Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
3.13. Новая парадигма в лесоводстве
Развитие науки происходит по своим законам и в ней всегда существует парадигма (от греч. paradeigma пример, образец) – совокупность научных достижений, признаваемых всем научным сообществом в тот или иной период времени и служащих основой и образцом новых научных исследований. Это общепринятый взгляд, который определяет теории, подходы и методы решения научных и практических задач. Уже достаточно давно в недрах классического лесоводства существуют отличные от него плантационное (Романов, Мухортов и др., 2007), хроно-лесоводство (Битков, 2009) и даже нетрадиционное лесоводство (Марченко, 1998). То есть вполне в духе Т. Куна (Кун, 2009) в лесной науке начался кризис и появились альтернативные теории и противоборствующие научные школы.
Зарождение новой парадигмы можно отнести, вероятно, в 1970-е годы, когда в моделировании роста древостоев в качестве нового фактора начали использовать их густоту. При старом подходе учитывали в основном условия местопроизрастания и типы леса, причем их идентичность проверяли по модельным деревьям, а их рост соотносили со шкалой бонитетов и именно по ним составлялось множество моделей (таблиц хода роста). Они сыграли выдающуюся роль в выяснении характеристик максимально продуктивных древостоев в разных регионах нашей страны. Однако они не давали ответа на вопрос, из каких начальных состояний они формируются, и драма их развития оставалась не изученной. В 1970-е и в 2010-е годы на эту тему развернулась дискуссия, и ряд вопросов не решен до сих пор (Рогозин, Разин, 2015).
Новая парадигма лесоводства основывается на двух новых законах: закона роста деревьев в молодняках Е. Л. Маслакова и закона развития одноярусных древостоев Г. С. Разина, которые проявляют себя в законах экологии и которые были рассмотрены выше. Вытекающие из этих законов следствия и рекомендации позволяют сформулировать положения новой парадигмы в их сравнении со старой (табл. 3.4).
Таблица 3.4
Основные утверждения парадигмы лесоводства по развитию одноярусных простых древостоев в одинаковых и оптимальных условиях
|
№ |
Старая парадигма |
Новая парадигма |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. |
Естественное изреживание происходит своевременно и закономерно |
Естественное изреживание запаздывает и древостой теряет производительность |
|
2. |
Высота древостоев мало зависит от их густоты. Ход роста (развитие) древостоя зависит от класса бонитета и лесорастительных условий |
Высота древостоев зависит не только от условий, но и от начальной густоты. Изначально менее густые насаждения с возрастом становятся более высокими |
|
3. |
Класс бонитета у древостоя постоянен и с возрастом меняется незначительно |
Класс бонитета с возрастом меняется у большинства древостоев |
|
4. |
Дифференциация деревьев в древостое проявляется в полной мере в возрасте 30–40 лет |
Деревья-лидеры проявляют себя уже в возрасте 8–10 лет |
|
5. |
В структуре древостоя имеет место случайное и групповое расположение деревьев; с возрастом оно стремится к равномерному |
Структура древостоя включает в себя биогруппы и в них растет 28–57 % деревьев. Биогруппы являются атрибутом древостоя |
|
6. |
В биогруппах растения мешают друг другу и поэтому они подлежат разреживанию |
Деревья-лидеры и биогруппы растут на активных зонах и являются центрами, где накапливается запас древостоя. Их оставляют при разреживаниях |
|
1 |
2 |
3 |
|
7. |
Уход за густотой следует начинать в жердняках, в возрасте 21–40 лет |
Уход за густотой следует начинать до смыкания крон и заканчивать до наступления максимума полноты |
|
8. |
Максимум массы хвои наблюдается в среднем и старшем возрасте при оптимальной густоте |
Есть константы для массы хвои и объема крон. В ельниках при их развитии от начальной густоты 1,0–1,65 тыс. шт./га константы достигаются в возрасте 45 лет |
|
9. |
Максимум текущего прироста древесины в ельниках в таежной зоне приходится в среднем на возраст 40–45 лет |
Максимум текущего прироста в ельниках наблюдается при их развитии от минимальной густоты, и приходится на 40 лет, а в изначально густых – на 25 лет |
|
10. |
Тип хода роста древостоя определяет класс бонитета, географическое и ландшафтное положение, тип леса |
Тип развития древостоя определяет его начальная густота, а при ее регуляции развитие зависит от возраста достижения предела сомкнутости крон и полога |
|
11. |
В развитии древостоя выделяют молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные насаждения |
Развитие древостоя делят на фазы прогресса и регресса, т.е на периоды до и после максимума прироста. Сбег ствола в фазе регресса является константой |
|
12. |
Регуляцию густоты проводят вплоть до приспевающего возраста |
Регуляцию густоты проводят только в фазе прогресса в развитии древостоя |
|
13. |
Регрессом считается распад и усыхание древостоя, а также возраст, когда объем отпада становится больше текущего прироста |
Регресс начинается уже в среднем возрасте и длится десятилетия; в нем проводят пассивные рубки отставших в росте деревьев |
|
14. |
Адаптивная неравнозначность левых и правых форм деревьев известна с 1980 г. Использование этих форм в теории и практике лесоводства пока не находит применения |
Левые формы предпочитают сухие условия и плохо переносят конкуренцию; правые любят влажность почвы и толерантны к конкуренции, при этом густота ценоза влияет на их численность намного сильнее, и при максимуме полноты правые формы начинают преобладать даже на несвойственных для них сухих почвах, что снижает их продуктивность |
Таким образом, новая парадигма меняет методику моделирования хода роста насаждений и принципы рубок ухода в лесоводстве: предлагается активный принцип рубок для фазы прогресса (в молодняках) и пассивный – для фазы регресса в средневозрастных и приспевающих насаждениях.
