Работы по прямому посеву в национальных лесах. Работы по прямому посеву в национальных лесах включают гораздо больше проблем, чем можно было бы подумать на первый взгляд. Семена должны быть собраны и извлечены; они должны храниться, если не используются немедленно; если семена высеваются, они должны быть защищены от грызунов, и очень часто земля должна быть подготовлена до того, как семена будут посеяны.
Figure 23. In the forest nursery a trough is often used for sowing seed in drills. The seed scattered along the sides of the trough rattles into position at the bottom and is more even than when distributed by the ordinary worker at the bottom of the trough. Pike National Forest, Colorado.
Figure 24. Uncle Sam grows the little trees by the millions. These will soon cover some of the bare hillsides on the National Forests of the West.
Семена собираются различными способами. Часто шишки покупаются по объявленным ставкам у лиц, которые занимаются сбором семян. Сборщики доставляют шишки на указанную станцию лесничего или на какой-либо завод по извлечению семян. Но такие сборщики не всегда доступны. Семена собираются лесными чиновниками путем срывания шишек прямо со стоящих деревьев или с тех, что были срублены в ходе лесозаготовительных операций. Большие количества также собираются из огромных запасов или тайников, собранных белками.
Извлечение семян обычно наиболее экономично выполняется опытными лесными чиновниками. Оно требует сушки путем воздействия естественного или искусственного тепла для раскрытия шишек; обмолота для отделения семян от чешуек и древесных частей шишки; и очистки или веяния для удаления мякины и грязи. Большая часть извлечения до сих пор выполнялась в небольших количествах на большом количестве станций и с помощью очень простых самодельных приспособлений. Ввиду большого количества семян, которые необходимо обрабатывать каждый год, стоимость извлечения была существенно снижена, и были получены семена с более высокой средней всхожестью путем концентрации большей части работы на центральных заводах по извлечению семян, оснащенных усовершенствованным оборудованием.
Проблемой огромной важности с точки зрения конечных результатов является обеспечение наличия семян в то время года, когда они необходимы. Прошлые эксперименты показали, что осенний посев является залогом успеха в большинстве районов Запада, где будут проводиться масштабные посевные работы. Опыт также показал, что семена в больших объемах невозможно извлечь вовремя для использования в тот же сезон. Более того, не каждый год является урожайным на семена, поэтому сотрудники Лесной службы должны использовать удачные годы для сбора больших количеств и хранения их для использования в годы неурожая. Приобретенные отечественные или зарубежные семена нельзя использовать с выгодой для восполнения этих недостатков, поскольку они иногда бывают низкого качества и не приспособлены к климатическим условиям, в которых их необходимо высевать. По этим причинам пришлось разработать методы хранения больших количеств семян в течение нескольких лет подряд таким образом, чтобы их жизнеспособность не ухудшалась. Лесной службой было проведено множество испытаний по хранению, чтобы определить лучший способ хранения семян. Испытания показали, что герметичная стеклянная банка является лучшим контейнером и что семена должны храниться либо в герметичных емкостях, либо при низких температурах, чтобы их можно было сохранить в течение значительного периода без потери всхожести.
Вероятно, самым большим препятствием, с которым приходится сталкиваться при лесовосстановлении путем прямого посева, является уничтожение семян грызунами. Неудача многих проектов по прямому посеву была обусловлена прежде всего потерями по этой причине. Неудачи случались на участках практически любого характера, независимо от времени года, когда высевались семена. Успех был достигнут только там, где недавние пожары в значительной степени уничтожили животных либо путем прямого истребления, либо из-за потери источника пищи. Грызунами, наиболее разрушительными для семян деревьев, являются суслики, бурундуки, мыши и гоферы. Нет ничего удивительного в том, что они ищут семена, которые были тщательно посеяны сотрудниками Лесной службы. Во многих случаях эти семена являются их естественной пищей, и они удивительно усердны и искусны в их поиске.
В сотрудничестве с Биологической службой Лесная служба работала над проблемой уничтожения грызунов. В полевых условиях было опробовано множество методов. Широкое использование зерна, отравленного стрихнином, до сих пор давало наилучшие результаты и позволило сократить потери от грызунов в достаточной степени для обеспечения удовлетворительного прорастания. Успешное устранение такого ущерба, по-видимому, заключается в тщательном отравлении этим методом участков, подлежащих засеву, один или несколько раз до посева.
Когда успешное прорастание обеспечено сбором хороших семян и защитой их после посева от грызунов, следующая проблема заключается в дешевых методах культивации и посева. Это позволит молодому сеянцу развить корневую систему достаточно рано и достаточно быстро, чтобы выдержать первую ежегодную засуху, которая является доминирующей чертой климата всех западных национальных лесов.
Figure 25. One of the large Forest Service nurseries where the young trees are given the utmost care before they are large and strong enough to endure the rigorous climate of the National Forests. McCloud Nursery, Shasta National Forest, California.
