6.2.5. Параметры древостоев, обеспечивающие максимальное накопление фитомассы крон

Определение параметров густоты и полноты древостоев, при которых они характеризуются максимальными запасами крон, имеет первостепенное значение при оптимизации структуры защитных лесов. По данным ряда исследователей, из всех фракций фитомассы деревьев, крона играет наибольшую роль в снижении скорости ветра, перераспределении осадков, задержании твердых частиц, поглощении углекислого газа, выделении кислорода и фитонцидов, увеличении продолжительности таяния снега, сокращении поверхностного стока (Фалалеев, Гордина, 1981; Яновский и др., 1990; Гордина, 1991; и др.). Средозащитные функции леса, как справедливо отмечает Ю.В. Лебедев (1998), проявляются в двух аспектах: во-первых, лес – физическое тело с морфометрическими параметрами, от которых зависит степень его воздействия на окружающею среду; во-вторых, лес – живой организм со своими физиологическими, биохимическими и биофизическими процессами (фотосинтез, дыхание, транспирация, поглощение газов и т.д.). Поэтому в лесах некоторых категорий защитности древостои с максимальными запасами крон являются оптимальными по своей структуре, так как они в наибольшей степени оказывают благотворное влияние на окружающею среду. При этом параметры оптимальных насаждений по наиболее эффективному выполнению ими средоформирующих функций должны быть дифференцированы не только по категориям защитности лесов, но и по лесорастительным районам и условиям местопроизрастания (Лосицкий, Чуенков, 1980).

Отправным моментом данных исследований, явились выявленные нами закономерности изменения в древостоях запасов крон. Установлено, что формирование кроновой массы происходит в тесной зависимости откачественных особенностей условий местопроизрастания, возраста и густоты древостоев. При определении оптимальной густоты древостоев по накоплению максимальных запасов крон нами использовали ранее разработанное уравнение (Нагимов, 2000):

lnP_kr = -30,5497 + 11,8808lnA – 0,9465ln²A – 4,7917lnS_p – 0,1842ln²S_p –

- 0,0129ln³S_p + 8,7700lnH₁₀₀ – 0,4342ln²H₁₀₀ + 0,7251lnAlnS_p –

- 1,7776lnAln H₁₀₀ + 0,6074lnS_pH₁₀₀ + 0,0712lnAlnS_pH₁₀₀,

R² = 0,897, Ϭ = 12,8%; (143)

где P_kr – запас фитомассы крон, т/га;

А – средний возраст древостоя, лет;

S_p – средняя площадь питания дерева, м²;

H₁₀₀ – средняя высота древостоя в возрасте 100 лет (класс бонитета).

Уравнение (143) было разработано с использованием экспериментального материала 107 пробных площадей, заложенных в сосновых насаждениях различных типов леса (классов бонитета), возраста и полноты.

При фиксированных показателях класса бонитета и возраста древостоев в указанное уравнение подставляли значения площадей питания с шагом 0,05м². Площадь питания деревьев, при которой достигается максимальный запас крон по их массе, принимали за оптимальную.

Для определения абсолютной полноты древостоев вычисляли средний диаметр (D) при оптимальной для данного класса бонитета и возраста площади питания деревьев. Этот показатель определяли на основе ранее разработанного уравнения при составлении таблиц хода роста древостоев (Нагимов, 2000):

lnD= - 2,4577 + 0,4436lnA + 0,0349ln²A + 0,5690lnS_p – 0,0137ln²S_p +

+ 0,0992lnAlnS_p + 0,7814ln H₁₀₀,

R² = 0,957, Ϭ = 5,8%; (144)

Результаты расчетов сведены в табл. 73. Анализируя эти данные, можно отметить, что в более благоприятных лесорастительных условиях оптимальная площадь питания деревьев в насаждениях любого возраста больше, чем в менее благоприятных. Объясняется это тем, что в лучших климатических и почвенных условиях по сравнению с худшими, деревья в одинаковом возрасте имеют значительно большие размеры стволов и крон, а, следовательно, требуют для своего роста большей площади питания. С другой стороны, как было показано выше, естественное изреживание начинается раньше и происходит интенсивнее в более производительных типах леса. Поэтому древостои в этих типах леса, как правило, отличаются более низкой густотой. Следует отметить, что в молодом возрасте максимальные запасы крон наблюдаются при предельных значениях густоты и полноты древостоев.

Таблица 73