Цели и задачи рубок ухода, а также необходимость их проведения были определены и обоснованы еще в 1766 г. А. Т. Болотовым.
Его идеи нашли отражение в старейшем учебнике по лесоводству Е. Ф. Зябловского, изданном в 1804 г. В 1848 г. А. Е. Теплоухов обосновал необходимость разреживания густых древостоев для улучшения их роста. Он разработал правила проведения рубок ухода в лесах России, а Э. Э. Керн в 1897 г. — наставление, которое характеризовалось широтой подхода к рубкам ухода и пониманием роли отдельных видов их в формировании насаждения, но в основу им положен низовой метод. Существенное дополнение к последнему внес А. Ф. Рудзкий, обосновав целесообразность удаления не только отставших в росте деревьев, но и части плохих по качеству из верхнего полога.
Д. К. Кравчинский в начале 900-х годов предложил методы «умерщвления деревьев на корне кольцеванием у пня», а также уход за лиственно-хвойными двухъярусными насаждениями, заключавшийся в вырубке в один — два приема представителей мягколиственных для освобождения растущих под их пологом хвойных. Несколько измененный и дополненный А. В. Давыдовым, он и сейчас используется в определенных условиях. Лесничий Тульских засек А. П. Молчанов предложил в 1885 г. коридорный способ ухода за естественными и искусственными молодняками дуба: удаление или обсекание вершин нежелательных пород по определенным ходам, проложенным в естественных молодняках и вдоль рядов в культурах. В результате создавались коридоры с осветленными деревьями и полосы (кулисы) без ухода. Как более экономичный по сравнению со сплошным осветлением, этот способ нашел широкое применение не только в нашей стране, но и за рубежом.
В Тульских засеках для ухода за дубом старшего возраста И. А. Успенским был применен метод «моложения», заключающийся в посадке на пень самых крупных деревьев второстепенных пород и кустарников для освобождения от угнетения дуба. Приемы повторялись 2—3 раза, обычно до 20—30-летнего возраста, с вырубкой запаса в каждый до 20 % и более. Применение способов А. П. Молчанова и И. А. Успенского обеспечило восстановление дуба, вытеснявшегося прежде осиной и другими породами из культур и естественных молодняков.
Для лиственно-еловых древостоев Лисинского учебного лесничества Д. М. Кравчинский в 900-х годах предложил проходные рубки, сочетавшие рубку главного пользования в лиственном ярусе с уходом за елью. Для того времени он правильно оценил экономическое значение ели как главной породы в связи с усилившимся при развитии капитализма в России спросом на строевую древесину.
В 20—30-х годах применялось наставление Э. Э. Керна, и лишь в 1938 г. было издано новое наставление по рубкам ухода, разработанное на основе последних достижений лесной науки и практики. В 1941, 1947, 1953—1954 и в 1963 гг. в него были внесены изменения и дополнения, вытекающие из накопленного опыта. В 1968 г. изданы Основные положения по рубкам ухода в лесах СССР, на основе которых разработаны соответствующие наставления в УССР, БССР, ряде других союзных республик, а в РСФСР и для отдельных природно-экономических зон, например, с 1972 г. действует Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части РСФСР.
Теория и практика рубок ухода получили в последние годы экологическую базу. Этому в значительной степени способствует появление ряда фундаментальных работ, основанных на позициях системного анализа. В них доказана необходимость систем регулярных рубок ухода, управляемых с помощью целевых программ, базирующихся, в свою очередь, на моделях роста. Существуют различные формулировки данного понятия «рубки ухода», но смысл их сводится к одному. Так, по определению П. П. Изюмского, Н. П. Георгиевского, В. Г. Атрохина, это одно из важнейших лесохозяйственных мероприятий, направленных на выращивание хозяйственно ценных насаждений, прием отбора, простейшая селекция (по Н. П. Георгиевскому).
