Взаимовлияние древесных и кустарниковых пород в насаждениях

После заселения участка земли древесными растениями в благоприятных условиях произрастания дальнейшее формирование лесного насаждения будет регулироваться в основном взаимоотношениями растений. В ходе такого формирования в насаждении останутся только те виды растений, взаимоотношения между которыми благоприятны; виды, испытывающие отрицательное влияние других, в конечном счёте отомрут или будут находиться в подавленном состоянии. Поэтому в сложившемся нормальном лесном насаждении древесные растения будут соответствовать не только почвенно-климатическим условиям, но и друг другу. Предположение о наличии такой закономерности было отмечено Г. Ф. Морозовым: «В стихийном лесу происходит не только борьба за существование, там не в меньшей мере царит закон взаимного приспособления растений друг к другу, иначе не было бы подвижного равновесия природы. Мы, к сожалению, этот закон взаимного приспособления — как пород друг к другу, так и всех организмов, образующих лес и живущих в нем, — знаем очень мало, а нарушаем вольно и невольно на каждом шагу» .

В связи с этим одним из главных вопросов в лесокультурном деле является подбор и смешение древесных видов с учётом их межвидовых и внутривидовых взаимоотношений. Подбор биологически и экологически совместимых пород в смешанных культурах с учётом их взаимодействия в полном соответствии с типами лесорастительных условий обеспечивает наиболее благоприятные условия для их произрастания. Правильно созданные смешанные культуры более полно используют лесную среду, более плотно занимают экологическую нишу и обычно более высокопродуктивны, чем чистые. Примером неудачного сочетания древесных видов является широко распространённый в конце 19 века в степной части России так называемый «нормальный тип» создания культур дуба с сопутствующей породой вяза гладкого. В первые годы результаты вроде бы были обнадёживающими, но с возрастом вяз начал обгонять по высоте дуб, притеняя его сверху. Дуб, который, как известно, любит расти в «шубе», но с «открытой головой», начал сильно отставать в росте. Вырубка вяза не помогла — резкое осветление повлекло за собой усиленный рост травянистой растительности. В результате началась повсеместная гибель насаждений.

В лесных насаждениях наблюдаются различные типы взаимоотношений организмов в их борьбе за существование. Ч. Дарвин выделил 5 типов взаимоотношений живых организмов в природе: симбиоз, паразитизм, взаимопомощь, конкуренция и борьба.

Существующие в природе все формы взаимосвязей растений В. Н. Сукачев объединил в 3 группы: 1) непосредственное воздействие одних особей на другие при их контакте между собой — паразитизм, срастание корней, охлёстывание ветвями, давление корней; 2) влияние через изменение физико-химических свойств среды обитания — выделение фитонцидов, конкуренция из-за средств к жизни, затенение и пр.; 3) взаимодействие через деятельность различных организмов, особенно микроорганизмов.

При выращивании искусственных лесных насаждений нельзя не учитывать и биохимическое (аллелопатическое) воздействие древесных пород друг на друга. В процессе роста и развития растения выделяют в окружающую среду продукты жизнедеятельности, преимущественно органические вещества и фитонциды. В зависимости от видов и концентрации этих веществ они могут активизировать или тормозить жизненные процессы соседних растений. По исследованиям М. В. Колесниченко, химические вещества, выделяемые листьями липы, отрицательно влияют на фотосинтез дуба, а листовые выделения берёзы — положительно. Ясень обыкновенный и осина являются антагонистами дуба, для которого вредны и листовые и корневые выделения.

Исследования М. В. Колесниченко биохимических влияний на сосну различных пород привели автора к выводу: «Сосна отрицательно реагирует на листовые выделения берёзы, акации желтой и жимолости татарской. Совместное действие листовых и корневых выделений как берёзы, так и жимолости также вызывает у сосны отрицательную реакцию фотосинтеза; влияние акации желтой выявлено недостаточно чётко». Однако несмотря на отрицательное биохимическое влияние на сосну берёзы, жимолости татарской и акации желтой, М. В. Колесниченко всё же признает пользу небольшой (10−20%) примеси этих пород к сосне при кулисном их смешении.

Таким образом, только определённое сочетание аллелопатически соответствующих друг другу древесных пород способно образовать биологически устойчивые и высокопродуктивные насаждения.

При создании лесных культур необходимо учитывать характер взаимодействия корневых систем смешиваемых пород, которые могут проникать в занятые друг другом зоны, вытеснять корни главных пород из верхнего, наиболее плодородного слоя почвы. А. Н. Протасов древесные и кустарниковые породы, рекомендованные для лесных культур в Казахстане, по строению корневые системы ориентировочно делит на 3 группы:

Корневые системы вертикального типа с ясно выраженным стержневым корнем и многочисленными боковыми, отходящими в стороны или наклонно вниз: лиственница сибирская, сосны обыкновенная и крымская вяз приземистый, гледичия, дуб черешчатый, лох узколистный, орех грецкий, саксаул чёрный, тополь дельтовидный, шелковица белая, тамариксы, фисташка.

Корневые системы поверхностного типа — стержневой корень у взрослых растений почти незаметен, развиты боковые корни, простирающиеся в основном в горизонтальном направлении в поверхностных слоях почвы: ель сибирская и Шренка, кедр сибирский, пихта сибирская, берёзы повислая и пушистая, вяз гладкий, ива белая, клёны остролистный, Семенова и ясенелистный, рябины сибирская и тяньшанская, тополи бальзамический, белый, Болле, лавролистный, чёрный, яблони сибирская и Сиверса, ясень зелёный, облепиха.

Корневые системы промежуточного типа — стержневой корень не выделяется, в одинаковой степени развиты корни поверхностные и идущие наклонно вглубь: абрикос обыкновенный, акация белая, алыча, клён татарский, липа мелколистная, миндаль, акация жёлтая, бузина красная, вишни магалебская и степная, жимо-лость татарская, ирга, скумпия, смородина золотистая, шиповники.

Из пород третьей группы А. Н. Протасов особо выделяет смородину золотистую, которая имеет своеобразную корневую систему. Её корни весьма компактны, редко выходят за пределы проекции кроны куста и в то же время проникают в почву на глубину до 3 м, свободно пробиваясь через уплотненный карбонатный горизонт. Всё это характеризует смородину золотистую как хороший компонент в смешанных культурах и малоопасную конкурентку для главных пород.

Приведенное выше распределение древесных и кустарниковых видов на группы по строению их корневых систем следует считать ориентировочным, т.к. фактически развитие корневых систем в большей степени зависит от почвенно-грунтовых условий.

Д.Д. Лавриненко разработаны основные положения учения о конкурентной способности древесных пород и их взаимодействии. Согласно этим положениям конкурентная способность определяется биологическими свойствами пород, т. е. интенсивностью роста и погло-щения питательных веществ, фотосинтеза и транспирации, развитием корней и кроны, светолюбием или теневыносливостью, требовательностью к теплу, почве и влаге, устойчивостью против вредителей и болезней. Взаимодействие пород зависит от процентного участия их в насаждении, размещения по площади и пособов смешения, условий местопроизрастания, а также возраста деревьев и других факторов.

Основными лесокультурными и лесоводственными приёмами регулирования взаимодействия древесных пород могут быть: густота культур, способы смешения отдельных пород, введение буферных пород, направление рядов, рубки ухода. Эти положения необходимо учитывать при проектировании породного состава будущих насаждений.