Существует множество методов посева семян деревьев в национальных лесах. В большинстве работ используются три основных метода. Разбросной посев практикуется осенью и весной или по снегу зимой, как на неподготовленной почве, так и на почве, разрыхленной грубыми боронами из хвороста, боронованием, дискованием или частичной или полной вспашкой. При посеве в лунки семена высаживаются через равные промежутки времени в небольшие лунки, где почва очищена от растительности и разрыхлена на глубину от 5 до 6 дюймов. При использовании сеялок для кукурузы или посадочных колышков семена вдавливаются в почву ручной кукурузной сеялкой или, в случае крупных орехов, вдавливаются в отверстия, сделанные заостренной палкой. Метод с использованием кукурузной сеялки часто сочетается с подготовкой лунок или вспашкой отдельных борозд, чтобы высадить семена в рыхлую почву, свободную от растительности.
На подавляющем большинстве лесных участков разбросной посев на неподготовленной почве не увенчался успехом. Как правило, удовлетворительные насаждения при разбросном посеве удавалось получить только после дорогостоящей предварительной культивации, которая была бы непрактичной при масштабных операциях и превысила бы стоимость посадки саженцами из питомника. Однако разбросной посев на подготовленных полосах и на местах недавних пожаров дал некоторый успех. Метод посева в лунки был наиболее успешным при проведении в надлежащий сезон. Посев в конце лета и начале осени дал лучшие результаты, чем посев весной или зимой. В целом прямой посев не увенчался успехом, особенно если сравнивать результаты и затраты на работу с посадкой саженцев из питомника. Посадка до сих пор давала лучшие результаты, особенно на менее благоприятных участках. Более того, с точки зрения достигнутых конечных результатов посадка фактически оказалась дешевле, чем посев, несмотря на более высокие первоначальные затраты на посадку. Хотя основной упор в работах по лесовосстановлению делается на посадку, проводится значительный объем посевных работ, но они ограничиваются наиболее благоприятными местностями и участками.
Посадка в национальных лесах. Лесовосстановление путем посадки молодых деревьев привлекло большое внимание в последние несколько лет, главным образом потому, что оно дало лучшие результаты. Многое еще предстоит сказать в пользу обоих методов, и только будущие эксперименты могут решить, какой метод использовать в конкретном регионе и при заданных условиях климата и почвы. Обычно прямой посев пробовали первым в любой конкретной местности, где предстояло провести работы по лесовосстановлению. Фактически, политика Лесной службы в области искусственного лесовосстановления в национальных лесах заключалась в следующем: во-первых, проводить эксперименты, чтобы выяснить, что можно сделать и какой способ является наилучшим; во-вторых, проводить лесовосстановление путем прямого посева везде, где это возможно; и в-третьих, высаживать сеянцы из питомника там, где прямой посев оказался слишком ненадежным.
Figure 26. A view of seed sowing with a corn planter. San Isabel National Forest, Colorado
Figure 27. Sowing seed along contour lines on the slopes. Pike National Forest, Colorado
При выборе участков для посадки предпочтение обычно отдается водосборным бассейнам рек, важных для ирригации и муниципального водоснабжения, а также землям, способным давать густые насаждения быстрорастущих или особо ценных пород. Следующими по важности являются участки, которые предлагают хорошие возможности для наглядных примеров для общественности в практике лесного хозяйства. Некоторые участки предлагают сочетание преимуществ. Например, выгоревший участок может быть пригоден для посадки какой-либо быстрорастущей породы, которая также ценна для получения древесины, и в то же время может быть расположен так, что он также послужит наглядным примером. Именно на таких участках в целом концентрируется лесовосстановление путем посадки.
Хотя лесовосстановление водосборных бассейнов рек, важных для ирригации и муниципального водоснабжения, имеет большую финансовую ценность, эту ценность трудно оценить, поскольку она включает не фактическую денежную прибыль, а предотвращенные убытки. Но когда на благоприятном участке высаживается быстрорастущая ценная порода, сравнительно легко прийти к справедливой оценке возможной прибыли от вложенных денег. Было подсчитано, что при многих условиях весьма выгодно проводить лесовосстановление пустошей в национальных лесах путем посадки. Согласно некоторым проведенным экспериментам, подсчитано, что лес из белой сосны, искусственно созданный на лесной почве второго класса в Миннесоте, даст около 46 500 досковых футов с акра за 50 лет, стоимостью не менее 10 долларов за тысячу футов, или 465 долларов с акра. Расчет стоимости посадки и стоимости ухода и защиты на акр в год при 3-процентном сложном проценте дает общую стоимость 34,07 доллара с акра к моменту рубки древесины и чистую прибыль 8,62 доллара с акра в год. Дугласова пихта на Северо-Западе даст 81 000 досковых футов за 80 лет стоимостью не менее 8,50 долларов за тысячу футов. После вычета всех расходов это оставит чистую прибыль в размере 555,30 долларов за 80 лет, или около 6,94 долларов с акра в год. Эта прибыль действительно велика, учитывая, что земля не способна приносить прибыль от выращивания зерновых или овощных культур. И следует помнить, что во всех вышеприведенных расчетах все вложенные деньги приносят 3 процента сложных процентов и что чистая прибыль — это заработок сверх этих 3 процентов процентов.
