СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ Российский патент 2005 года по МПК A01G23/02 A01G23/00 

Предлагаемое изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к агролесомелиорации, и может быть использовано при создании устойчивых и долговечных лесных насаждений.

Известен способ создания ажурной лесополосы (Патент РФ №1604252, автор Скачков Б.И.), который заключается в посадке лесонасаждения чередующимися блоками из долговечной и быстрорастущей пород. По достижении деревьями долговечной породы проектной высоты блоки из быстрорастущей породы удаляют.

Недостатком этого технического решения задачи являются большие затраты труда на проведение лесохозяйственных уходов (вырубка блоков из быстрорастущей породы и осветительные рубки, необходимые в блоках из главной, долговечной породы). Так же из-за проведения “мгновенного удаления” (рубки) нежелательных деревьев оставшиеся древесные растения ввиду “резкого” осветления (ослабления конкуренции) развиваются импульсно, что приводит к недостаточной их устойчивости и долговечности.

Известен коридорный способ выращивания дуба в лесных полосах рядовой посадки (Е.С. Павловский. Выращивание защитных насаждений в Каменной Степи. Изд-во: “Лесная промышленность”, - М., 1965. - С.98-120), который заключается в создании насаждений по принципу “Дуб любит расти в шубе, но без шапки”. При использовании этого способа центральные ряды полосных насаждений занимают дубом (долговечной, медленнорастущей - главной породой), а крайние временными, сопутствующими породами, которые обладают более быстрым ростом и вследствие этого, оттеняя центральные ряды дуба, несколько увеличивают и его скорость роста.

Недостатком этого решения является то, что требуются большие затраты труда на проведение лесохозяйственных уходов за насаждением, в частности на осветлительные или прореживающие рубки ухода. В противном случае быстрорастущие породы заглушат медленнорастущие, а также скажется общая загущенность деревьев в насаждении (которая специально создается при посадке лесополос для более быстрого смыкания крон, оттенения почвы под пологом и создания в насаждении лесной обстановки), что отрицательно отразится на долговечности и устойчивости насаждения, так как импульсное развитие деревьев, оставшихся после необходимых прореживающих (осветлительных) рубок, снижает их биологическую устойчивость и долговечность.

Известен способ создания насаждений (а.с. СССР №1611272, MКИ⁵ A 01 G 23/00, автор В.И. Мосин) - прототип, который заключается в выращивании крупномерного посадочного материала, причем почва засевается многолетними травами. Деревья выкапывают с комом земли, структура которого закреплена травами, и перевозят на место посадки. Насаждение создают путем расположения деревьев с комом земли на необработанной поверхности почвы.

Недостатком этого технического решения задачи является прежде всего необходимость проведения лесохозяйственных уходов (рубок ухода) в насаждении, которые требуют больших затрат труда и необходимы для создания жизненного пространства как для надземной, так и для подземной (корневых систем) частей древесных растений, остающихся в насаждении после рубок. Удаление части деревьев необходимо для осветления древостоя и увеличения площади питания корневых систем для дальнейшего роста и развития деревьев, оставленных в насаждении. Но такое “мгновенное” уменьшение плотности древостоя или его изреживание приносит наряду с положительными изменениями (осветление и т.д.) и отрицательные. Они заключаются в уменьшении биологической устойчивости и долговечности деревьев за счет их импульсного развития, которое происходит из-за резкого получения оставшимися в насаждении деревьями большего количества света, питательных веществ и влаги. Затем, с возрастом, развиваясь все больше, уже более взрослые деревья начинают все сильнее конкурировать друг с другом за свет, влагу и пищу и импульс роста с течением времени затухает. Тогда возникает необходимость в проведении очередных рубок ухода (лесохозяйственного ухода), после чего оставшиеся деревья вновь начнут цикл импульсного развития. Рубки ухода необходимо проводить несколько раз в жизни насаждения /Защитное лесоразведение в СССР. Под редакцией Е.С.Павловского (Абакумов Б.А., Бабенко Д.К. и др. - М.: Агропромиздат, 1986. - С.153-164). К тому же процесс удаления деревьев из насаждений с помощью рубки требует больших затрат труда.

