Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 8
1.1. Рост лиственницы в интродукционных культурах 8
1.2. Фенотипическая оценка генофонда культур лиственницы 19
1.3. Семеношение лиственницы и рост семенного потомства 22
1.4. Прикладные аспекты использования плюсового генофонда лиственницы 26
1.5. Выводы 33
2. Район, объекты, объемы и методы исследования 34
2.1. Характеристика района исследования 34
2.2. Объекты и методика исследования 38
2.3. Объемы исследований 51
3. Сравнительный анализ роста интродукционных культур лиственницы сибирской в Республике Мордовия 53
3.1. Общая характеристика культур лиственницы 53
3.2. Рост культур в условиях свежих боров 55
3.3. Рост культур в условиях свежих суборей 66
3.4. Рост культур в условиях свежих сураменей 76
3.5. Рост культур в условиях свежих дубрав 89
3.6. Выводы 95
4. Оценка качества культур лиственницы 101
4.1. Фенотипическая оценка деревьев 101
4.2. Рост плюсовых деревьев по диаметру 111
4.3. Селекционная оценка древостоев лиственницы 126
4.4. Выводы 128
5. Закономерности роста потомства интродуцированнои лиственницы сибирской 131
5.1. Рост семенного потомства 131
5.2. Рост клонового потомства плюсовых деревьев 140
5.3. Выводы 148
6. Прикладные аспекты использования плюсового генофонда лиственницы сибирской при проектировании лесосеменной базы 150
6.1. Расчет площади лесосеменной плантации (ЛСП) 150
6.2. Подбор участка и организация территории лесосеменной плантации 152
6.3. Расчет материальных, трудовых и денежных затрат на создание лесосеменной плантации 162
6.4. Ожидаемая эффективность от использования лесосеменной плантации 171
6.5. Выводы 179
Заключение 181
Литература 185
Приложения 207
- Рост лиственницы в интродукционных культурах
- Рост культур в условиях свежих боров
- Рост плюсовых деревьев по диаметру
- Ожидаемая эффективность от использования лесосеменной плантации
Рост лиственницы в интродукционных культурах
Более чем 200-летний опыт показал, что лиственница сибирская относится к видам древесных растений, успешно интродуцированным в зону смешанных лесов и лесостепи России (Тимофеев, 1956, 1959, 1964, 1968, 1977; Бирюков, 1956; Боченко, 1956; Дементьев, 1956; Надеждин, 1964; Дерюжкин, 1968; Огиевский, 1973; Федорова, 1979; Ирошников, 1984; Карасева, 1986; Андрианов, 1998 и др.).
Лиственница сибирская как вид принята по С.К. Черепанову (1981). Лиственница Сукачева, выделенная Н.В. Дылисом (1947) в качестве самостоятельного вида, но не подтвержденная кариологическими и биохимическими исследованиями (Бобров, 1972; Милютин и др., 1991), вошла в состав вида лиственницы сибирской.
В целях сокращения текста ниже лиственница сибирская упоминается как лиственница, а у других видов пишется полное видовое название.
Свойствами лиственницы, обеспечивающими ее привлекательность для создания интродукционных культур, являются: высокая зимостойкость; широкий географический и эдафический ареал, характеризующий адаптационные возможности ее как вида; способность к формированию чистых и смешанных древостоев; регулярное семеношение; интенсивный рост; почвоулучшающие свойства; высокие физико-механические характеристики древесины; относительно высокая устойчивость против болезней и вредителей.
Ареал лиственницы охватывает территорию с очень разнообразными лесорастительными условиями. Растет она в лесотундре и в лесостепи, на границах Альпийской области и Монгольских пустынь, на песках и торфяниках, на известняках и гранитах, в речных долинах и междуречьях, в районах короткого и длинного дня. Лиственница произрастает на северо-востоке европейской части России, на Урале, в Западной Сибири, частично заходит в Восточную Сибирь, главным образом в бассейне реки Енисея, заходит за Полярный круг. На юге, в горах Алтая и Танну-Ола она образует насаждения на границе с сухими монгольскими степями и полупустынями. Другими словами, лиственница сибирская простирается от 58 на западе, до озера Байкал на востоке и от тундры на севере до Алтая и Саян на юге. Г.Ф. Морозов (1931) отнес лиственницу к самому зимостойкому виду древесных растений.
