Критерии и индикаторы роста, продуктивности лесных насаждений при их интенсивном выращивании

УДК

DOI:

Аннотация

Важной задачей лесной науки и практики является разработка и использование новых подходов, методов критериев и индикаторов в лесном хозяйстве, управлении лесами при интенсивном выращивании лесных насаждений. Цель работы — исследование влияния природных факторов (тип леса, возраст древостоев) и интенсивного метода выращивания леса с внесением удобрений на макроструктуру древесины сосны для целевого выращивания сосновых насаждений определенного строения и качества и обоснование целесообразности применения показателей макроструктуры древесины для характеристики индикатора — качества древесины при интенсивном ведении лесного хозяйства. Исследования проводили в подзоне южной тайги (Костромская, Нижегородская области) в удобренных и контрольных (неудобренных) сосняках разных типов леса: брусничном, лишайниковом, черничном, долгомошном. Удобрения вносили в два приема.
В сосняках брусничных и лишайниковых изучали спелые древостои (90...100 лет),
в долгомошных — приспевающие древостои (70 лет). В первый прием (1982 г.) применяли азотные, фосфорные, калийные и смешанные удобрения в дозах 100, 150, 200 кг/га действующего вещества, во второй прием (1987 г.) — азотные удобрения в дозе 150 кг/га на части опытных участков. В исследованиях и при обработке экспериментальных данных использовали стандартные методики. Показаны основные критерии и индикаторы устойчивого управления лесами и лесопользования, применяемые для характеристики древостоев при интенсивном выращивании леса, особое внимание уделено качеству древесины по показателям макроструктуры древесины. Установлена зависимость показателей макроструктуры древесины сосны от типа леса, возраста древостоя по этапам онтогенеза и интенсивного метода выращивания леса с внесением удобрений. Исследования показали, что в естественных сосняках преобладающих типов леса подзоны южной тайги формируется древесина высокого качества с оптимальными показателями микроструктуры для получения деловой древесины, в том числе пиловочника. В сосняках брусничных, черничных, лишайниковых азотные и смешанные удобрения значительно изменяют показатели макроструктуры древесины сосны (ширину годичных слоев увеличивают в 1,3–2,2 раза, процент поздней древесины — на 9,6...30,7, число годичных слоев снижают в 1,2–2,2 раза), способствуют формированию менее равномерных годичных слоев по сравнению с контрольными (неудобренными) древостоями. Для оценки качества древесины предложено использовать классы качества по комплексному показателю, включающему основные элементы макроструктуры древесины: ширину годичных слоев, процент поздней древесины, число годичных слоев в 1 см.
Результаты исследований могут быть применены в практике лесного хозяйства и лесной промышленности при оценке строения и качества древесины сосны, получаемой в результате интенсивного лесовыращивания, для ее сортировки и сертификации, а также в лесном планировании и управлении лесами.

Сведения об авторах

• © И.И. Степаненко, д-р с.-х. наук, доц., зам. начальника отдела развития лесного комплекса и реализации проектов и программ
  Комитет лесного хозяйства Московской области,
  б-р Строителей, д. 1, г. Красногорск, Московская обл., Россия, 143407;
  е-mail: moslescomsi@mail.ru