В ГОСТ 18486-73 сказано: «Рубки, направленные на создание в насаждениях благоприятных условий для роста главных пород, повышение полезных функций леса и на современное использование древесины, называются рубками ухода. Они проводятся с момента смыкания молодняков и заканчиваются за 10—20 лет до главной рубки».
Потребность в этом приеме обусловлена экономической целесообразностью использования некоторой части деревьев задолго до главного пользования, технической и биологической необходимостью удалять худшие, а также задачами регулирования густоты стояния и оптимизации породного состава насаждений. При регулярном его проведении достигаются следующие общепризнанные положительные результаты:
- изменение состава древостоев в желательном для хозяйства направлении;
- отбор быстрорастущих и наиболее ценных форм древесных пород;
- сокращение периода выращивания технически спелой древесины; улучшение качества выращиваемой древесины; увеличение размера пользования (за счет продуктов промежуточного) с единицы площади примерно на 40—50 % против главного;
- получение определенных сортиментов из вырубаемых деревьев; увеличение общего прироста на единицу площади, повышение продуктивности насаждений на 5—15 %;
- улучшение санитарной обстановки в лесу и повышение устойчивости древостоев против вредных факторов;
- повышение способности леса выполнять водоохранные, водорегулирующие, почвозащитные и другие социальные функции.
Все они общие для народного хозяйства, но, как видим, первоочередная задача здесь не получение древесины, как при рубках главного пользования, а скорейшее выращивание ценной и формирование такого состава, при котором главная и сопутствующие породы находились бы в определенном долевом соотношении.
В общем объеме работ по лесовосстановлению большое место отводится формированию молодняков на зарастающих вырубках, а затем целенаправленному выращиванию хозяйственно ценных древостоев. Известно, что насаждения и естественные, и искусственные, выросшие без ухода, часто не удовлетворяют требованиям лесного хозяйства.
Молодняки в первые годы жизни требуют рыхления почвы и прополки. Через 5 лет, сформировав корневую систему, деревца начинают борьбу за свет, влагу, пищу с сорной растительностью, с 5 до 10 лет (у хвойных — позже, лиственных — раньше) происходит смыкание крон. Теперь уже враг их — не сорная трава, а «сорные» деревья. Чтобы получить насаждение желательного состава, надо приступать к их удалению. С этого момента и наступает этап рубок ухода.
Проведение их в культурах ели, заложенных на быстро зарастающих лиственной порослью вырубках, должно способствовать поддержанию оптимальных состава и густоты стояния, регулированию почвенного и светового питания. Как показали исследования, естественное возобновление во многом зависит от способа обработки почвы под культуры, потому при рубках это надо учитывать. В типах условий произрастания С2 — С3 оно особенно интенсивно происходит на участках с частичной обработкой почвы (нарезка пластов и формирование борозд плугами ПКЛ-70, ПЛП-135) и узкополосной (раскорчевка и расчистка).
В европейской части страны наибольшее распространение получила частичная обработка почвы плугом ПКЛ-70, поэтому, как показал анализ особенностей роста посадок, рубки ухода очень часто определяют их участь. Не удаленная вовремя поросль лиственных тормозит, угнетает и в конечном счете сильно заглушает и губит ель. Так выглядят культуры даже и в том случае, если при их создании были выдержаны основные технологические требования к обработке почвы, но ведь довольно часто их нарушают и тогда картина намного хуже, особенно при отсутствии рубок ухода: низкие показатели роста, сохранности текущего прироста в высоту и по диаметру.
Результаты полевых обследований показали, что в производственных условиях практически невозможно установить объем получаемой при осветлениях древесины и их фактическую интенсивность, тем более если с момента их проведения прошло несколько лет. Фактические объемы древесины, по-видимому, существенно отличаются от фиксируемых в книгах рубок ухода и таксационных описаниях. Поэтому при изучении некоторых аспектов рубок ухода мы принимали во внимание сроки и повторности их проведения.