Закономерности формирования насаждений лиственницы сибирской, их устойчивости и продуктивности в пределах естественного ареала отражены в работах В.Н. Сукачева (1924), Н.А. Пономарева (1934), Н.В. Дылиса (1947; 1981); R. Shober (1958), Б.Н. Тихомирова (1961), В.И. Калинина (1965), С.С. Шанина (1965), Г.Ф. Морозова (1970), В.И. Боброва (1972), В.И. Богоявленского (1973), Г.М. Козубова (1974), М.М. Дрожалова и др. (1978), А.А. Баценко (1979), Д.В. Трубина и др., (1983), И.С. Мелехова (1984), В.М. Горячева (1988), G. Hand (1991), К. Pintaric (1991).
Росту лиственничников в Сибири посвящены работы многих лесоводов, исследователей и ученых (Дылис, 1947; Тихомиров, 1961; Цыбуков, 1974; Шурдук, 1974; Ирошников, 1978; Баценко, 1979; Поздняков, 1979; Фалалеев, 1979; Волков и др., 1983; Таран, 1983; Усольцев, 1988; и др.), европейской части России (Тимофеев, 1947, 1968, 1977; Боченко, 1956; Дементьев, 1956, 1969; Крылов, 1978; Федоров, 1956; Надеждин, 1965; Огиевский, 1966; Дерюжкин, 1968; Исайкин, 1968; Чобитько и др., 1968; Мозговая, 1977; Бирюков, 1986; Карасева, 1986; Авров, 1990), странах Балтии (Павес, 1963; Салинын, 1964; Сакс, 1966; Данусявичюс, 1985), в Германии (Schober, 1958; Hanel, 1991; Martinsson, 1992) и т.д.
Все многообразие типов леса с преобладанием лиственницы можно объединить в следующие группы лиственничников: лишайниковые, зеленомошниковые, травяные, пойменные, сложные, субальпийские и заболоченные (Сукачев, 1938; Крылов, 1978; Путенихин, Старова, 1991). А.Н. Поляков и др. (1986) отметили, что лиственница, будучи хорошо приспособленной к неблагоприятным почвенно-грунтовым и климатическим условиям, может образовывать чистые насаждения лишь там, где другие древесные породы имеют ограниченное распространение. Иногда лиственничные насаждения возникают на месте сгоревшей елово-кедровой тайги или широколиственных лесов.
Лиственница - кальциефил. Она предпочитает глинистые, известковые, умеренно-влажные почвы, избегая избытка влаги и большей частью погибая на почвах чрезмерно сухих, в несвойственных ей климатических условиях (Шанин 1965).
Семеносит лиственница ежегодно. Средний урожай семян составляет 6,7-34,5 кг на 1 га приспевающих полных насаждений. Всхожесть семян 20-40% (Верховцев, 1974, 1976; Карузина, 1986), в интродукционных культурах - 24% (Тимофеев, 1965; Карасева, 1968). Для выращивания лиственницы в культурах наиболее пригодны крупнозернистые и крупнопористые глубокие почвы, прекрасно растет по берегам горных истоков на крупнозернистых наносных почвах, богатых водой и кислородом (Тимофеев, 1959, 1964, 1977).
Лиственница в культурах на всех разностях суглинистых и глинистых дренированных и незасоленных почв в южной части Сибири имеет более хорошие показатели хода роста, чем сосна обыкновенная (Тихомиров, 1961; Огиевский, 1966, 1973;).
