сложная природа которого типом леса не отражается или отражается лишь частично. Показателем этих новых экологических условий является тип вырубки или гари. В настоящее время установлены определенные закономерности в процессах лесовозобновления в связи с типами леса и вырубок, проведены эксперименты по искусственному возобновлению леса в разных типах вырубок, связанных с лесовосстановлением. В зависимости от природно-экономических условий требуются различные затраты на создание лесных культур. Отсюда возникает необходимость выявления конкретных форм и степени влияния природных и производственных условий на формирование затрат труда и эффективность производства. При планировании роста объемов трудоемких лесовосстановительных работ учитывают необходимость проведения своевременного лесоводственного ухода, ход возобновительных процессов на вырубках, а также наличие материально-технических и трудовых ресурсов. Для сохранности и дальнейшего формирования насаждений при естественном и искусственном лесовосста-новлении большое значение имеет выбор оптимальных способов и методов проведения лесоводственных уходов.
Основы лесовосстановления в ленточных борах Прииртышья
Равнинную часть Обь-Иртышского междуречья между 50-54° с. ш. и 78-84° в. д. прорезывает система параллельных ложбин стока четвертичных вод, выполненных мощной толщиной флювиогляциальных песчаных осадков и заросших сосновым лесом. Общей особенностью этих лент является то, что все они имеют юго-западное простирание и падение. Близ границы Алтайского края и Казахстана Космалинская и Барнаульская ложбины сливаются между собой и с Локтевской, образуя обширное пространство островных песков, перекрывающих древние песчаные террасы Иртыша. При этом на протяжении 400 км от Оби к Иртышу ленточные боры пересекают две природно-климатические зоны: южную лесостепь с березовыми колками и сложным почвенным комплексом и разнотравно-ковыльно-типчаковую засушливую степьна темно-каштановых почвах. Граница между ними довольно четко проходит между 52- 53° с. ш. и по 81° в. д. Климат этихдвух природных зон имеет следующие основные особенности.
| Северная, Приобская половины боров | Южная, При-иртышскаячасть боров | |
| Среднегодовая температура воздуха, °СТо же, за май- август, °ССумматепла за вегетационный период, 0Количество осадков годовое, мм То же, за май -август, мм Относительнаявлажность воздуха,% Коэффициент увлажнения (отно-шение количестваосадков к дефициту влажности в период вегетации) | +1+16-172400- 2500 350-500 180—20053025-030 | +2+ 18-192500—2700 200-280150-18045010-025 |
Соответственно такой географии климата изменяются и особенности сосновых древостоев. В северной половинеони более производительны(II,7класса бонитета), чем в южной (III,9) (Л. Н. Грибанов, 1954) Абсолютный вес семян сосны значительно отличается в северной (8,05 г) и южной (11 г) частях боров (Л.Н. Грибанов, 1960).
Все вышеизложенное, а также особенности синнузального сложения нижних ярусов сосновых насаждений и их фитоценотические особенности явились основанием для разделения ленточных боров Обь-Иртышского междуречья на два лесораститсльпых района (Л. Ң Грибанов, 1965): Приобский (северная часть боров) и Прииртышский (южная часть боров в границах Лебяжинского, Ракитовского, Озерно-Кузнсцовского, Тополин-ского, Степно-Михайловского и Ключевского лесхозов Алтайского края и
11 лесхозов Павлодарской и Восточно-Казахстанских областей Казахстана ).
Результаты многолетнего (1932—1970) изучения особенностей естественного возобновления, формирования, роста и развития сосновых древостоев сухого бора позволяют дифференцировать динамический процесс смены одного поколения леса другими на следующие стадии, этапы и фазы.
Стадии вегетативного роста. 1.Этап постэмбрионального роста- фаза исходов от прорастания опавших на почву семян до перехода проростков на корнесобствениое питание. При этом успешность появления и укоренения всходов определяется достаточным обсеменением площади в сочетании с увлажнением почвы не ниже ее полевой влагоемкости в течение 10-15 дней, защиты появляющегося самосева от прямой солнечной радиациии конкуренции травянистой растительности. Такую защиту всходы находят в конусах тениматеринских деревьев или под пологом мелколиственных пород.