Заявляемое техническое решение задачи направлено на сокращение затрат труда на проведение лесохозяйственных уходов при повышении устойчивости и долговечности насаждения.

Технический результат заявляемого решения достигается тем, что осуществляют посадку части древесных растений в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство, причем пространство ограничивают корнеудерживающим материалом, а ограниченный объем питательного субстрата и/или почвы может быть различным и его ограничивают у отдельных деревьев и/или сплошными рядами.

Посадка части древесных растений в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство позволяет избежать затрат труда, связанных с осветлительными или прореживающими рубками ухода в насаждении (табл.1) (лесохозяйственные уходы). Деревья, корневые системы которых ограничены в почве и/или питательном субстрате (в пространстве), имеют замедленные показатели роста и развития, что связано с нехваткой питательных веществ и влаги. С возрастом их рост и развитие еще более замедляются, плавно уменьшая конкуренцию с деревьями, которые останутся в насаждении после рубок, что дает возможность их безимпульсного развития, увеличивая тем самым устойчивость и долговечность насаждения.

Таблица 1
Затраты труда на проведение лесохозяйственных уходов (рубок ухода) и долговечность насажденийСхема посадкиВозраст насаждений, летЗатраты труда на рубки ухода (летом) чел/час на 1 гаДолговечность насаждений, лет (теоретическая)Б*-Д*-Д-Д-Б1064 (по прототипу)1880120-140 25104 Б-Д-Д-Д-Б1014 (по заявляемому1820160-180решению)2528 • Б - береза повислаяД - дуб черешчатый

Это происходит потому, что ограниченный объем питательного субстрата и/или почвы для корневых систем части растений рассчитывают таким образом, чтобы нехватка элементов питания и влаги, содержащихся в нем, вызвала замедление их роста и развития и гибель деревьев в определенном, заранее запланированном возрасте. За счет этого уменьшаются затраты труда на проведение рубок ухода (лесохозяйственного ухода) в насаждении.

Известен способ подавления роста деревьев (а.с. СССР №1750497), заключающийся в том, что в период зимних морозов кору нежелательных пород разрушают вдоль ствола ударными рабочими органами - цепью, тросом, прутом и т.д. В этом случае также происходит замедление роста нежелательных древесных растений, у которых травмируется кора на стволиках и вершинки.

Но применение этого способа возможно только на молодых древесных растениях. При росте деревьев свыше 2-3 м травмирование вершинок нежелательных деревьев становится проблематичным ввиду их трудной досягаемости, а механизированное травмирование коры стволов становится невозможным из-за смыкания крон в междурядьях насаждения. Увеличение же толщины коры с возрастом делает ее травмирование довольно сложным, трудоемким процессом, требующим большой силы, что затруднительно сделать вручную. Поэтому этот способ невозможно применить в насаждениях 8-10-летнего возраста и выше, что делает невозможным долговременное, планое (безимпульсное) воспитание остающихся после рубки деревьев (по причине необходимости применения рубок ухода), что отрицательно влияет на устойчивость и долговечность насаждения. К тому же при использовании этого способа полностью сохраняется конкуренция между корневыми системами деревьев, которые будут оставлены после рубки (лидеры) и растений, определенных к угнетению и дальнейшей гибели, что тоже снижает темпы развития лидеров, их устойчивость и долговечность.

В заявляемом техническом решении корневые системы части древесных растений, определенных заранее в угнетенные (худшие) условия роста и развития, ограничивают корнеудерживающим материалом, что позволяет избежать их конкуренции с корнями лидирующих деревьев, которые получают большее количество элементов питания и влаги, что улучшает их развитие и, как следствие, устойчивость и долговечность.