Лиственница хорошо растет и в полезащитных насаждениях на обыкновенных черноземах, на выщелоченных легкосуглинистых или щебнистых черноземах, черноземах и каштановых почвах легкого суглинистого механического состава. Лиственница в качестве главной породы рекомендована для тяжелосуглинистых черноземов - имеются хорошие культуры лиственницы на темно-каштановых почвах, супесчаных почвах в Казахстане (Мейерманов, 1955).
Лучшие показатели роста в Московской области лиственница имеет на легких суглинистых почвах с умеренным увлажнением. Избыточное увлажнение резко снижает приживаемость и даже может вызвать гибель молодых посадок в возрасте 5-6 лет. На успешность роста лиственницы отрицательное влияние оказывают излишняя увлажненность и временный застой талых и дождевых вод на поверхности почвы (Боченко, 1956; Дементьев, 1956; Тимофеев, 1967).
Не рекомендуются под культуру площади с близким залеганием засоленных грунтовых вод или с засоленной и уплотненной подпочвой. На крутых береговых откосах с песчаными, сильносмытыми почвами лиственница сибирская имеет низкую сохранность и слабый рост, уступает сосне обыкновенной (Нипа, 1961; Дерюжкин, 1968; Чобитько, Рубанов, 1968; Волков, Косарев, 1983).
На избыточно влажных и труднопроницаемых почвах корневая система лиственницы поверхностная, поэтому часто страдает от ветровалов (Молчанов, Смирнов, 1967; Овчинников, Охранец, 1978; Усольцев, 1988).
Отечественный (Федоров, 1956; Тимофеев, 1959; Тихомиров, 1961; Шанин, 1965; Цыбуков, 1974; Фалалеев, 1979; Писаренко и др., 1992) и зарубежный (Schober, 1958; Barnes, 1977; Pintarik, 1991; Martinsson, 1992) опыт свидетельствует о преимуществе в большинстве случаев смешанных насаждений лиственницы над чистыми.
В смешанных культурах биологически совместимых компонентов усиливаются интенсивность поглощения их корнями минеральных питательных веществ в 1,5-2 раза. Многоярусность растительных и древесных сообществ - есть показатель их морфологической, экологической, фитоценотической и биогеоценотической структуры. Каждый ярус слагается из растений одного типа роста и близкой экологии. Между растениями каждого яруса существуют свои, особые взаимоотношения, отличные от взаимоотношений между растениями в других ярусах и между ярусами. Каждый ярус в жизни всего лесного насаждения играет определенное значение (Морозов, 1931; Тимофеев, 1956; Тихомиров, 1961; Мелехов, 1984). Лучшей примесью к лиственнице являются липа мелколистная и крупнолистная, клен остролистый, ель европейская и кустарники. Богатый азотом опад липы, являясь лучшим кормом дождевых червей, способствует увеличению их численности, улучшению структуры и обогащению почвы питательными веществами.
В литературе имеются также данные о преимуществе чистых культур по сравнению со смешанными. Так, культуры лиственницы в Харьковском лесхозе, находящемся на границе южной и средней подзон тайги, созданные в 1939 г. посадкой 2-летними саженцами в 42-летнем возрасте в чистых культурах показали высокую продуктивность по сравнению со смешанными культурами с березой (Поляков и др., 1986). Опыт разведения лиственницы сибирской на черноземах показал, что в культурах имеются насаждения в возрасте до 135 лет, наиболее продуктивными являются чистые культуры лиственницы. В Орловской области, в возрасте 127 лет чистые насаждения имели средний диаметр 61 см, среднюю высоту - 40 м, запас - 1280 м /га, что превышает в данных условиях смешанные насаждения. Однако автор вовсе не отрицает значения смешанных культур, а указывает на необходимость дальнейшего изучения типов и схем смешения. А.Н. Чобитько, Б.В. Рубанов (1968) отмечают, что в условиях Саратовской области чистые лиственничные культуры оказались более устойчивыми, неудачными оказались посадки лиственницы с березой. К.Н. Исайкин (1968) в Волжско-Камском заповеднике Татарстана создал культуры следующего состава: 12,5 % лиственницы, 12,5 % липы, 18,75 % ясеня, 6,25% березы, 50% клена с размещением 1,0 х 1,0 м.
