Результаты многолетних опытов по созданию и выращиванию культур сосны обыкновенной в Республике Марий Эл

Ю. П. ДЕМАКОВ

РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОЛЕТНИХ ОПЫТОВ
ПО СОЗДАНИЮ И ВЫРАЩИВАНИЮ

КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ 

В РЕСПУБЛИКЕ МАРИЙ ЭЛ

Монография

Йошкар-Ола

2022

УДК 630*232
ББК 43.8

Д 30

Рецензенты:

Романов Е. М., доктор сельскохозяйственных наук (Йошкар-Ола);

Гаврилова О. И., доктор сельскохозяйственных наук (Петрозаводск);

Рогозин М. В., доктор биологических наук (Пермь)

Демаков, Ю. П.

Д 30
Результаты многолетних опытов по созданию и выращиванию

культур сосны обыкновенной в Республике Марий Эл: монография / 
Ю. П. Демаков. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2022. – 242 с.
ISBN 978-5-8158-2277-1

В монографии приведены сведения об эколого-ресурсном потенциале и зако
номерностях развития искусственно созданных древостоев сосны обыкновенной в 
Республике Марий Эл и обобщены результаты многолетних опытов по их формированию, на основе которых разработаны практические рекомендации по оптимизации приемов создания культур этой древесной породы и региональные нормативы для оценки качества её насаждений.

Для научных работников, студентов, аспирантов и преподавателей высших и 

средних специальных учебных заведений лесохозяйственного профиля.

УДК 630*232

ББК 43.8

Научное издание
ДЕМАКОВ Юрий Петрович
РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОЛЕТНИХ ОПЫТОВ ПО СОЗДАНИЮ 
И ВЫРАЩИВАНИЮ КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ 
В РЕСПУБЛИКЕ МАРИЙ ЭЛ
Монография

Редактор Л. С. Емельянова. Компьютерная верстка и дизайн обложки С. Н. Эштыкова
Подписано в печать 03.02.2022. Формат 60×84/16. Бумага офсетная.  Печать цифровая. 
Усл. п.л. 14,07. Тираж 300 экз. Заказ № 2528.
Поволжский государственный технологический университет. 424000  Йошкар-Ола, 
пл. Ленина, 3
Отпечатано с готового оригинал-макета в ООО «Вертола». Республика Марий Эл, 
г. Йошкар-Ола, ул. Льва Толстого, 45

ISBN 978-5-8158-2277-1
© Ю. П. Демаков, 2022
© Поволжский государственный
технологический университет, 2022

ВВЕДЕНИЕ

Лес – важнейшее природное богатство Республики Марий Эл, 

обеспечивающее сохранение благоприятной среды обитания людей 
и устойчивое социально-экономическое развитие общества. Проблема рационального использования и воспроизводства его экологоресурсного потенциала является важной в научном и практическом 
отношениях. Для её успешного решения необходимо не только всесторонне оценить современную структуру лесного фонда, но и глубоко познать закономерности развития лесных биогеоценозов, отобразив их в форме математических моделей, которые необходимы для 
принятия адекватных управленческих решений. Это возможно сделать лишь на основе системного подхода, рассматривающего все 
объекты и явления материального мира во всеобщей связи и взаимодействии друг с другом и их постоянном развитии. 

Создание любой научной теории идет от простого вербального 

описания объекта исследования, сбора и накопления фактов к их 
глубокому анализу, выполненному с помощью логических правил и 
математических методов. В лесной науке, кроме того, очень большое значение имеет фактор времени (Шутов, 2001). Для того чтобы 
выявить закономерности развития лесов, облик и состояние которых 
весьма динамичны, нужно время, сопоставимое или даже превышающее продолжительность жизни одного человека. Только в очень 
немногих случаях можно довольно быстро определить последствия 
воздействия на лес природных аномалий или хозяйственных мероприятий. Уже на заре развития отечественного лесоводства ученые и 
практики сознавали, что правильный выбор стратегии и приемов 
лесовыращивания и лесопользования немыслим без многолетних 
наблюдений за естественным развитием леса, без активных экспериментов и последующих многолетних наблюдений за их результатами. 

Актуальность темы данной книги обусловлена необходимостью 

разработки 
системы 
мероприятий 
по 
повышению
эколого
ресурсного потенциала лесов Республики Марий Эл, одним из которых является их искусственное восстановление путем создания лес

ных культур из быстрорастущих и хозяйственно ценных древесных 
растений, в частности сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). 

