Фази (етапи) зростання лісових культур
Протягом усього періоду вирощування штучного насадження, що вимірюється десятиліттями, лісівник має справу з живими деревними угрупованнями та їх популяціями.
При цьому здійснення лісокультурних та лісівничих прийомів пов'язане з певними фазами зростання та розвитку культур. У практичній діяльності працівники лісництв регулярно виконують певні види робіт у рамках цих фаз (приживання рослин, жердняку тощо) і тому чітке усвідомлення суті кожної з них вкрай необхідне.
Лісові культури та, зокрема, монокультури як штучно створені одновидові угруповання рослин є модельними популяціями, де діють регуляторні механізми, що продають угрупованню емергентні властивості. Весь життєвий цикл модельної популяції може бути розбитий на послідовне поєднання певних фаз зростання та розвитку. Причому тимчасовий стан культур відбивається відповідними етапами онтогенезу модельної популяції, що характеризуються наявністю низки індикаторних морфологічних та біологічних ознак.
У лісівничій літературі фази часто називаються етапами. Обидва ці слова слід розглядати як синоніми, що в даному випадку позначають періоди (проміжки часу), що охоплюють той чи інший специфічний якісний стан росту та розвитку насадження. Так, Г. Ф. Морозов розрізняв: молодняки - насадження на початок змикання; гущавину - з моменту змикання до початку диференціації; жердняки - від початку діяльного зріджування до умовно прийнятого розміру, що виражається середнім діаметром 20 см; приспівний ліс; стиглий; старий ліс.
Розглядаючи лісовий біогеоценоз як динамічне співтовариство, І. С. Мелехов виділяє вікові етапи деревостою, що охоплюють його відновлення та формування: молодняки, жердняки,середньовіковий, приспівний, стиглий та перестійний ліс.
У лісокультурній справі ми маємо також справу з різними етапами життя штучного насадження. При цьому, який би ми не взяли з питань практики та науки (догляд, густота), всі вони тісно пов'язані з фазами його зростання та розвитку.
У 1930 р. М. П. Кобрановим було виділено вісім фаз штучного відновлювального процесу, з яких шість (В, Р, Д, Е, Ж, З) безпосередньо відносяться до зростання та розвитку культур.
В. Фаза приживання лісових культур - 1-2 роки.
Г. Фаза індивідуального зростання та розвитку культур - 9 років і більше.
Д. Фаза диференціації штучно створеного деревостою за рівнем панування (фаза формування деревостою). З моменту настання змикання крон основне явище, що характеризує життя посадки - боротьба окремих індивідуумів між собою, внаслідок якої деревостійкість поділяється на панівні та пригнічені класи; Результат цього поділу - природне изреживание і відпад частини останніх. Закінчення цієї фази знаменує настання «критичного віку» деревостою, коли маса хмизу та листової поверхні, потреба у волозі та зольних речовинах грунту досягають максимуму. Які пережили його культури можуть вважатися цілком благонадійними. Тривалість фази для різних порід може коливатися від 10 до 20 років.
Е. Фаза формування стовбурів штучно створеного деревостою завершується одночасно з ослабленням приросту у висоту та збільшенням по діаметру, посиленим очищенням від сучків. Тривалість її в залежності від породи, умов проростання та характеру деревостою коливається від 15 до 30 років.
Ж. Фаза приспівування штучно створених деревостанів характеризується відкладенням деревного приросту на стовбурах, що сформувалися інастанням природного відновлювального процесу завдяки посиленню плодоношення і обсіменіння прогалин, що утворюються. Вона може тривати від 10 до 20 років.
З. Фаза стиглості, коли стає доцільним проведення рубок.
В. В. Огієвський та А. А. Хіров виділили чотири фази у початковому періоді життя лісових культур і намітили зразкові вікові їх межі.
Фаза приживання настає безпосередньо за посадкою або посівом та у хвойних (1-3 роки), коли відпад відбувається найбільш інтенсивно; рослини, що прижилися, відновлюють пошкоджену при викопуванні кореневу систему.
Фаза, що передує змиканню (3-10 років), характеризується посиленням росту культур (зокрема, кореневих систем, які зазвичай у цей час стуляються між собою), подальшим подоланням несприятливих умов та пристосуванням рослин до навколишнього середовища. Тривалість її залежить від характеру розміщення останніх на площі та густоти біологічних особливостей порід, наявності природного відновлення, умов зростання.
Фаза формування деревостою (часті) характеризується поступовим формуванням лісового середовища, посиленням приросту у висоту, початком диференціації за класами зростання (для хвойних 11-20 років). У цьому віці встановлюють потребу в освітленнях та прочистках та їх напрямок.
Фаза жердняка (умовний вік хвойних - 21-40 років) відрізняється значною сформованістю деревостою, інтенсивним приростом у висоту та диференціацією зростання, появою відсталих у розвитку та відмерлих дерев, початком плодоношення (насіння) (в розімкнутих молодняках). Кількість зеленої маси та хмизу, витрата води на транспірацію та потреба в зольних речовинах досягають максимуму. Для насаджень це напружений період: лишеминулі його успішно можуть вважатися цілком благонадійними. Істотну роль грають рубки догляду.
Слід зазначити, що у літературі є більше відомостей про фази зростання та розвитку природних насаджень, ніж штучних.
Так, П. М. Тальман виділив шість фаз розвитку лісової деревної рослинності у зв'язку з її природним зріджуванням: виникнення деревостою, його пристосування, фаза закріплення (стійкості) або очищення від менш пристосованих особин, формування найвищої стійкості та стиглості, деградації та зникнення.