Рост культур в условиях свежих боров
Культуры лиственницы, как показано в разделе 2, созданы в типах лесорастительных условий А2, В2, С2, Д2. Рост интродукционных культур лиственницы (приложение 1) сравнивали с ростом естественных древостоев лиственницы сибирской в северо-западной части ареала (Воинов, 1986), а также с ростом естественных древостоев сосны обыкновенной (Загреев и др., 1992), ели европейской (Воинов, 1986) и березы повислой (Саликов, 1992), произрастающих в средней полосе европейской части России (приложение 2).
В типе лесорастительных условий А2 культуры лиственницы растут по I и II классам бонитета (приложение 1). Закономерности роста в интервале от 20 до 60 лет описываются следующими уравнениями.
I класс бонитета:
- по высоте: у = -0,0029 х2 + 0,5673 х- 2,1; R2 = 0,9970 (3.1);
- по диаметру у = -0,0035 х2 + 0,675 х- 6,82; R2 = 0,9994 (3.2);
- по запасу: у = -0,0436 х2 + 11,076 х- 105,2; R2 = 0,9998 (3.3);
II класс бонитета:
- по высоте: у = -0,0009 х2 + 0,3806 х- 1,28; R2 = 0,9974 (3.4);
- по диаметру: у = -0,0028 х2 + 0,5779 х- 6,12; R2 = 0,9927 (3.5);
- по запасу: у = -0,0336 х2 + 9,1957 х- 117; R2 = 0,9987 (3.6).
В приведенных уравнениях и далее приняты следующие обозначения: у - значение признака; х - возраст культур, лет; R - коэффициент детерминации.
В свежих борах, часть культур лиственницы растет по I, а часть по II классам бонитета. Это касается и высоты (приложения 1, 2; рис. З.1., 3.4.), и диаметра (приложения 1, 2; рис. 3.2., 3.5.), и запаса древостоев (приложения 1, 2; рис. 3.3., 3.6.).
Интенсивность роста естественных древостоев и культур до 60 лет, в пределах одного класса бонитета, неодинакова (табл. 3.4).
Лиственница в интродукционных культурах в первые 30 лет растет в высоту медленнее, чем естественные древостой. Отставание по высоте в I классе бонитета составляет в среднем 9%, во II - 16-17%.
В возрасте от 30 до 50 лет лиственница в культурах растет быстрее, чем в естественных насаждениях, среднее превышение в интервале возраста 31-40 лет составляет 3% в древостоях I бонитета и 7% - в древостоях II бонитета. В интервале возраста 41-50 лет различия в пользу культур возрастают до 27% в I бонитете и до 44% - во II бонитете. В интервале 51-60 лет культуры I бонитета снизили прирост вдвое, а культуры II бонитета - на 64%.
По диаметру, древостой в интродукционных культурах I класса бонитета растут быстрее, чем в естественных насаждениях. С возрастом до 50-60 лет, различия по среднему периодическому приросту возрастают от 2 до 33-36%). Древостой II класса бонитета растут по диаметру, в целом, лучше в культурах, чем в естественных древостоях.
Эти показатели отражаются на запасах нормальных насаждений. Средний периодический прирост запаса естественных древостоев достигает максимума в возрасте 21-30 лет, затем начинает постепенно падать, доходя в возрасте 60 лет до 6,2 м /га в I классе бонитета и 5,1 м га - во II классе бонитета. В культурах прирост запаса достигает максимума в возрасте 21-40 лет, а далее, как и в естественных древостоях, начинает падать. Интенсивность роста лиственницы в культурах ниже, чем в естественных древостоях и I, и II классов бонитета до 30 лет. Далее, до 50 лет, более интенсивно растут искусственные древостой. К возрасту 60 лет интенсивность прироста выравнивается.
Отмеченные закономерности интенсивности роста по десятилетиям естественно отразились и на средних приростах высоты, диаметра и запаса в интервале возраста от 20 до 60 лет.
