Взаимовлияние древесных и кустарниковых пород

Однопородные искусственные насаждения в большой степени подвержены массовому размножению в них вредителей и болезней, специфичных для данного вида растений. Кроме того, они менее устойчивы к внешним факторам среды, пожарам, засухам, обладают худшими мелиоративными свойствами. Смешанные культуры, созданные с учетом всех особенностей произрастания лесных видов, в том числе и взаимовлияния, полнее используют лесную среду, более продуктивны и устойчивы по сравнению с чистыми насаждениями, имеют более разнообразную, но меньшую по численности энтомофауну по сравнению с чистыми насаждениями. В смешанных культурах наблюдается гораздо меньше массовых вспышек заселенности вредителями из-за влияния фитонцидов и очагового расположения древесных пород: вокруг дерева, заселенного определенным видом энтомовредителя, распространяются фитонциды деревьев другой породы, играющие роль отпугивающих веществ. В чистых сосновых насаждениях велика вероятность заболевания деревьев корневой губкой. Заражение здоровых растений происходит от соприкосновения с корнями больных деревьев.

Введение

в сосновые культуры акации желтой, бузины и других кустарников влияет на уменьшение заражаемости сосны данным заболеванием^[1]. Следует учесть, что при подборе состава лесных культур нужно учитывать степень воздействия фитонцидов на возбудителей болезней. Так, в лиственнично-еловых культурах происходит значительное заражение лиственницы бактериозом, а смешение с другими породами предохраняет ее от этого заболевания.

Образование лесной подстилки в культурах является признаком биологической устойчивости искусственных насаждений, так как продукты разложения повышают плодородие почвы. Подстилка уменьшает промерзание почвы зимой, сильное нагревание и испарение влаги в летний период, увеличивает скважность и порозность почвогрунтов. Скорость накопления и разложения подстилки больше в смешанных насаждениях, она более рыхлая и слоистая. В опаде хвойных деревьев много зольных элементов, а наибольшее количество минеральных веществ имеется в опаде лиственных деревьев и кустарников (береза, акация, черемуха и др.). Кроме того, подстилка может являться местом зимовки вредителей: в подстилке смешанных сосново-березовых насаждений подкорного клопа меньше, чем в чистом сосновом насаждении.

Состав лесных культур во многом зависит от почвенно-климатических условий: в более благоприятных создаются смешанные насаждения, в бедных или неблагоприятных — чистые культуры. Но даже благоприятные условия не гарантируют получения устойчивых и продуктивных насаждений. Иногда смешанные насаждения получаются редкими, ослабленными и неустойчивыми из-за негативного влияния друг на друга древесных и кустарниковых пород при неправильно подобранной технологии выращивания культур для конкретных условий.

При создании смешанных культур необходимо учитывать их взаимодействие и подбирать для совместного произрастания породы, совместимые в экологическом и биологическом аспекте. Многие главные породы нуждаются в межвидовой помощи: отенении почвы, повышении почвенного плодородия, создании лесной среды. Следует, однако, отметить, что межвидовое взаимодействие в основном заключается в конкурентной способности, которая определяется биологическими и лесоводственными особенностями древесных пород: скоростью роста, накоплением фитомассы, интенсивностью поглощения и выделения питательных веществ, отношением к свету, теплу, почве и влаге, устойчивостью к вредителям и болезням, фотосинтезом и транспирацией, возрастом и др. Поэтому при подборе ассортимента смешанных культур необходимо руководствоваться знанием особенностей взаимодействия и взаимовлияния главных и сопутствующих пород. Положительное или отрицательное взаимовлияние зависит от размещения по площади и способов смешения древесных и кустарниковых пород, густоты, возраста, условий произрастания и состава культур. Кроме того, на рост и состояние культур влияют состав и количество живого напочвенного покрова, микрофлоры и фауны почвы, животных.