Проф. М. Є. Ткаченко виділив також шість етапів (фаз) у житті деревостою:
1 - поява самосіву та порослі;
2 - посилений приріст у висоту з 5-6-річного віку, що закінчується змиканням молодняків та утворенням хащі;
3 - жердняки (бурхливий приріст у висоту, або період великого зростання), максимальний розвиток кількості листя, хвої та хмизу на 1 га, максимальна витрата води на транспірацію і вже цілком чітко визначається диференціювання стовбурів за характером крон і товщиною стовбурів - критичний період у житті деревостою, особливо штучного походження, коли він нерідко повністю гине; доцільно зменшити число особин, оскільки полог здатний виконувати свої функції при меншому числі дерев;
4 - посилення темпів приросту за діаметром;
5 - дозрівання деревостою;
6 - перестійність та поступове природне відмирання; фаутність і відпад дерев збільшуються настільки, що приріст запасом на 1 га з позитивного перетворюється на негативний.
Проф. П. В. Воропанов в онтогенезі дерев (насаджень) виділив чотири послідовні вікові етапи:
1) рекапітуляція, коли Zтек h : Zср h & gt; 1.0. Починається з появи проростканасіння і триває до настання віку змужніла, тобто до закінчення періоду «великого» зростання; у відпад йдуть лише дерева з підлеглої частини;
2) змужніло, коли Zтек V: Zср V ≥ 2,0;
3) зрілість, коли Zтек V: Zср V = 2-1;
4) старіння, коли Zтек V : Zср V ≤ 1
Л. М. Грибанов за результатами багаторічного (1932—1970) вивчення особливостей природного відновлення, формування, зростання та розвитку сосняків сухого бору диференціював динамічний процес становлення та розвитку поколінь в такий спосіб.
I. Стадія вегетативного зростання: 1) етап постембріонального зростання - фаза сходів (від проростання опалого на ґрунт насіння до переходу проростків на кореневласне харчування); 2) етап індивідуального зростання самосіву від переходу сходів на кореневласне харчування до змикання кронами - фаза підросту; 3) етап великого зростання дерев у висоту - фаза жердняка. З біологічної точки зору момент змикання крон, що супроводжується диференціацією молодих дерев за класами Крафта в результаті безпосереднього їх впливу один на одного, можна вважати закінченням процесу природного відновлення і початком фази формування молодого деревостою.
ІІ. Стадія змужнілі деревостою: 1) етап періоду великого зростання дерев завтовшки; 2) етап остаточного розпаду та формування нового покоління лісу.
Для високопродуктивної суборі В. Г. Атрохіним виділено такі етапи:
I - інтенсивне формування соснового деревостою (5-15 років);
II - уповільнення швидкості приросту або етап початку рубок догляду за лісом (16-20 років);
III - рівномірний приріст запасу або плато приросту (21-30 років);
IV - дозрівання деревостою (31-50-70-100 років);
V - стиглість і початок розпаду деревостою (100-130 років ібільше).
Великий внесок у вивчення теорії штучного одновидового дендроценозу (на прикладі культур ялини європейської) та фаз розвитку рослин (культур) зробили литовські вчені Л. А. Кайрюкштіс та А. І. Юодвалькіс. Ними відкрито явище зміни внутрішньовидової конкуренції на взаємну толерантність індивідів усередині виду, що, на їхню думку, властиво кожному індивіду, який вступає до одновидового ценозу, і є новим загальнобіологічним законом зміни характеру взаємовідносин між особами всередині виду. Л. А. Кайрюкштіс та А. І. Юодвалькіс виділили дві фази (відокремлення, або відчуження, організмів, внутрішньовидова толерантність) і ввели поняття «кордон критичного зближення крон», що означає таку межу їх зближення, при якій дерева вже відчувають взаємний негативний вплив, що виявляється у зменшенні приросту у висоту на 5-10%.
У міру зближення крон безпосередньо слідом за періодом межі критичної відстані між ними взаємне пригнічення індивідів різко збільшується, внаслідок чого поточний приріст і у висоту, і діаметром різко зменшується. Отже, коли сходи, саджанці чи деревця на початку онтогенетичного розвитку (зазвичай у першому — другому десятиліттях) формують крони чи створюють «ценоз» усередині організму, переважає гостра внутрішньовидова конкуренція. У цей час будь-яке їх зближення викликає інтенсивне відчуження. Цю фазу вчені назвали фазою відокремлення, чи відчуження, організмів.
З переходом рослин у ценоз і настанням генетичної схильності кожного до певного типу зростання, з утворенням вимушеної екологічної, а потім і біологічної єдності між собі подібними організмами, взаємне пригнічення їх слабшає, і приріст у висоту і діаметром збільшується. У цей період гостра внутрішньовидоваконкуренція поступово елімінується, і особини вступають у фазу внутрішньовидової толеранції (жердняки, середньовікові, дозрілі та стиглі насадження), максимальний приріст окремих дерев досягається за наявності інших індивідів цього виду, що знаходяться на певній відстані.
М. П. Кобранов підкреслював, що гідність фаз — у тому природності, бо фази штучного лісовідновлення зближуються з класової диференціюванням природно що виникли деревостоїв. Фази супроводжуються сукупністю господарських заходів, необхідних для основної мети (оптимізація зростання насаджень): доповнення та оцінка культур, регулювання їх життя шляхом освітлення та прочищення, проріджування, прохідних та обсіменних рубок.