В монографии отражены сведения об особенностях биологии и 

экологии этой древесной породы, современной структуре её искусственно созданных древостоев на территории Республики Марий Эл, 
описаны закономерности их развития в различных типах лесорастительных условий, обобщены результаты многолетних опытов по их 
формированию, заложенных на гарях 1972 года сотрудниками бывшего Марийского опорного пункта Татарской ЛОС ВНИИЛМ, на 
основе которых разработаны практические рекомендации по оптимизации приемов выращивания культур этой древесной породы и 
региональные нормативы для оценки качества её насаждений.

В сборе обширного эмпирического материала, на основе которо
го написана эта книга, большое участие принимали в разное время 
К. К. Калинин, А. В. Иванов, Е. К. Кудрявцев, А. Ф. Агафонов, 
С. Н. Чешуин, И. А. Козлова, А. А. Казекина, Т. В. Нуреева,
В. Г. Краснов, А. А. Рыжков, И. П. Демитрова, Т. Ю. Симатова и 
С. Н. Бродников, за что я им искренне благодарен. Весьма ценные 
замечания, которые помогли мне улучшить качество данной монографии, были высказаны уважаемыми рецензентами – докторами 
наук Е. М. Романовым, О. И. Гавриловой и М. В. Рогозиным, внесшими большой вклад в теорию и практику лесокультурного дела.

Хочется надеяться, что эта книга, в которой использованы ори
гинальные методические приемы анализа большого объема исходных данных и содержится много важной научной информации по 
созданию и выращиванию культур сосны, вызовет определенный
интерес в среде ученых и лесоводов-практиков. Она будет полезна
также всем студентам, аспирантам и преподавателям вузов лесохозяйственного профиля.

Глава 1

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Разработка системы мероприятий по рационально
му использованию и воспроизводству ресурсного потенциала лесов невозможна без глубоких знаний биологии и экологии древесных растений, описанию особенностей которых у сосны обыкновенной (Pinus 
sylvestris L., 1753) посвящена данная глава. В ней 
также проведен анализ литературных данных о внутривидовой изменчивости этой древесной породы, 
факторах дестабилизации состояния её насаждений и 
опытах по их выращиванию. 

1.1. Морфология, биология, экология и хозяйственное 

использование сосны обыкновенной

Сосна обыкновенная представляет собой крупное вечнозеленое 

хвойное однодомное дерево с мутовчатым ветвлением и сквозистой 
кроной, которое широко распространено в лесах Евразии, начиная от
Испании и Великобритании, а далее на восток до бассейна реки Алдан и среднего течения Амура в Восточной Сибири (Каппер, 1954;
Правдин, 1964; Качалов, 1970; Бобров, 1978; Побединский, 1979;
Крюссман, 1986; Булыгин, Ярмишко, 2000; Пчелин, 2007; Сазонова 
и др. 2011; Усольцев, 2014). На севере этот вид встречается вплоть 
до Лапландии, на северо-западе он достигает островов Северного 
моря, на востоке – Охотского побережья, на западе – Швейцарии, а 
на юге сосновые леса выходят на границу со степью, произрастая в 
Монголии и Китае; в горах на севере ареала сосна обыкновенная 
поднимается на высоту до 1000 м над уровнем моря, а на юге – до
2600 м. На Кольском полуострове она, наряду с березой и елью, способна в виде стланика формировать редколесья на высоте до 500 м. 
Наиболее широкое распространение сосна обыкновенная имеет в 

таежной зоне, где она часто приурочена к песчаным гривам и террасам речных долин, а также образует своеобразные сообщества сфагновых сосняков на болотах. При продвижении на восток она избегает районов сплошного залегания вечной мерзлоты. Экологический 
оптимум вида находится в подзоне лесостепи (Габеев, 1990). Является олиготрофом и микотрофом.

Сосна обыкновенная образует как чистые насаждения, так и про
израстает совместно с лиственницей, елью, березой, осиной, липой и 
дубом. К почвенным условиям она малотребовательна и часто занимает площади, непригодные для других видов древесных растений 
(пески и верховые болота), хорошо приспособлена к различным 
температурным условиям, но характеризуется высоким светолюбием. В некоторых случаях доживает до 600-800 лет и в благоприятных условиях достигает высоты 60 м при диаметре ствола наиболее 
крупных деревьев до 1,7 м (Бюсген, 1961; Усольцев, 2014). 