Ключевые слова

Литература

1. ИСО 9000 — НСО 8402. Управление качеством продукции. М.: Изд-во стандартов, 1988. 96 с.
2. Критерии и индикаторы устойчивого управления лесами Российской Федерации. М.: Федеральная служба лесного хозяйства России, 1998. 7 с.
3. Мелехов И.С. О качестве северной сосны. Ар­хангельск: Севгиз, 1932. 20 с.
4. Мелехов И.С. Лесоведение: учеб. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1980. 406 с.
5. Мелехов И.С. Лесоводство: учеб. для вузов. М.: Госагропромиздат, 1989. 302 с.
6. Степаненко И.И. Влияние удобрений на анатомическое строение древесины сосны в разных типах леса // Лесн. журн. 2000. № 4. С. 126–134. (Изв. высш. учеб. заведений).
7. Степаненко И.И. Повышение продуктивности сосновых насаждений в результате внесения минеральных удобрений // Лесн. журн. 2005. № 4. С. 61–69. (Изв. высш. учеб. заведений).
8. Степаненко И.И. Интенсификация целевого выращивания сосновых насаждений в южно-таежном лесном районе таежной зоны европейской части России: дис. ...д-ра с.-х. наук. Архангельск, 2010. 295 с.
9. Чавчавадзе Е.С. Древесина хвойных: морфологические особенности, диагностическое значение. Л.: Наука, 1979. 190 с.
10. Cubbage F.W., Siry J.P. Certification of fast-grown pine plantations in the U.S. South: Enironmetal benefits and economic sustainability // XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. P. 201.
11. Guo J., Wang J.R. Height growth and growth intercepts for estimating site quality for young jack pine plantations in Northern Ontario // XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. P. 368.
12. Harding K.J., Copley T.R., Toon P.G. Potential gains in wood quality from matching taxa to sites: The Queensland pine plantation experience // XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. P. 171.
13. Kee Seng G., Lim S.C. Sound absorption coefficient of plantation timber — Acacia mangium and rubberwood // XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. P. 32.
14. Raymond C.A., Munen A. Effect of fertilizer on wood properties of Eucalyptus globules // Canad.J. Forest. Res. 2000. Vol. 30, N 1. P. 136–144.
15. Tesch S.D., Filip G.M., Fitzgerald S.A. Silvicultural treatments for enhancing tree value, vigor and growth in 70 to 120-year old stands dominated by noble fir on the Warm Springs Indian Reservation: A synthesis of the literature. Oreg., 1994. 21 p.
16. Valinger E. Effect of thinning and nitrogen fertilization on growth of Scots pine trees: total annual biomass increment, needle efficiency, and aboveground allocation of biomass increment // Canad. J. Forest Res. 1993. Vol. 23, N 28. P. 1639–1644.
17. Westfall J.A., Burkhart H.E., Allen H.L.Young stand modeling for intensively-managed loblolly pine plantations in Southeastern U.S. // Forest. Sc. 2004. Vol. 50, N 6. P. 823–835.
18. Zhang S. Breeding for quality wood production: Challenges and opportunities // XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. P. 157.

Ссылка на английскую версию:

UDC 630*187+630*55:630*81

Criteria and Indicators of Growth, Productivity of Forest Stands Under Their Intensive Cultivation

I.I. Stepanenko, Doctor of Agriculture, Associate Professor, Alternate Director of Branch of Forest Complex Development and Program Realization

Moscow region Forestry (State) Committee, Boulevard Stroiteley, 1, Krasnogorsk, Moscow region, 143407, Russia; e-mail: moslescomsi@ mail.ru

An important task of forest science and practice is the development and use of new approaches, methods, criteria and indicators in forestry, forest management under intensive cultivation of forest stands. The purpose was to study the influence of environmental factors, such as forest types, forest stands age and intensive method of growing forest fertilization on pine wood macrostructure for pine stands growing target specific structure and quality, and the rationale for the use of indicators to characterize the wood macrostructure indicator - quality wood in intensive forestry. This work continues the cause of Ivan Stepanovich Melehov - an outstanding Russian forester and dedicated to his memory. The studies were conducted in the southern taiga subzone (Kostroma, Nizhny Novgorod region) in fertilized and control (unfertilized) pine forests of different types: cowberry (Pinetum vacciniosum), bilberry (Pinetum myrtillosum), lichen (Pinetum cladinosum), long-moss (Pinetum polytrichosum). The mature stands (90-100 years) were studied in Pinetum vacciniosum, Pinetum myrtillosum and Pinetum cladinosum, maturing stands (70 years) - Pinetum polytrichosum. The fertilizers were applied in two steps. In the 1-st receiving (1982) were applied nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), mixed (NPK) fertilizer in doses of 100, 150, 200 kg /hectare of active ingredient (a.i.) in the 2-nd receiving (1987) - nitrogen fertilizer (N) at 150 kg /hectare a.i. on experimental plots: N100, N150, (NPK) 150, P150, K150. In the research and analysis of the experimental data were used standard techniques. The article shows the main criteria and indicators for sustainable forest management and forest management used to characterize the stands under intensive cultivation of forests, special attention is given to the indicator – wood quality in parameters of macrostructure wood. The dependence of the performance of the macrostructure pine forest type, stand age in stages of ontogeny and intensive cultivation methods forest fertilization is established. Studies have shown that in natural pine of forest types prevailing southern taiga subzone formed high quality wood with optimal parameters of microstructure for industrial wood, including logs. In the pine forests of Pinetum vacciniosum, Pinetum myrtillosum, Pinetum cladinosum is the most effective nitrogen and mixed fertilizers. They significantly change performance of the wood macrostructure: increase the width of annual layers in the 1.3...2.2 times, latewood percent – 9.6...30.7%, reduce the amount of annual layers in 1,2...2,2 times, promotes less uniform annual rings on compared with control (unfertilized) stands. The studies found that the intensive cultivation of pine stands with fertilizer for industrial wood, including logs, you must take into account the indicator - the quality of the wood. Based on the results of studies to assess the quality of the wood is proposed to use quality classes on a complex metric that includes the basic elements of the macrostructure of wood: the width of annual rings, the latewood percent, the amount of annual rings in 1 cm. The obtained results can be used in the practice of forestry and forest industry at evaluation of the structure and quality pine wood, obtained by intensive forest cultivation for its grading and certification, as well as in the forest planning and forest management as a quality indicator in the target state programs and regulations.