Для удобства анализа, средние приросты естественных древостоев лиственницы I бонитета приняты за 100%. Для сравнения показаны средние приросты сосновых древостоев.
По рис. 3.1. можно видеть, что по средним приростам культуры лиственницы и I, и II класса бонитета не достигают аналогичных значений естественных древостоев лиственницы.
Большой разрыв по высоте в молодняках до 20 лет (9% в I бонитете и 33% во II бонитете) постепенно сокращается к 50-60 годам до 3-5%о в I классе бонитета и до 1% во II классе бонитета.
Древостой сосны обыкновенной в первые годы растут медленнее естественных лиственничников, но быстрее, чем лиственница в культурах. В возрасте 50-55 лет средние приросты сосновых древостоев и естественных лиственничников сравниваются, а к 60 годам, естественные древостой лиственницы уже отстают от сосновых древостоев (рис. З.1.).
Несколько иная картина складывается по среднему приросту диаметра деревьев (рис. 3.2.). В древостоях I класса бонитета лиственница в естественных условиях отстает от одновозрастных культур на 5-12%, а от сосновых древостоев - на 12-18%.
Примерно такое же соотношение между естественными древостоями сосны и лиственницы наблюдаются и во II классе бонитета.
Что же касается лиственницы в естественных древостоях и культурах II класса бонитета, закономерность выражена слабо. Так, в возрасте 20 лет, средний пророст по диаметру в культурах на 15% больше, чем в естественных древостоях. В 30-летнем возрасте он выше в естественных древостоях, чем в культурах (9%), в 40-летнем возрасте средние приросты одинаковы, а далее, до 60 лет, естественные древостой снова уступают культурам (5-12%).
По среднему приросту запаса (рис. 3.3.) интродукционные культуры лиственницы уступают естественным древостоям как в I, так и во II классе бонитета. С увеличением возраста до 60 лет, различия сокращаются с 15-22% до 2-3%.
Сосновые древостой по среднему приросту запаса выравниваются с естественными лиственничными древостоями в возрасте 50-60 лет.
Общая динамика роста по абсолютным значениям высоты, диаметра и запасов показаны на рис. 3.4.-3.6. Нетрудно видеть, что в свежих борах к 60 годам в интродукционных культурах формируются древостой, уступающие естественным древостоям по высоте на 4,1-1,1%, по запасу - на 2,9-2,8%), одновременно превосходя их по диаметру на 8,2-4,0%.
Рост плюсовых деревьев по диаметру
Рост по диаметру плюсовых деревьев лиственницы изучали на примере плюсового насаждения в Ковылкинском лесхозе Республики Мордовия. В насаждении, у всех 40 отобранных плюсовых деревьев были изучены таксационные показатели, из них выбраны 14 наиболее типичных особей, которые по своим характеристикам отражают весь спектр представленных высот и диаметров у плюсовых деревьев. У данных растений взяты возрастные керны и изучен характер радиального роста.
Анализу подвергнуты текущий, средний периодический по пятилетиям и средний приросты по диаметру. В итоге дан ход роста по диаметру.
Для сравнения, даны средние значения изучаемых признаков из совокупности плюсовых деревьев лиственницы, а также аналогичные показатели среднего дерева, взятого в тех же культурах лиственницы и плюсового дерева сосны обыкновенной, растущего в тех же культурах. Повторимся, что состав изученных культур 8Л 2С.
Характер роста в толщину у плюсовых деревьев неодинаков. Отличается он от динамики роста среднего дерева древостоя.
По рис. 4.3 видно, что интенсивность прироста у среднего дерева по диаметру имеет три более-менее хорошо выраженных периода. Первый период, в возрасте до 35 лет, характеризуется большой неустойчивостью текущих приростов. Они варьируют от 2 до 9 мм. Второй период охватывает возраст между 35 и 45 годами. Ему характерны стабильность текущих приростов, варьирующих от 2 до 3 мм в год. Третий период продолжается от 46 лет и далее. Для него характерна средняя величина текущего прироста около 1,8 мм с вариацией от 1 до 3 мм.