Анализ относительных значений высоты, текущего прироста в высоту и энергии роста показывает, что по сравнению с контролем (100%) существенное преимущество имели культуры в варианте с четырьмя приемами и несколько меньшее с традиционными двумя. К 15 годам превышение по высоте по вариантам составило соответственно 42 и 12%. Аналогичная тенденция отмечена для текущего прироста в высоту, превышение которого над контролем в 10-летнем возрасте было равно 24 % в варианте с двукратным осветлением и 67 % — с четырехкратным, а к 15 годам — соответственно 17 и 43 %. При двукратном осветлении максимальное превышение высоты отмечено в 13—15-летнем возрасте (15—17%), текущего прироста — в 9—11-летнем (24—27 %); при четырехкратном — соответственно в 14—15-летнем (42%) и 9—12-летнем (15—78 %).
Что касается энергии роста (отношение текущего прироста к высоте предыдущего года роста, выраженное в процентах), то в варианте с двукратным уходом максимальное превышение над контролем относится к 5—6 (17—28%) и 9—12 (11—23%) годам, затем до 13—15 лет оно было не более 3—6 %. В варианте с четырехкратным уходом прослеживалась в общих чертах такая же тенденция: наибольшие значения превышения над контролем зафиксированы в 4—12-летнем возрасте (от 10 в 6—7 лет до 51 % в 10—11), к 13—15 годам оно снизилось до 1—10%.
Таким образом, сравнив две системы рубок ухода, можно заключить, что четырехкратные особенно благоприятно сказываются в первые 15 лет роста ели. Частично они применяются в Берендеевском лесничестве Переяславского лесхоза (Ярославская обл.) в культурах, заложенных по пластам от плуга ПКЛ-70. На наш взгляд, они заслуживают внимания. Уже на 4-й год проводят первое ручное осветление путем выборки лиственных пород в кулисах через полосу закультивированной площади, на 5-, 7- и 10-й год — механизированное с помощью кустореза «Секор». Дробность приемов по площади (чередование удаляемых лиственных кулис) снижает себестоимость работ, ель не испытывает угнетения со стороны поросли лиственных и произрастает в оптимальных условиях светового режима.
Уход за лесом — один из способов активного решения проблемы преодоления времени при выращивании леса. Осветления, прочистки, прореживания и проходные рубки приурочены к определенным возрастным стадиям формирования древостоев и обеспечивают кроме достижения лесоводственных целей возможность получения дополнительной древесины, теряемой при естественном отпаде (примерно около 25 % общей продуктивности насаждений). В целом рубки ухода направлены на выращивание хозяйственно ценных пород оптимальной густоты во всех фазах формирования насаждений.
В Ленинградской, Новгородской и Псковской обл. заложена серия пробных площадей (под руководством проф. В. Тумана), где в последние десятилетия проводились наблюдения за результативностью рубок ухода, при этом отмечены элементарное селекционное значение рубок, улучшение качественного состава древостоев, условий лесовозобновления и развития подроста, закономерность приблизительного постоянства продуктивности при широкой амплитуде варьирования степени изреживания полога. Установлено, что от вида разреживания зависит устойчивость древостоя против ветра и снега, ускорение его приспевания к главной рубке, ценность продукции промежуточного пользования и т. п., но на продуктивность он почти не влияет. Решающую роль здесь играет интенсивность, за счет которой можно ее повысить или снизить. Верховые разреживания эффективны для ценных пород в смешанном лесу, низовые — для устойчивости против снеговала и снеголома.
Признано, что биологической основой классификации деревьев должны быть скорость роста и качество ствола. На первый показатель (и для насаждения в целом) помимо их биологических особенностей и почвенно-климатических условий воздействует и количественное состояние самого древесного сообщества, которое у искусственного внешне выражается дифференциацией и элиминацией стволов. По А. С. Яблокову, одни только наследственные способности к силе роста не могут объяснить той дифференциации стволов, которую мы наблюдаем в насаждении. Она зависит от двух факторов, обусловливающих вообще развитие жизни: наследственности и изменчивости. Последняя проявляется в изменениях, возникающих в результате влияния среды или перегруппировки генетических факторов (гибридизациях), мутациях.