Далее возникает и новая парадигма для лесной селекции, которую мы рассмотрим в конце книги.
Контрольные вопросы
1. Появление и развитие леса, пять классов Крафта, ранговый закон роста деревьев Е. Л. Маслакова.
2. Развитие сосны в условиях конкуренции, в культурах с густым и с редким размещением в рядах; корреляции объемов деревьев в возрасте 29–40 лет с их ростом в ранние годы и зависимость уровня корреляций от густоты культур.
3. Вероятность формирования желательного события – крупных стволов сосны из тонких и толстых стволиков в 4 года в густых и в редких культурах. В каких культурах и почему происходит ослабление действия закона Е. Л. Маслакова.
4. Развитие ели в культурах плантационного типа Ф. А. Теплоухова. Вероятности формирования желательных для нас крупных деревьев в 70–78 лет из тонких и толстых стволиков в раннем возрасте, в период от 7 до 20 лет.
5. Полнота древостоя, нахождение ее стандартов и расчет относительной полноты.
6. Таблицы хода роста, их статичность и квази-динамика, кризис лесоводства и причины неадекватного моделирования динамики древостоев.
7. Классы бонитета, их неустойчивость и анализ роста насаждений в лесной опытной даче Тимирязевской СХА.
8. Рост культур М. К. Турского. Три типа их роста на графике, опознание момента максимума полноты по напочвенному покрову.
9. Поиск константных показателей в развитии древостоев – сбег ствола и как он «записывает на себя» историю густоты древостоя, привести график.
10. Морфогенез древостоев ели с разной начальной густотой – показать на графике примерное изменение суммы горизонтальных проекций крон в возрасте от 10 до 120 лет при разной начальной густоте: 62 тыс., 5,1 тыс. и 1,0 тыс. шт./га.
11. Морфогенез древостоев ели с разной начальной густотой – показать на графике примерное изменение сомкнутости полога и объема крон в возрасте от 10 до 120 лет при разной начальной густоте: 62 тыс., 5,1 тыс. и 1,0 тыс. шт./га.
12. Закон развития одноярусных древостоев Г. С. Разина (определение закона). Плантационное выращивание, Линдуловская роща лиственницы и ее начальная густота, леса на старых пашнях и управление их развитием.
13. Прогресс и регресс в развитии древостоя – показать на двух графиках примерную динамику текущего прироста от 10 до 100 лет в естественных ельниках и в культурах и указать на их отличия.
14. Пик прироста и его критичность для развития насаждения. Можно ли изменить и «переместить» линию развития ельников – привести примерные линии динамики полноты от 20 до 100 лет при выращивании ели без рубок ухода; с рубкой ухода со снижением густоты в 40 лет и с рубкой со снижением густоты в 25, 35 и 45 лет.
15. Формула оптимальной густоты Г. С. Разина – как рассчитывают входящие в нее показатели: Nопт – оптимальная густота, шт./га; K – упрощенный сбег ствола, равный K = Дср/Нср, см/м; Нгосп – средняя высота господствующих деревьев, м. В каком возрасте и в какой фазе развития ее применение эффективно. Почему практика лесоводства не приемлет новые модели выращивания леса.
16. Правые и левые формы деревьев – их эдафические и световые предпочтения, примерное соотношение численности и запасов этих форм в редких и густых культурах.
17. Развитие правых и левых форм сосны в Поволжье в густых культурах. Теория выращивания на сухих почвах, описать ее основные моменты из 5 положений.
18. Новая парадигма лесоведения и лесоводства – привести из 14 несколько (5–6) положений старой и новой парадигмы и рассказать, чем они отличаются.