Запас стволовой древесины во взрослых насаждениях зависит от 

лесорастительных условий и может достигать в некоторых случаях 
900 м³/га, а годичный прирост – 7-8 и даже 10 м³/га. В Западной Сибири по мере продвижения с севера на юг средний запас спелых 
древостоев изменяется от 70 до 193 м3/га (Таран, 1973). Крона в молодом возрасте конусовидная или ширококоническая с горизонтально расположенными ветвями, у взрослых деревьев – высокоподнятая 
с закруглённой или же плоской вершиной. Прирост в высоту наиболее значителен в возрасте от 10 до 40 лет и может достигать в благоприятных условиях 80-90 см. 

Кора у молодых деревьев серая, но потом становится буровато
красной с длинными продольными трещинами в нижней части, где 
её толщина может достигать 10 см (Булыгин, Ярмишко, 2000; Пчелин, 2007; Усольцев, 2014). В верхней части ствола, на сучьях и в 
кроне кора оранжево-красноватая, гладкая, отслаивается крупными 
тонкими плёнками с неровными разорванными краями, а в нижней
части старых деревьев толстая, чешуйчатая, серо-коричневая с глубокими трещинами.

Хвоя сосны обыкновенной хорошо приспособлена к экономному 

расходованию влаги и переносит температуру от -50 до +50 С. Жи

вет она в среднем три года, однако в зависимости от условий произрастания продолжительность её жизни может изменяться от одного 
года до 9 лет (Булыгин, Ярмишко, 2000; Пчелин, 2007; Усольцев, 
2014). Хвоинки расположены по две в пучке, длиной от 2,5 до 6, реже 9-10 см, шириной 0,8-2,2 мм, толщиной 0,3-1,1 мм, сизоватозелёные и, как правило, слегка изогнутые, края мелкозубчатые
(Правдин, 1964). Верхняя сторона хвоинок выпуклая, нижняя желобчатая, плотная, с хорошо заметными голубовато-белыми устьичными линиями. У молодых деревьев хвоинки длиннее, чем у старых. 

Размеры хвои определяются условиями внешней среды и тесно 

связаны с производительностью ассимиляционного аппарата. На юге 
ареала преобладают популяции с длинной хвоей, а на севере – с короткой (Правдин, 1964). Почки яйцевидно-конусообразные, оранжево-коричневые, покрыты слоем белой смолы. 

Плодоношение у сосны обыкновенной, произрастающей в насаж
дениях, начинается обычно с 20-25 лет, а на свободе – с 6-10 лет. Деревья «цветут» в конце мая – начале июня, когда дневная температура достигает 22 С. Опыление осуществляется ветром. Плотность 
пыльцевого потока резко уменьшается по мере удаления от его источника, и основная масса пыльцы оседает в радиусе 10-15 м (Санников, Гришина, 1979; Санников, 1993; Ефимов, 2010; Бессчётнова, 
2015). Оплодотворение происходит лишь весной следующего года 
(Булыгин, Ярмишко, 2000; Пчелин, 2007).

Мужские и женские генеративные органы (стробилы) располага
ются чаще всего на разных побегах (Правдин, 1964). Мужские стробилы жёлтые или ярко-розовые, длиной 8-12 мм, скучены у основания побегов, а женские, имеющие вид шишечек, расположены на 
концах побегов, конусообразные, одиночные или по 2-3 штуки в 
пучке, ярко-малиновые или иногда зеленые, длиной от 2,5 до 6, реже 
7,5 мм. Созревают они спустя 20 месяцев после опыления в ноябредекабре, становясь матовыми от серо-светло-коричневого до серозелёного цвета, а раскрываются с февраля по апрель. 

Зрелые шишки длиной от 2,5 до 8 см продолговато-яйцевидные, 

висящие на крючкообразном корешке. На севере ареала и в жестких 
условиях произрастания, особенно на олиготрофных болотах, шиш

ки намного мельче по размеру, чем в благоприятных местообитаниях и на юге ареала (Правдин, 1964). Чешуйки шишек (апофизы), количество которых в каждой из них может изменяться от 40 до 82,
почти ромбические, плоские или слабовыпуклые с небольшим пупком, редко крючковатые с заострённой верхушкой. Форма и окраска 
апофизов зависят как от внешних факторов, так и определяются фенотипом дерева, служа диагностическими признаками для выделения подвидов и рас сосны обыкновенной.

Семена, количество которых в одной шишке в зависимости от её 

размера изменяется от 1 до 45 шт., мелкие, длиной 4-5 мм. Цвет и 
форма их варьируют и являются диагностическими признаками для 
выделения подвидов и рас.