Изменение в результате гибридизации в силу значительной наследственной способности деревьев к росту не могут оказать большого влияния на их дифференциацию. Еще реже встречаются в природе мутации. Следовательно, дифференциация может зависеть главным образом от изменений, происходящих под воздействием среды. Именно результаты борьбы за существование, по мнению Г. Ф. Морозова, проявляются в морфологической дифференциации одновозрастных насаждений на классы господства Крафта. Он сделал вывод, что чем богаче почва, тем интенсивнее борьба за существование, тем раньше выделяются классы господства.
Расчленение искусственного древостоя на классы Крафта (начало дифференциации) быстрее наступает в густых культурах. Биологический прогресс вида, по А. Н. Северцеву, всегда проявляется в увеличении численности, расселении и дифференциации на подчиненные группы, поэтому последнюю следует считать закономерным биологическим процессом. По степени господства она функционально зависит от общей производительности почвы и первоначальной густоты культур, которая, по мнению Е. И. Власова, определяет нормальное их развитие и находится в обратно пропорциональной связи с общим состоянием культивируемого участка, производительностью данного типа почв.
Следовательно, если при закладке культур мы примем такую первоначальную густоту, которая соответствует всем лесорастительным условиям местообитания, то образовавшееся насаждение будет во всех периодах своего роста находиться в оптимальных условиях по густоте и иметь гармоничное сочетание всех таксационных показателей.
Были предложены методика вычисления запаса наращивания и отпада, а также классификация интенсивности рубок ухода за лесом и нормы выборки древесины при рубках ухода. Запас наращивания оценивается для деревьев, доживших до момента, когда в древостое таксируется прирост. Определив запас древостоя несколько лет назад и запас наращивания, вычисляют отпад и размер нормального промежуточного пользования, нормы которого в зависимости от возраста и происхождения древостоев находят по формулам: для семенных древостоев
Р = (48,17/а + 0,8);
для порослевых древостоев
Р = (61,55/а + 0,55),
где Р — запас промежуточного пользования, % среднеарифметического запаса главной части древостоя за период наращивания массы; а — возраст на момент вычисления прироста.
Однако интенсивность рубок (решение вопроса о необходимости оставить полноту древостоя к следующей рубке без изменения, увеличить или снизить) данными моделями не предусматривается. Поэтому необходим более дифференцированный подход с учетом общей массы или запаса древостоя.
Изыскания в области приложения математики к биологии являются результатом стремления изложить массовые явления в строго доказательной форме с поиском закономерностей в массовых случайных проявлениях природы, т. е. между случайностью и закономерностью. Математик описывает приложение определенного интеграла к биологическому явлению: численности и биомассе популяции — непрерывной функции времени. Это довольно сильное абстрагирование явления, гипотеза верна только в строго определенных условиях.
Подобные описания годятся только для строго контролируемых условий, когда время выявляет определенное число особей в популяции. В природных условиях ориентироваться на подобный подход нельзя, так как помимо времени требуется еще ряд условий, чтобы успешно регулировать производственные факторы. Иными словами, предположения о структуре какой-либо функции, множестве ее свойств и решений нуждаются в экспериментальной проверке и подтверждении. Например, модель требует данных о состоянии древостоя в 30 лет, но их трудно получить при изучении его в другом возрасте при полноте модельных, а не полных насаждений.
Полнота — комплексный показатель, который в общем может быть одинаковым при разных сочетаниях числа стволов и их среднего диаметра. Для установления же относительной полноты нет еще достаточно надежных критериев.
Нормальные насаждения — все предельной густоты и сомкнутости, возможной в данных условиях местообитания. Анализ проведения биоценозов в экстремальных условиях показывает, что биологические системы не могут долго в них находиться, поскольку отличаются в этом состоянии большой неустойчивостью. Это наглядно подтверждают материалы четырех-пятикратных наблюдений на постоянных пробных площадях в сосняках, проведенных А. Шваппахом в 1908 г. Около 150 пробных площадей были отобраны в насаждениях, близких к нормальным. Однако ни одно из них не смогло сохранить даже начальную полноту и в последующие периоды наивысшей характеризовались совсем другие, имевшие до этого меньшую полноту. Таким образом, нормальные насаждения представляют собой тот предел, которого достигают обычные только один (или несколько) раз на протяжении своей жизни, но расти в этом экстремальном состоянии они не могут; на практике они встречаются редко.