Рост наиболее типичных плюсовых деревьев (рис. 4.4) представляется возможным разделить на 2 периода. Первый охватывает возраст до 20 лет со средней величиной текущего прироста около 6,2 мм в год. Второй период, от 20 лет и старше, характеризуется сравнительно высокой стабильностью текущих приростов на уровне 3 мм в год. Лишь с 78 лет наблюдается его снижение до 1,8 мм в год. Можно отметить, что эта категория деревьев обладает наибольшей буферностью к неблагоприятным условиям среды.
Ближе к средним деревьям древостоя в общей динамике роста по диаметру находятся худшие из плюсовых деревьев (рис. 4.5). В их онтогенезе также четко можно выделить три периода. В возрасте до 33 лет средняя величина текущего прироста варьирует вокруг 5 мм в год и довольно стабильна в разные годы. Второй этап охватывает возраст от 33 до 51 лет. Средняя величина текущего прироста снижается до 3 мм в год, вариабельность также невысокая. Третий период охватывает возраст от 52 до 83 лет. Он характеризуется высокой устойчивостью текущего прироста со средним значением около 1,5 мм в год.
Самым неустойчивым характером роста в онтогенезе, в интервале от 10 до 83 лет, отличаются самые крупные плюсовые деревья (рис. 4.6). Текущий прирост многоступенчато падает от 11-12 до 1,5 мм в год.
Сравнивая рост лиственницы с ростом плюсовых деревьев сосны (рис. 4.7), можно видеть принципиальную разницу, заключающуюся в отсутствии у сосны четко выраженных периодов роста. Текущий прирост по диаметру постепенно снижается от 8 до 2,5 мм в год в интервале от 10 до 83 лет.
Особенности изменения текущих приростов отражаются на ходе роста деревьев по диаметру (рис. 4.8), который аппроксимируется следующими уравнениями:
- рост по диаметру лучшего плюсового дерева лиственницы: у = 0,0011 х3- 0,208 х2+ 14,652 х-4,0676; R2 = 0,9975 (4.1);
- рост по диаметру среднего плюсового дерева лиственницы: у =-0,0235 х2 +5,3851 х +41,908; R2 = 0,980 (4.2);
- рост по диаметру худшего плюсового дерева лиственницы: у = 0,0004 х3 - 0,0691 х2 + 6,4417 х + 3,2884; R2 = 0,9991 (4.3);
- рост по диаметру среднего дерева лиственницы в древостое: у = -0,0221 х2 + 5,2128 х + 46,089; R2 = 0,9806 (4.4);
- рост по диаметру плюсового дерева сосны: у = 0,0001 х3- 0,0343 х2 + 5,8131х + 25,945; R2 = 0,9997 (4.5).
Закономерности изменения средних периодических приростов по пятилетиям до 83 летнего возраста деревьев показаны на рис. 4.9.
По динамике спада средних периодических приростов с возрастом, плюсовые деревья принципиально не отличаются от среднего дерева древостоя. Разница заключается лишь в абсолютных значениях приростов. Ход изменения средних периодических приростов аппроксимируется следующими уравнениями:
- для плюсовых деревьев лиственницы: у = 0,0017 х2-0,241 х+ 10,802; R2 = 0,9885 (4.6);
- для нормальных деревьев лиственницы: у = -0,00002 х3 + 0,0045 х2 - 0,3367 х + 10,078; R2 = 0,9893 (4.7).
Изменение средних периодических приростов с возрастом у сосны существенно отличается от вышеописанных характеристик лиственницы. В первые годы по росту сосна отстает не только от плюсовых деревьев лиственницы, но и от средних деревьев лиственницы. В дальнейшем сосна по интенсивности роста в толщину выравнивается со средними деревьями лиственницы к возрасту 20-25 лет, а с плюсовыми деревьями лиственницы -к возрасту 40 лет и далее до 83 лет, она превосходит деревья лиственницы всех категорий. Закономерности роста плюсовых деревьев сосны описываются следующим логарифмическим уравнением: у =-2,1583 Ln(x)+11,861; R2 = 0,7776 (4.8).