Распространяются семена по воздуху за счет перепончатого кры
лышка длиной 12-20 мм, позволяющего им при умеренном и сильном ветрах преодолевать большие расстояния, однако основная их 
часть (до 95 %) опускается на землю в пределах 250-300 см от материнского дерева (Санников, 1993). Дальность миграции семян по 
течению рек достигает нескольких сотен километров в год (Санников, 1976; Санников, Петрова, 2003). 

Урожай формируется в основном на деревьях I-II классов разви
тия по Г. Крафту, доля которых в древостое невелика. 

Повторяемость урожайных лет изменяется в зависимости от ле
сорастительных условий, составляя в центральной полосе европейской части России 3-5 лет, где в чистом сосновом лесу ежегодно выпадает в среднем около 120 млн семян на 1 га, из которых в оптимальных условиях может образоваться около 10 млн всходов, однако 
реальное их количество в оптимальных условиях очень редко достигает 250 тыс. экз./га (Калинин, Демаков, Иванов, 1978; Калинин, 
2012). 

Под пологом леса и на вырубках количество всходов, по данным

исследователей (Морозов, 1949; Молчанов, 1952, 1953; Санников и 
др., 2012), зависит от толщины лесной подстилки, сильно ограничивающей появление и развитие всходов (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Влияние толщины лесной подстилки на число всходов сосны 

в биогеоценозах

Корневая система сосны обыкновенной отличается хорошей пла
стичностью. На мелких, сухих и переувлажненных почвах она поверхностная, а на богатых дренированных – очень мощная с хорошо 
развитыми стержневым и боковыми корнями, длина которых доходит до 10 и даже 20 м, составляя во взрослых древостоях в среднем 
7-8 м (Рахтеенко, 1963; Санников и др., 2012; Санников, Санникова, 
2014; Шавнин, 2015), однако и в этих условиях основная масса корней (80-85 %) сосредоточена в слое почвы 30-60 см (Молчанов, 1952, 
1953).

На всех этапах динамики формирования модальных сосняков 

степень сомкнутости корневых систем деревьев на порядок выше 
сомкнутости их крон. Так, уже в пятилетнем возрасте при плотности 
пирогенного самосева 15-20 тыс. экз./га взаимное перекрытие площади корневых систем сосенок составляет 4,5–6,0 раз, достигая максимума в 30-летних древостоях (64 раз!) и постепенно снижаясь до 
18-20 раз к возрасту естественной старости (Санников и др., 2012; 
Санников, Санникова, 2014). Полная же сомкнутость корневых систем деревьев отмечается при сомкнутости древостоев всего около 
20 %, во многом определяя ведущую роль древостоя-эдификатора и 
свидетельствуя о том, что конкурентная борьба между особями в 
нём идет не за свет, а за влагу и элементы почвенного питания.
В процессе развития древостоя происходит срастание корневых си
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0

Число всходов, тыс. экз./га

Толщина  подстилки, см

по Г.Ф Морозову, 1949

по А.А. Молчанову, 1952, 1953

стем деревьев (Юновидов, 1935; Сляднев, 1953; Рахтеенко, 1963; 
Савельева, 1969; Калинин, 1983; Ган, 1990; Демаков, 2007), что делает его цельной системой, а не простой совокупностью особей
(рис. 1.2).

Рис. 1.2. Срастание корневых систем деревьев сосны на верховом болоте

Древесина сосны обыкновенной имеет красивую текстуру, выра
зительный рисунок которой обусловлен наличием заболонной части 
и ядра, а также различиями в окраске ранней и поздней древесины. 
Ядровая древесина на свежем срезе красновато-жёлтая и темнеет со 
временем до красновато-коричневого или красно-коричневого, а заболонь, ширина которой изменяется от 2 до 10 см, имеет желтоватоили красновато-белый цвет (рис. 1.3 и 1.4). Средняя плотность 1 м3

ядровой древесины в абсолютно сухом состоянии составляет 620 кг, 
а заболони – 540 кг. Средняя же плотность древесинного вещества 
при влажности 12 % составляет 515 кг/м3, а в абсолютно сухом состоянии – 480 кг/м 3 (Полубояринов, 1976; Чавчавадзе, 1979; Уголев, 
2001; Алексеев, Полубояринов, 2006). Плотность древесины уменьшается в направлении от комля к вершине и возрастает от центра к 
периферической части как ядра, так и заболони.