Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения в лесохозяйственную практику современных технологий ухода за лесом, ориентированных на формирование высокопродуктивных хвойных древостоев с высокими техническими свойствами древесины. В этих целях используется длительный опыт экспериментов с комплексным уходом в насаждениях разного состава, возраста, типа леса, позволяющий рекомендовать варианты ухода за лесом, обеспечивающие наряду с количественным увеличением прироста древостоя повышение качественных показателей выращиваемого древесного сырья.
Целью исследования является выявление закономерностей структурных изменений, протекающих в хвойных древостоях на уровне дифференциации деревьев и строения годичного кольца древесины, под воздействием регулярного комплексного ухода за лесом. При этом структурные изменения в древостое (рядах распределения деревьев по ступеням толщины) рассматриваются во взаимосвязи со структурными трансформациями в строении древесины. Результатом данного исследования являются рекомендации по формированию чистых и смешанных хвойных древостоев повышенной продуктивности с высоким качеством древесного сырья. Задачи исследования:
выявление закономерностей реакции сосновых, еловых и сосново-еловых древостоев на регулярные разреживания и внесение удобрений;
изучение влияния регулярного комплексного ухода на структуру чистых и смешанных хвойных древостоев - распределение деревьев по ступеням толщины;
изучение структурных изменений в строении древесины (годичных колец) хвойных пород на объектах комплексного ухода за лесом;
выявление взаимосвязей между структурными изменениями в древостое и древесине (годичных кольцах) хвойных пород на объектах комплексного ухода;
изучение показателей плотности и анатомического строения древесины хвойных пород на исследуемых объектах;
рекомендации по формированию высокопродуктивных хвойных древостоев с высокими техническими свойствами древесины - целевые программы комплексного ухода за лесом.
Научная новизна. Впервые для района исследований:
выявлены структурные изменения в хвойных древостоях за 30-40-летний период под воздействием регулярного комплексного ухода за лесом на уровне популяции (древостой) - строения древесины отдельного дерева;
выявлено закономерное увеличение доли поздней древесины в приросте древостоя и деревьев разных ступеней толщины на объектах комплексного ухода за лесом;
установлено влияние режима комплексного ухода за насаждениями на увеличение показателей средней базисной плотности древесины деревьев разных категорий крупности;
выявлено ослабление влияния климатических показателей на прирост еловых древостоев после комплексного ухода в отличие от сосновых;
установлены различия в формировании базисной плотности древесины после комплексного ухода на анатомическом уровне: у ели за счёт количественного наращивания клеток поздней древесины, у сосны за счёт увеличения толщины клеточных оболочек поздней древесины;
в сосново-еловых древостоях выявлена следующая закономерность - при преобладании в составе сосны происходит увеличение базисной плотности древесины сосны и ели в результате комплексного ухода;
внесены коррективы в программы комплексного ухода за лесом, обеспечивающие оптимизацию режимов формирования высокопродуктивных чистых и смешанных хвойных древостоев с высокими техническими характеристиками древесного сырья;
8) разработаны и рекомендованы программы комплексного ухода за сосново-еловыми древостоями. Практическая значимость: Результаты исследования могут использоваться для разработки и корректировки целевых программ формирования высокопродуктивных чистых и смешанных хвойных древостоев с высокими техническими показателями древесного сырья. Выявленные закономерности позволяют прогнозировать изменение структуры древостоя, показателей плотности древесины, содержания доли ранней и поздней древесины у деревьев разных категорий крупности, а также выход сортиментов к возрасту рубки спелого древостоя в зависимости от режима ухода за насаждением. Рекомендованы целевые программы комплексного ухода в сосново-еловых древостоях. Предметом защиты являются:
выявленные закономерности структурных изменений в чистых и смешанных хвойных древостоях на объектах комплексного ухода за лесом;
выявленные зависимости изменения плотности древесины, содержания доли ранней и поздней древесины у деревьев разных ступеней толщины в хвойных древостоях на объектах комплексного ухода;
взаимосвязи между показателями структурных изменений в древостое и строении древесины (годичного кольца) в насаждениях, пройденных комплексным уходом за лесом;
программы формирования высокопродуктивных хвойных древостоев с высокими техническими свойствами древесины.
Личный вклад. Автором сформулирована научная проблема, разработана программа и методика исследований. С 2007 по 2011 гг. соискатель принимал активное участие в сборе, обработке, анализе материалов. Автору принадлежит также обобщение результатов за более чем 30-летний срок наблюдений на опытных объектах кафедры лесоводства. Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. исследований по Государственному контракту № 02.740.11.5197 от 12 марта 2010 г. по теме «Экологическая оценка и долгосрочный прогноз изменения продуктивности и возобновительного потенциала лесных экосистем Северо-Запада России на основе динамического моделирования» и по Государственному контракту № 14.740.11.1276 от 17 июня 2011 г. по теме «Разработка новых технических и технологических решений для повышения эффективности использования недревесных ресурсов леса».
Апробация диссертационной работы. По теме диссертации опубликовано 4 работы в реферируемых изданиях ВАК. Основные результаты диссертационной работы освещались на научно-технических конференциях СПбГЛТА по итогам научно-технических работ за 2008-10 г.г.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, включающего 336 наименований, из них 64 на иностранных языках. Общий объем работы - 245 машинописных страниц, включая 51 рисунок, 39 таблиц и 13 приложений.
Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю Е.С.Мельникову, В.Б.Скупченко и В.К.Зайцевой за методические консультации, Н.В.Беляевой, О.И.Григорьевой за помощь в сборе полевого материала.