В этом состоянии древостой отличаются пониженным текущим приростом и депрессией прироста в высоту. Выйти из него они могут только в результате отпада, превышающего в несколько раз величину его на более ранних этапах, до достижения предельной сомкнутости. Разумеется, он значительнее в молодом возрасте. (При сходном характере размещения одна начальная густота определяет время достижения максимальной сомкнутости и суммы площадей сечений.) Таким образом, сделан вывод, что отпад зависит от степени напряженности взаимовлияний, достигающих своего максимума в нормальных насаждениях. В этом состоянии они характеризуются наименьшей устойчивостью и в естественных условиях не могут долго в нем находиться. Отсюда очевидно, что в таблицах хода роста нормальных насаждений преувеличен отпад в фактических, а значит все расчеты, выводы о размерах промежуточного пользования и темпах поспевания ошибочны.
По нашему мнению, весь смысл рубок ухода должен сводиться к экологическому регулированию густоты стояния. Свою теорию жизненного цикла культур, основанную прежде всего на внутривидовой борьбе одновидового ценоза, мы сводим к следующему.
Весь жизненный цикл искусственного насаждения можно рассматривать как волнообразный (а не плавный) процесс роста, то убыстряющийся, то затухающий. Самым первым и вместе с тем самым значительным его притуплением является критический возраст в фазе дифференциации по степени господства. В этот момент создается максимальная напряженность, вызванная вторжением в жизненную среду каждого культивируемого экземпляра подобных индивидуумов. Причина тому — ограниченность жизненного пространства и его ресурсов. Последние (содержание питательных веществ и влаги в корнеобитаемом слое), а также занимаемое кронами наземное пространство в значительной мере ограничены и составляют для каждых условий произрастания определенную экологическую емкость (способность среды удовлетворять потребность в размещении и питании некоторого количества определенных видов организмов). Все это и порождает сильную внутривидовую борьбу, последствием которой является интенсивный отпад части деревьев; происходит как бы сброс напряженности.
Периоды напряженности и спада напряженности периодически наступают и в дальнейшем, ибо искусственное насаждение в своем онтогенезе стремится к оптимизации густоты стояния, биологически и эволюционно обусловленной для каждого вида. Процесс этих волновых приливов с возрастом приобретает характер затухания, в фазе спелости волнообразный рост значительно сглаживается.
Периодический сброс напряженности и переход в отпад части стволов просто необходим в силу борьбы за существование. Именно потому, что искусственно созданное насаждение является самонастраивающейся и саморегулирующейся биологической системой, становится возможной смена периодической напряженности отпадом части стволов и усилением роста оставшихся. Н. В. Тимофеев-Ресовский также отмечал, что в природе популяции находятся в состоянии оптимальной плотности населения, перенасыщенность, если она возникает, быстро ликвидируется естественным отбором в процессе борьбы за существование.
Полнота и сомкнутость (принятые в практике таксации) при рубках ухода восстанавливаются за счет увеличения площади поперечного сечения стволов и крон, поэтому не могут характеризовать степень напряженности насаждения и предопределять ход естественного отпада.
Вместе с тем, согласно действующему Наставлению по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части РСФСР (1972), основным критерием при отводе насаждений под рубки ухода является полнота. Признать это правомерным нельзя, в доказательство чему можно сослаться на вышеприведенные рассуждения. Большой разброс в успешности роста вызван разной степенью напряженности.
Последняя очень тесно связана с первоначальной густотой. Нам важно установить для конкретных фаз и возрастов то необходимое число стволов, которое не создает сильной напряженности, а способствует достижению наилучших показателей роста и продуктивности. Надо выявить зависимости, позволяющие посредством правильных, своевременных и специально разработанных рубок ухода, снимать периодическую напряженность в древостое.