Отмеченные закономерности естественно отражаются и на динамике среднего прироста по диаметру (рис. 4.10).
С возрастом до 83 лет, постепенно средний прирост уменьшается, примерно, в одинаковых размерах и у плюсовых и у средних деревьев лиственницы. Динамика падения средних приростов у сосны более пологая, т.е. менее интенсивная.
Закономерности описываются уравнениями:
- для плюсовых деревьев лиственницы: у = 0,00001 х3- 0,0008 х2- 0,0955 х+ 11,06; R2 = 0,9991 (4.9);
- для нормальных деревьев лиственницы: у = 0,000007 х3 - 0,0002 х2 - 0,1098 х + 10,098; R2 = 0,9966 (4.10);
- для плюсовых деревьев сосны: у =-1,8472 Ln(x)+12,187; R2 = 0,9836 (4.11).
В разделе 4.1 было показано, что плюсовые деревья лиственницы различаются по высотам и диаметрам. На рис. 4.11 - 4.13 показана динамика изменения диаметра у плюсовых деревьев сосны и трех плюсовых деревьев лиственницы, из которых, дерево №23 (рис. 4.11) растет медленнее, чем сосна, дерево № 21 (рис. 4.12) также как сосна и дерево № 36 быстрее, чем сосна (рис. 4.13).
Ожидаемая эффективность от использования лесосеменной плантации
Естественно возникает вопрос об эффективности изъятия земель под лесосеменную плантацию. Рассмотрим ожидаемые эффекты.
Реалии сложатся следующим образом. Затратная часть и потери составят: вырубка древостоя на ЛСП, создание и содержание ЛСП, потеря прибыли за счет не выращенной и нереализованной древесины на площади, где вместо леса содержится ЛСП, затраты на закупку семян лиственницы для создания культур в случае, если бы их не получали на ЛСП.
Доходную часть составят: выручка от древесины, заготовленной на участке под ЛСП, чистая прибыль, которую ожидается получить за счет дополнительной древесины в культурах лиственницы, выращиваемых из улучшенных семян с ЛСП, в сравнении с культурами дуба и сосны.
В качестве непосредственного эффекта оценивается урожай семян, сбор которых ожидается с плантации. Практика формирования и эксплуатации семенных объектов лиственницы (Тимофеев, 1959) показывает, что при свободном выращивании растений (расстояние между деревьями 8-12 м) семеношение начинается в биологическом возрасте 12-15 лет.
Средняя урожайность семян постепенно нарастает, затем, по мере старения деревьев, также постепенно падает, изменяясь по годам в зависимости от погодных условий. При этом, как и у других хвойных видов, биологически обусловленная периодичность семеношения полностью не ликвидируется, а лишь сглаживаются ее пики.
Объемы заготовок семян можно прогнозировать по уравнению: W=E(YxSxT) (6.12), где: W - прогнозируемые объемы заготовок семян, кг; Y - средняя урожайность семян, кг/га; S - площадь семеносящих полей ЛСП, га; Т - время заготовки семян, лет.
Для расчетов представляется возможным принятие следующих параметров семеношения: до возраста 15 лет — 3-5 кг/га, в 16-20 лет - 5-10 кг/га, в 20-25 лет - 10-15 кг/га, в 26-60 лет - 15-20 кг/га. Далее урожай начинает снижаться.
В соответствии с графиком освоения территории плантации (см. табл. 6.3), в первый год предусматривается посадка саженцев на площади 9,06 га, на второй год - 10,41 га, на третий - 10,28 га, на четвертый - 8,77 га, на пятый - 5,33 га, что составит суммарно за 5 лет - 43,85 га. Первую очередь ЛСП предусматривается заложить в 2003 году, вторую - 2004, третью - 2005, четвертую - 2006 и последнюю -в 2007 году.