Таким образом, признак - “осуществляют посадку части древесных растений в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство, причем пространство ограничивают корнеудерживающим материалом” - позволяет достичь технический результат, заключающийся в сокращении затрат труда на проведение лесохозяйственных уходов при повышении устойчивости и долговечности насаждения.

Заявляемое техническое решение выполняли следующим образом:

Пример 1. Облесяемая площадь представляет собой ложбину шириной 20 м, глубиной 0,3 м, протяженностью 150 м. Подготовка почвы состояла в поделке лунок на местах посадки саженцев древесных растений с помощью ямокопателя КЯУ - 100 А в агрегате с трактором МТЗ-80. Насаждение сажали рядовым способом, 5 рядами (три центральные занимали дубом черешчатым, а крайние - березой повислой). Глубина лунок составляла 40 см, а диаметр 30, 60, 80 см. Причем, различные диаметры лунок чередовались между собой в крайних рядах насаждения по посадочной площади следующим образом: 40×30; 40×60; 40×80; 40×30; 40×60; 40×80 и т.д. Центральные ряды подготавливали под посадку главной породы также поделкой лунок, но только двух диаметров следующим образом: 40×30; 40×60; 40×60; 40×60; 40×30; 40×60; 40×60 и т.д. Расстояние между рядками составляло 3 м, а в рядах между центрами посадочных мест 1,5 м.

Выращенные заранее в питомнике саженцы выкапывали вместе с комом почвы разного размера. Саженцы сопутствующей породы (березы повислой) с размерами: порядка 40×30; 40×60; 40×80 см. Размер кома почвы вокруг корней саженцев главной породы (дуба черешчатого) составлял 40×30 см; 40×60 см. Далее у выкопанных саженцев корневые системы вместе с комом почвы помещали в заранее приготовленные мешки из полиэтиленовой пленки, которые имели размеры, соответствующие размерам комков почвы с корневыми системами. Толщина полиэтиленовой пленки составляла порядка 0,4-0,5 мм, что позволяет удерживать корневые системы древесных растений внутри мешков и исключить их контакт с почвой, находящейся за ограниченным при посадке пространством. Далее саженцы доставляли к посадочной площади будущего насаждения.

Сажали саженцы в заранее подготовленные лунки, которые соответствовали размерам кома почвы с корневыми системами, упакованными в полиэтилены. Причем крайние ряды с сопутствующей породой (березой повислой) сажали только саженцами, корневые системы которых вместе с комом почвы были ограничены корнеудерживающим материалом (упакованы в полиэтилен). Центральные ряды главной породы (дуба черешчатого) сажали, чередуя саженцы с корнями, ограниченными корнеудерживающим материалом, в лунки размером 40×30 и 40×60 и саженцы без ограничения корневых систем в лунки 40×60 см, т.е. в каждом центральном ряду подряд два саженца были посажены с ограниченными в почве корнями и один без ограничения корневых систем.

В целом насаждение сажалось по следующей схеме: Береза повислая - Дуб черешчатый - Дуб черешчатый - Береза повислая.

Объем почвы в 1200 см³ (40×30 см) рассчитан на обеспечивание жизнедеятельности березы повислой в течение 10 лет, причем с 6-7-летнего возраста она уже начинает отставать в росте и развитии. Объем в 2400 см³ (40×60 см) рассчитан на 15-18 лет жизни березы повислой с началом отставания в росте с 10-11-летнего возраста, и объем в 3200 см³ (40-80 см) на 20-25 лет жизни с началом отставания в развитии с 15-16-летнего возраста. Для дуба черешчатого объем ограниченного для корневых систем почвенного пространства в 1200 см³ (40×30 см) соответствует 10-12 годам жизни с отставанием в росте с 7-8-летнего возраста, а объем почвы в 2400 см³ (40×60 см) соответствует 17-20 годам жизни с началом отставания в росте с 15-16-летнего возраста.

Приведенные объемы почвы рассчитывались теоретически и испытывались опытным путем для наиболее характерных почв Ставропольского края.