2. Этап индивидуального роста самосева от перехода всходов на корнесобственное питание до смыкания кронами -фаза подроста. На этом этапевегетативного роста самосева благоприятное защитноевлияние деревьев старшего поколения постепенно сменяется отрицательными трансабиотическимивоздействиями в связи с сильным дренажем почвы развитой поверхностной корневой системой материнских деревьев. В результате рост подроста задерживается, его морфологические особенности свидетельствуют о сильном угнетении Такое состояние угнетения сосновый подрост в сухих типах леса может выдержать в течение 20—30 лет, не теряя способности к оправлению, если причины угнетения будут устранены при вырубке или отмирании деревьев старшего возраста. Основываясь на сказанном, подростом мы называем молодые поколения леса в период от перехода всходов на корнесобственное питание до смыкания кронами, испытывающее угнетение в результате неблагоприятных трансабиотических воздействии деревьев старшего поколения или других лесообразующих древесных пород.
3. Этап большого роста деревьев в высоту — фаза жердняка.
С биологической точки зрения момент смыкания подроста кронами, сопровождающийся дифференциацией молодых деревцев по классам Крафта в результате непосредственного влияния их друг на друга, можно считать окончанием процесса естественного возобновления и началом фазы формирования молодогоо древостоя (М. Е. Ткаченко, 1939). При этом меньшая часть деревьев все время растет быстрее своих соседей, а значительное количество их, напротив, отстает в росте, становится угнетенными и отмирает. Промежуточное положение занимают деревца, растущие то быстрее, то медленнее соседних. В результате такого динамического процесса наблюдается дифференциация первоначально сомкнутого древостоя на отдельные биогруппы, отделенные друг от друга экологическими нишами. В течение этого заключительного этапа стадии вегетативного роста скорость увеличения размеров кроны все время отстает от ее отмирания — происходит интенсивное очищение нижней части стволиков от живых сучьев.
Стадия возмужалости древостоя. С окончанием периода большого роста древостоя в высоту процесс дифференциации деревьев по классам Крафта в основном заканчивается и древостой вступает в следующую стадию возмужалости.
Первым этапом этой стадии является период большoгo ростадеревьев в толщину, когда в результате интенсивного развития крон и как следствие увеличения ассимиляционного аппарата происходит накопление ассимилятов, необходимых для формирования репродуктивных органов и продуцирования семян, и наступаетфаза семеношения ипоявления нового поколениялеса.
При этом появившийся в экологических нишах самосев испытывает отрицательное трансабиотическое влияния деревьев старшего поколения леса, расположенных пл периферии сформировавшихся ранее биогрупп.
Заключительным этапом стадии возмужалости древостоя старшего поколения является фаза окончательногоего распада и формирования нового поколения леса В этот период наблюдается дальнейшее сокращение площади биогрупп первого поколения леса, сопровождающееся оправлением от угнетения ранее появившегося подроста, а на вновь освободившейся площади появляется новый самосев. Так продолжается до тех пор, пока не произойдет полная смена одного поколения леса другим. В итоге описанных динамических процессов в точных борах формируются оригинальные, сложные по форме группово-разновозрастные древостой из нескольких условно одновозрастных поколений.
Иным путем протекает смена поколений сосновых древостоев в сырых и влажных типах леса, где подлесок формируется осиной, которая вследствие недостаточного для нее увлажнения и богатства почвы (кварцевые перемытые и перевеянные боровые пески) никогда не достигает размеров деревьев первой-второй величины. После сплошных вырубок и особенно повальных лесных пожаров, уничтожающих большую часть соснового древостоя, осина дает обильные корневые отпрыски и быстро заселяет всю освободившуюся от сосны площадь. После смыкания крон появившихся корневых отпрысков осины, светолюбивая злаковая растительность под их пологом быстро погибает и создаются необходимые условия для появления более теневыносливого соснового самосева. Последний отличается быстрым приростом в высоту, и, достигнув возраста 8-10 лет, он начинает врастать в полог осины; еще через 10-15 лет сосна обгоняет в росте осину и выходит в І ярус. Таким образом, весь процесс восстановительной смены соснового древостоя занимает 25-35 лет, считая и времянужное для формирования необходимых условий для появления под пологом осины достаточного количества соснового подроста. Чем суше и беднее условия местопроизрастания и чем лучше обеспечено обсеменение сосновой площади, тем более быстрыми темпами протекаетэтот процесс.