Привитые растения лиственницы на первой очереди плантации начнут семеносить примерно с 2015 года, на участках следующих очередей семеношение начнется последовательно в 2016-2019 годах.
Принимая среднюю урожайность семян на ЛСП в первые три года равную 4 кг/га, в следующие 5 лет - 7 кг/га, далее в течении 5 лет - 12 кг/га, далее в течении 35 лет - по 17 кг/га, и дальнейшее постепенное снижение по пятилетиям, соответственно, до 12, 7, 4 кг/га, суммарно расчетный урожай за весь период целевого функционирования лесосеменной плантации, составит 35-36 тонн семян. Расчеты по формуле (6.12) приведены в таблице 6.9
Цена такой массы семян общего сбора (неотселектированных) составляет 8,8-9,0 млн. руб., при стоимости 1 кг в пределах 250 руб. 250 руб/кг х (35-36) тонн 8,8 - 9,0 млн. руб., (6.13) а цена улучшенных семян местной репродукции выше на 50-75%, или 13,2-15,8 млн. руб. Средняя разница в цене улучшенных и обычных семян лиственницы составит 5,6 млн. руб. (13,2 + 15,8) : 2 - (8,8 + 9,0) : 2 = 5,6 млн. руб. (6.14)
Покрывает ли разница в стоимости семян, получаемых на лесосеменной плантации, затраты, связанные с созданием ЛСП?
Затраты на создание лесосеменной плантации с учетом затрат на заготовку древесины, произрастающей в настоящее время на участке запланированном под ЛСП, равны 2,61 млн. руб. (см. табл. 6.8). Расчет суммы попенной платы, которую необходимо уплатить за заготовленную древесину, приведен в таблице 6.10.
Потери прироста древесины на участке под ЛСП рассчитываются следующим образом. Площадь вырубаемого участка под лесосеменную плантацию составляет 46,0 га. В зависимости от типов лесорастительных условий, наиболее оптимальным видится здесь создание культур сосны обыкновенной на площади 1,7 га (тип лесорастительных условий В2) и дуба черешчатого на площади 44,3 га (тип лесорастительных условий С2 и Д2). Такой ассортимент пород подсказывают культуры, произрастающие на участке в данное время (приложение 16).
Средний периодический прирост по десятилетиям, согласно таблицам хода роста нормальных древостоев сосны обыкновенной (Загреев и др., 1992) и семенных дубовых насаждений (Тюрин, 1956) показан в таблице 6.11
Средний периодический прирост по десятилетиям культур лиственницы, созданных из семян, собранных на лесосеменной плантации (см. табл. 6.11), ожидается в среднем на 50% выше аналогичного показателя интродукционных культур лиственницы (см. табл. 3.8), произрастающих в однородных почвенно-климатических условиях.
Так как срок службы плантации составляет 77 лет, рассчитаем какой бы продуктивностью обладали культуры сосны и дуба в возрасте 80 лет, созданные на данной площади сразу после ее очистки в 2003 году (табл. 6.12)
Следовательно, будет недополучено около 8,33 млн. руб. прибыли.
Из 1 кг семян лиственницы возможно создать 1,2 га культур. Принимая во внимание ожидаемую урожайность семян на ЛСП (см. табл. 6.9), за время функционирования лесосеменной плантации возможно создать около 43 тыс. га высокопродуктивных лесных культур, с ожидаемым общим запасом в 80-летнем возрасте 849 м /га. Общий запас спелых лиственничных древостоев на этой площади, созданных из улучшенных семян с плантации, составил бы порядка 36,4 млн. м (табл. 6.14). Тогда как запас сосновых древостоев I класса бонитета, созданных на таких же площадях, в типе лесорастительных условий Сг, не превысил бы 22,6 млн. м , а запас семенных дубовых древостоев II класса бонитета, в оптимальных для данного вида почвенно-грунтовых условиях, составил бы 25,1 млн. м .