Посадка саженцев проводилась в лунки, соответствующие размерам кома земли с корневыми системами.

После осуществления посадки по заявляемому способу, через 6-7 лет третья часть сопутствующей породы (березы повислой) начала отставать в росте и примерно в 10-11-летнем возрасте усохла от недостатка питательных веществ и влаги. Вторая треть сопутствующей породы усохла в 17-18-летнем возрасте с плавным отставанием в росте с 10-11 лет, а оставшаяся часть начала отставать в развитии с 15-16 лет и погибла от недостатка питательных веществ и влаги в 20-25-летнем возрасте.

Третья часть деревьев дуба черешчатого, которым были заняты три центральных ряда насаждения, имеющих корневые системы, ограниченные объемом почвы в 1200 см³ (40×30 см), начала отставать в росте с 7-8-летнего возраста. Все это дало возможность остальным деревьям дуба черешчатого развиваться плавно, безимпульсно. В возрасте 10-12 лет эти деревья, отстающие в росте, усохли, чем сократили затраты труда на осветлительные (прореживающие) рубки ухода (лесохозяйственный уход). Вторая треть деревьев дуба черешчатого, имеющая ограничение почвенного пространства для кормовых систем в 2400 cм³ (40×60 см), начала отставать в развитии с 15-16-летнего возраста и усохла к 20 годам жизни. Эта часть древесных растений, так же как и все деревья насаждения, которые были ограничены в почвенном пространстве для корневых систем, дала возможность оставшимся растениям развиться плавно (безимпульсно) за счет своего медленного отставания в росте, что увеличило устойчивость и долговечность насаждения. Поэтапное усыхание части древостоя (в заранее запланированном возрасте) с ограниченным почвенным пространством для корневых систем избавило насаждение от необходимости проведения осветлительных рубок ухода, чем сократило общие затраты труда на лесохозяйственные уходы. Таким образом, после отмирания (гибели) части деревьев, которые сажали в ограниченное по объему почвы пространство, получилось дубовое насаждение, более устойчивое и долговечное, чем созданные по аналогичным решениям.

Пример 2. Второй пример создания насаждения по заявляемому решению отличается от первого тем, что в питомнике саженцы выращивали на питательном субстрате, представляющем собой смесь почвы и перепревшего навоза в пропорции 1:0,5 и смесь перепревшего навоза и гравия в пропорции 1:0,5. Причем выращивали их в металлических емкостях различного объема, в которых затем и высаживали саженцы в насаждении. Насаждение создавали по схеме Береза повислая - Дуб черешчатый - Дуб черешчатый - Дуб черешчатый - Береза повислая. Где береза использовалась в качестве сопутствующей породы, а дуб черешчатый - главной.

При необходимости посадку насаждения осуществляют таким образом, что в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство деревья сажают сплошными рядами (кроме рядов главной породы) и/или отдельно (в смешении с саженцами, не ограниченными в пространстве для корневых систем).

При создании насаждений на территориях с постоянным переувлажнением почвы, посадку саженцев осуществляют так же, как и в примере конкретного выполнения №1, но только в предварительно созданные микроповышения.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к агролесомелиорации, и может быть использовано при создании лесных насаждений. Осуществляют посадку части растений в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство. Пространство ограничивают корнеудерживающим материалом. Объем питательного субстрата и/или почвы может быть различным и его ограничивают у отдельных деревьев и/или сплошными рядами. Изобретение сокращает затраты труда на проведение лесохозяйственных уходов, рубок ухода при повышении устойчивости и долговечности насаждения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ создания лесных насаждений, включающий выкопку и посадку саженцев с комом земли, уход, отличающийся тем, что осуществляют посадку части древесных растений в ограниченное по объему питательного субстрата и/или почвы пространство, причем пространство ограничивают корнеудерживающим материалом.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ограниченный объем питательного субстрата и/или почвы может быть различным.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем питательного субстрата и/или почвы ограничивают у отдельных деревьев и/или сплошными рядами.