Keywords: criteria, indicators, intensive cultivation of forests, fertilizers, quality of wood, wood macrostructure, ontogeny, stand age, forest types.

REFERENCES

1. ISO 9000 – NSO 8402. Upravlenie kachestvom produktsii [ISO 9000 – NSO 8402. Quality Management]. Moscow, 1988. 96 p.

2. Kriterii i indikatory ustoychivogo upravleniya lesami Rossiyskoy Federatsii [Criteria and Indicators of Sustainable Forest Management of the Russian Federation]. Moscow, 1998. 7 p.

3. Melekhov I.S. O kachestve severnoy sosny [About the Quality of Northern Pine]. Arkhangelsk, 1932. 20 p.

4. Melekhov I.S. Lesovedenie [Forest Science]. Moscow, 1980. 406 p.

5. Melekhov I.S. Lesovodstvo [Forestry]. Moscow, 1989. 302 p.

6. Stepanenko I.I. Vliyanie udobreniy na anatomicheskoe stroenie drevesiny sosny v raznykh tipakh lesa [Effect of Fertilizers on the Anatomical Structure of Pine Wood in Different Forest Types]. Lesnoy zhurnal, 2000, no. 4, pp. 126–134.

7. Stepanenko I.I. Povyshenie produktivnosti sosnovykh nasazhdeniy v rezul'tate vneseniya mineral'nykh udobreniy [Increasing Productivity of Pine Stands by Mineral Fertilizers Application]. Lesnoy zhurnal, 2005, no. 4, pp. 61–69.

8. Stepanenko I.I. Intensifikatsiya tselevogo vyrashchivaniya sosnovykh nasazhdeniy v yuzhno-taezhnom lesnom rayone taezhnoy zony evropeyskoy chasti Rossii: dis. …d-ra
s.-kh. nauk [Intensification Target of Growing Pine Plantations in the Southern Taiga Forest Area of the Taiga Zone of the European Part of Russia: Doct.Agric.Sci.Dis]. Arkhangelsk, 2010. 295 p.

9. Chavchavadze E.S. Drevesina khvoynykh: morfologicheskie osobennosti, diagnosticheskoe znachenie [Softwood: Morphological Features, Diagnostic Value]. Leningrad, 1979. 190 p.

10. Cubbage F.W., Siry J.P. Certification of fast-grown pine plantations in the U.S. South: Enironmetal benefits and economic sustainability. XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. 201 p.

11. Guo J., Wang J. R. Height growth and growth intercepts for estimating site quality for young jack pine plantations in Northern Ontario. XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. 368 p.

12. Harding K.J., Copley T.R., Toon P.G. Potential gains in wood quality from matching taxa to sites: The Queensland pine plantation experience. XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. 171 p.

13. Kee Seng G., Lim S.C. Sound absorption coefficient of plantation timber – Acacia mangium and rubberwood. XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. 32 p.

14. Raymond C. A., Munen A. Effect of fertilizer on wood properties of Eucalyptus globules. Canad.J. Forest. Res., 2000, vol. 30, no. 1, pp.136–144.

15. Tesch S.D., Filip G.M., Fitzgerald S.A. Silvicultural treatments for enhancing tree value, vigor and growth in 70 to 120-year old stands dominated by noble fir on the Warm Springs Indian Reservation: A synthesis of the literature. Oreg., 1994. 21 p.

16. Valinger E. Effect of thinning and nitrogen fertilization on growth of Scots pine trees: total annual biomass increment, needle efficiency, and aboveground allocation of biomass increment. Canad. J. Forest Res., 1993, vol. 23, no. 28, pp. 1639–1644.

17. Westfall J.A., Burkhart H.E., Allen H.L. Young stand modeling for intensively-managed loblolly pine plantations in Southeastern U.S. Forest. Sc., 2004, vol. 50, no. 6,
pp. 823–835.

18. Zhang S. Breeding for quality wood production: Challenges and opportunities. XXII IUFRO World Congress: abstracts. Brisbane, Australia, 2005. 157 p.

Received on December 11, 2013