Экологические же особенности разнообразных типов леса приводят к тому, что в разных типах леса в конкретном возрасте культурам должна соответствовать своя определенная густота стояния.
В лесокультурном деле, как и вообще в лесоводстве, большое значение имеет проблема оптимизации породного состава. Конечная цель ее — это максимальное использование искусственным древостоем почвенного плодородия и формирование такого породного, структурного и количественного состава, где межвидовая и внутривидовая конкуренция сведена к минимуму.
Соответствие экологических свойств древесных пород определенным условиям произрастания стало уже прописной истиной. При создании же смешанных и сложных по форме насаждений помимо такого соответствия надо придерживаться широко известной биологам теоремы, гласящей, что два вида с очень сходным образом жизни не могут существовать в одной и той же экологической нише. Дело в том, что динамика развития биоценоза, являясь результатом процесса взаимодействия между видами, может привести (например, в простейшем случае двух компонентов) или к полному вытеснению одного компонента другим или к стабилизации, т. е. установлению устойчивого их сочетания. Теория и опыт показывают, что полное вытеснение менее приспособленного вида более приспособленным может иметь место лишь в случае видов одинаковой экологической ниши во всех возрастах. Можно привести пример удачного смешения лиственницы с елью и липой и неудачного — лиственницы с сосной. В первом случае формируются насаждения с первым ярусом из лиственницы, во втором — из ели или липы. Это, как правило, устойчивые и высокопродуктивные искусственные ценозы. При смешении же лиственницы с сосной обе породы имеют сходные экологические особенности, поэтому стремятся занять одну и ту же экологическую нишу, что приводит к ослаблению жизнестойкости насаждения и сильной элиминации.
В будущем должны получить практическое воплощение типы смешанных культур, к 100—120 годам формирующих сложные по форме насаждения. В этом отношении перспективны подпологовые (двух — либо трехприемные) культуры из хвойных пород. Показан рост деревьев в трехприемных лиственнично-сосново-еловых (к возрасту спелости) лесных культурах. Сосна по интенсивности роста не уступала лиственнице (последняя была высажена с небольшой густотой); отставание ее обусловливалось главным образом разницей в возрасте. В первые 20 лет после посадки ель имела замедленный рост и к 20 годам была не выше 1,8 м, но в дальнейшем рост улучшился и она вышла во второй ярус. Лиственница к 100 годам имела высоту 36 м, диаметр 35,8 см. К этому времени возраст сосны составил 91 год (высота 33,1 м, диаметр 28,7 см), ели — 74 года (высота 18 м). В указанных возрастах средний объем дерева лиственницы равнялся 1,9, сосны — 1 м3, средний прирост по объему — соответственно 0,02 и 0,01 м3; запас достиг 904 м3/га.
Хороши для зоны смешанных лесов сосна и ель. Они образуют смешанные сложные по форме древостой с первым ярусом из обеих, вторым — из теневыносливой ели. Результаты анализа тюрмеровских культур показали, что в кисличниках на суглинистых почвах самые продуктивные сложные сосново-еловые культуры составом 7СЗЕ со вторым ярусом из ели. В них к возрасту спелости должно быть на 1 га в первом ярусе 300—400 деревьев сосны и 200—300 ели, во втором — примерно 300—400 ели. Полнота второго яруса должна быть не ниже 0,3, что позволяет довести его запас до 100 м3/га и более. Другим вариантом продуктивности культур в аналогичных условиях на суглинистых почвах могут быть сложные, но чистые по составу культуры сосны (500—700 стволов в первом ярусе) со вторым ярусом из ели. Следует отметить, что смешанные елово-сосновые культуры лучше всего растут при составе 7ЕЗС.