Взаимоотношения разных пород в смешанных культурах изменяются в зависимости от возраста. Наибольшая конкуренция наблюдается в фазе чащи и жердняка, а в средневозрастных, приспевающих и особенно спелых насаждениях она сглаживается, на что влияет естественный и искусственный отбор, который в этом возрасте уже не интенсивен. Корни одного дерева могут проникать в зону роста другого дерева, вытеснять из верхнего, самого плодородного слоя почвы, расти горизонтально и при встрече с другими корнями уходить вглубь. При проектировании смешанных лесных культур следует учитывать типы корневых систем и их взаимодействия у древесных и кустарниковых пород. Например, совместная посадка ели (горизонтальный тип корневой системы) и сосны (вертикальный тип) предотвращает выпад ели при ветровале, когда сосна закрепляет поверхностную корневую систему ели.

Также на особенности взаимодействия влияют условия произрастания. Например, в сухих условиях местопроизрастания береза испытывает недостаток в питательных веществах и влаге, поэтому растет медленнее сосны и выполняет функции по благоприятному влиянию на ее рост. В более комфортных условиях для роста береза обгоняет сосну и при неправильно выбранной схеме смешения негативно воздействует на нее, гибкими и пластичными ветвями охлестывая ее крону. Хотя, по некоторым данным, в кулисных культурах, в ближних рядах по отношению к березе, сосна имеет интенсивный рост по сравнению с более отдаленными рядами.

Взаимоотношение древесных пород в лесных культурах характеризуется пятью типами взаимовлияния: симбиоз, паразитизм, взаимопомощь, конкуренция, борьба. Симбиоз — это взаимоотношения, при которых оба растения извлекают пользу друг от друга при совместном произрастании. Ярким примером симбиоза является лишайник, состоящий из гриба и водоросли. Водоросль в результате фотосинтеза производит органические вещества, использующиеся грибом, а тот поставляет воду и минеральные вещества. Многие виды грибов находятся в симбиозе с деревьями, получают от дерева и снабжают его питательными веществами, образуя микоризу (сосна и груздь). Паразитизм — это форма жизнедеятельности за счет других растений, паразиты не могут вырабатывать питательные вещества, так как они потеряли способность фотосинтеза. Растения паразиты питаются как от корня (заразиха), так и от стебля растения хозяина (повилика). Подгон растений при совместном выращивании в культурах, отенение почвы кустарниками — пример взаимопомощи. Взаимоотношения между растениями разных ярусов в течение 20—30 лет могут рассматриваться как взаимопомощь, так как в этом возрасте у них различные требования к условиям среды и поводов для конкуренции до определенного периода у них не имеется. Конкуренция и борьба между деревьями возникают в загущенных лесных культурах, что в результате может закончиться гибелью растений.

В. Н. Сукачев^[2] определил взаимовлияние между растениями тремя группами: 1) непосредственное (симбиоз, паразитизм, механическое взаимодействие); 2) посредством изменения физико-химических свойств местообитания (воздействие фитонцидов, затенение, улучшение микроклиматических показателей и др.); 3) через деятельность микроорганизмов.

Механическое воздействие древесных пород друг на друга заключается в переплетении, срастании и давлении корней, охлестывании крон. В результате трения и давления корней и стволов нарушается их целостность, что может повлечь проникновение в раны вредных насекомых и возбудителей болезней. При срастании корней и надземных частей между растениями одного вида происходит обмен питательными веществами и водой, при этом рост более крупного дерева ускоряется, а при вырубке одного из сросшихся корнями деревьев усиливается рост оставшихся. Давление корней происходит в загущенных насаждениях при недостаточной площади питания и является негативным фактором.