Интересные данные по оптимальному составу древостоев приводят К. Б. Лосицкий и В. С. Чуенков. Так, по смешанным сденовым они пришли к выводам, что при равном возрасте, числе стволов сосны на 1 га (и близком общем), высоте средний диаметр и сумма площадей сечений больше в том случае, когда состав приближается к чистому или когда присутствует ель. Во всех типах леса примесь ели к сосне не снижает общего запаса и повышает средний диаметр сосны. Если же в составе имеется 2 ед. и более березы, которая превышает сосну, средний диаметр сосны меньше на ступень толщины. К 50 годам во всех типах леса целесообразно стремиться к созданию чистых сосняков, но примесь ели оставлять. Допустимая доля березы не более 1 ед., причем средняя высота ее должна быть ниже, чем сосны, на 1,5—2 м. При таком соотношении пород желательно до возраста рубки поддерживать насаждение в сомкнутом состоянии и проводить проходные рубки с весьма умеренной интенсивностью, заканчивая их к 70 годам. В реальных условиях с соблюдением этих рекомендаций можно получить к 80 годам запас сосны 500—650 и ели (в примеси) 50—100 м3/га.
Культуры ели почти повсеместно создаются сейчас на вырубках с частичной обработкой почвы. Это приводит к сильному воздействию естественного возобновления мягколиственных. В целом примесь менее ценных (пока) в хозяйственном отношении лиственных пород в хвойных насаждениях играет двоякую роль: с одной стороны, они улучшают качество лесной подстилки и круговорот веществ, а иногда и непосредственно рост главной породы (как подгон, например, липа), с другой — быстро захватывают световые и почвенные экологические ниши, в чем сказывается их отрицательная роль. Ход роста в высоту и по диаметру ели, произрастающей в окружении ели и полуокружении березы, не имеет существенных различий, чего нельзя сказать о деревьях, находящихся в полном окружении березы.
В заключение данного раздела необходимо подчеркнуть, что в основе теории и практики рубок ухода и оптимизации породного состава — факты борьбы за существование древесных пород. Возникает она, по нашему мнению, в результате синтеза неблагоприятных воздействий биологического поля, фитонцидов и токсинов; кульминация их приводит к возникновению сильной степени напряженности (см. выше), что вызывает естественное изреживание.
Внешним проявлением биологического поля (ультрафиолетовое излучение) в смешанных биогруппах является ориентация хвои на побегах и самих побегов, продолжительность их жизни, размеры и биомасса, биомасса почек. Наиболее отчетливо действие биополя в уплотненных одновидовых ценозах и смешанных, где оно слагается из комплекса биополей разных видов, действующих (по степени силы) избирательно по отношению к каждому из сопутствующих видов. Современное же состояние изученности биохимических влияний древесных растений позволяет пока производить их отбор только по учету влияния на главную породу.
В одновидовом ценозе борьба за существование — это борьба за жизненное пространство, в двух — и многовидовом — за благоприятную для каждого вида экологическую нишу. Определяя оптимальный состав насаждений, необходимо считаться с законом большого роста и подбирать древесные породы так, чтобы на разные возрастные этапы и сезонные сроки приходилась его кульминация, поскольку в этот период из-за наибольшего потребления питательных веществ и влаги из почвы усиливаются конкурентные отношения.
Несмотря на слабую изученность биофизических и биохимических взаимовлияний древесных растений, необходимо по внешнему состоянию лесных культур определять степень напряженности, вызванной борьбой за существование, показывающую начало ее кульминации. Вся же система показателей степени напряженности должна давать возможность судить о начале рубок ухода в конкретных искусственных насаждениях.
На основании значений относительной высоты и густоты стояния нами сделана попытка разработать показатель степени напряженности, складывающейся в результате борьбы деревьев за жизненное пространство:
В = ГсН/10000Д,
где В — степень напряженности; Гс — густота стояния; Н — средняя высота, м; Д — средний диаметр, см.
Разработка оптимальных величин степени напряженности во времени должна позволить своевременным проведением рубок ухода заблаговременно снимать нарастание напряженности в древостоях и тем самым ускорять их рост.