Биологический круговорот веществ в смешанных культурах более интенсивный, биотрофное влияние растений наблюдается в почве в процессе потребления и возврата элементов пищи. Деревья, более активно потребляющие полезные элементы, уменьшают их содержание в почве, поэтому такие деревья нужно сажать совместно с почвоулучшающими породами. Например, введение липы или акации в сосновые и лиственничные культуры позволяет выращивать продуктивные устойчивые насаждения. В смешанных культурах благодаря активной деятельности микроорганизмов происходит более быстрое разложение подстилки и накопление элементов пищи. Деревья, имеющие значительные различия в динамике и качестве питания, сроках потребления и выделения питательных веществ, будут безразличны друг к другу при совместном произрастании. Существует сезонная изменчивость потребления и выделения питательных веществ, например, максимальное поглощение фосфора у дуба наблюдается в начале июня, а липа в это время его выделяет. Но не всегда породы, ритмы поглощения которых не совпадают, хорошо сосуществуют при совместном произрастании. Так, ритмы дуба и ясеня не совпадают, но культуры из этих деревьев при равной их доле в составе неустойчивы, а культуры из дуба и липы, напротив, весьма продуктивны. Поэтому можно предположить, что на рост и состояние культур оказывает воздействие не только биотрофное, но и биохимическое влияние.

Биофизическое влияние растений происходит при изменении физико-химических факторов условий среды при образовании лесной обстановки в культурах. Растения изменяют световой и тепловой режим окружающей среды в зависимости от скорости роста, поэтому в культуры вводят быстрорастущие и медленнорастущие, светолюбивые и теневыносливые породы.

Аллелопатия растений (влияние одних растений на другие путем химических соединений, вырабатываемых в процессе жизнедеятельности) осуществляется посредством физиологически активных органических веществ — фитонцидов. Аллелопатическое влияние бывает положительным, индифферентным (безразличным) и негативным. При этом деревья-активаторы положительно действуют на определенную породу, деревья-ингибиторы снижают рост и ухудшают состояние рядом растущих деревьев. Способность растений аллелопатически влиять друг на друга определяется исходя из закономерностей биохимических воздействий и специфична для каждой главной породы. В табл. 3.1 приведены активаторы и ингибиторы для некоторых древесных растений.

Таблица 3.1

Аллелопатический принцип смешения древесных пород (по М. В. Колесниченко)¹

¹ Колесниченко М. В. Биохимические взаимовлияния древесных растений. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Лесная промышленность, 1976.

При выборе состава лесных культур прежде всего следует руководствоваться соответствием древесных и кустарниковых пород условиям произрастания (отбор пород по отношению к почвенно-климатическим факторам). Также немаловажным условием является определение взаимовлияния древесных пород при совместном произрастании.

Следовательно, при определении схем смешения и ассортимента пород нужно учитывать все принципы взаимовлияния (аллелопатический, биохимический, биофизический, биотрофный и типологический).

Главная порода должна составлять не менее 50%, породы-активаторы — 20—30%, породы-ингибиторы — не более 10—20%. Породыингибиторы играют роль подгона в смешанных культурах, поэтому совсем исключать их не следует.

В смешанных культурах, как говорилось выше, наблюдается негативное, позитивное и нейтральное взаимодействие различных пород, которое может выражаться как однодвустороннее или индифферентное воздействие. Для снижения или минимизирования негативного взаимовлияния пород друг на друга при совместном произрастании применяются следующие приемы:

• • уменьшение первоначальной густоты;
• • введение буферной (кустарниковой) породы между разными древесными породами;
• • определение рациональной схемы, способа и типа смешения;
• • проведение рубок ухода в загущенных культурах;
• • создание двухприемных культур (разновременная посадка деревьев и кустарников).

Продуктивные искусственные насаждения формируются при условии правильного подбора технологии создания лесных культур и ассортимента пород. Биологически устойчивые лесные культуры могут расти в течение длительного времени, иметь хорошее состояние и естественно возобновляться на определенной территории, быть устойчивыми к неблагоприятным погодным условиям, вредителям и болезням. При неправильном подборе пород насаждения имеют низкую сохранность, медленно растут и в дальнейшем могут образовать редины или погибнуть.

• [1] Родин А. Р. Лесные культуры.
• [2] Сукачев В. Н. Избранные труды. Т. 1. Основы лесной типологии и биогеоценологии.