Маленькие деревца, которые каждый год высаживаются в национальных лесах, производятся в крупных питомниках, где их выращивают миллионами. В этих питомниках маленькие деревца получают самый квалифицированный уход с момента прорастания семян до того времени, когда они станут достаточно большими, чтобы выдержать суровость ветра и погоды на бесплодных склонах холмов лесов дяди Сэма. Семена сначала тщательно высеваются в посевные грядки и оставляются развиваться в них от одного до трех лет. По истечении одного года их могут пересадить в ряды питомника, где у них будет больше места для развития. Быстрорастущие породы, такие как желтая сосна, держат в посевной грядке только год, а в грядках для пересадки, возможно, год или два; но медленнорастущие породы, такие как кедр, должны оставаться в посевных грядках два года и обычно два года в грядках для пересадки. Все это зависит от породы и участка, на котором она должна быть посажена.
Если бы мой читатель посетил регион Пайкс-Пик весной или осенью, он, несомненно, встретил бы большие группы людей, сажающих молодые деревья на бесплодных горных склонах. Под надлежащим руководством сотрудников Лесной службы можно увидеть, как одни люди копают ямы мотыгой, в то время как другие идут прямо за ними с мешками или коробками с влажным мхом или мешковиной, содержащими маленькие деревца. Этих людей называют соответственно копателями и сажальщиками. Два человека будут сажать от 500 до 1000 деревьев в день, в зависимости от того, насколько глубоко нужно выкопать ямы для размещения корней, покрыта ли земля дерном или голая, является ли земля горной или ровной, и многих других факторов.
Таким образом, дядя Сэм засаживает свои оголенные участки в лесах, чтобы они производили древесину для будущих поколений вместо бесполезного кустарника или сорных деревьев. Огромное разнообразие климатических и топографических условий, включенных в территорию национальных лесов, делает проблему посадки деревьев бесконечно сложной. Посадочный материал должен выращиваться в каждом регионе, имеющем схожие климатические условия, и в каждом из этих регионов должны использоваться разные методы посадки, в зависимости от местных условий. Полузасушливые столовые горы Аризоны и Нью-Мексико представляют иные проблемы посадки, чем влажные лесные регионы Орегона и Вашингтона; методы, используемые в песчаных холмах Небраски и песчаных равнинах Мичигана, не могут быть полностью применены на высоких горных склонах Колорадо; также проблемы посадки в обширных районах чапараля на севере Калифорнии совсем не похожи на те, с которыми сталкиваются в горах Айдахо, или в штатах прерий Среднего Запада, или в Блэк-Хилс. И опять же, проблемы лесовосстановления на полях чапараля в южной Калифорнии более озадачивающие, чем любые, упомянутые мной выше.
Figure 28. A planting crew at work setting out small trees. The man ahead digs the hole, and the man behind plants the tree. Wasatch National Forest, Utah
ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБЪЕМ ЛЕСНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИССЛЕДОВАНИЙ
Необходимость научных экспериментов. Ни одна наука не может прогрессировать без интенсивных экспериментов и исследований, меньше всего новая наука, такая как лесоводство. Наука о лесоводстве, как она развивалась в Европе, насчитывает несколько сотен лет, но наука о лесоводстве применительно к американским условиям все еще находится в младенческом возрасте своего развития — вероятно, ей не более 20 лет. Поэтому мы очень мало знаем о наших деревьях, наших лесах и древесине, которую они производят, и профессиональные лесоводы, которые выполняют научную работу в наших национальных лесах, очень сильно ограничены. Чтобы предоставить необходимую информацию о требованиях многих наших древесных пород, способах использования их древесины и многих других смежных темах, Лесная служба создала 8 лесных экспериментальных станций (недавно сокращенных до 6) и одну Лабораторию лесных продуктов. Стало делом этих учреждений изучать законы, управляющие жизнью дерева и леса, и их влияние на конечный продукт — древесину. Экспериментальные станции работают над решением многих проблем, с которыми сталкиваются сотрудники Лесной службы при управлении и охране национальных лесов; в то время как Лаборатория лесных продуктов была организована для содействия наиболее выгодному использованию и наиболее экономичному распоряжению лесными продуктами национальных лесов. Оба набора учреждений, делая это, существенно помогают выстраивать науку американского лесоводства, которая даже сегодня вряд ли может считаться существующей.
Наука о выращивании древесины. Чтобы лучше понять многие разнообразные проблемы, которые изучаются на лесных экспериментальных станциях, необходимо дать читателю несколько представлений о науке лесной экологии. Эта наука является основой всех проблем, связанных с выращиванием древесины, и поэтому является изучением первостепенной важности для лесоводства. Лесная экология — это изучение отношений деревьев и лесов к их окружению. Под окружением (или средой) мы понимаем все факторы, которые влияют на их рост и размножение, такие как температура почвы, влажность почвы, текстура почвы, количество осадков, свет, ветер, температура воздуха, относительная влажность, высота над уровнем моря, склон, экспозиция и поверхность. Леса, мы должны помнить, не являются складами стоящих бревен; они не просто скопления отдельных деревьев; но они являются сложными сообществами живых организмов, на которые многими способами влияют климат и почва и которые, в свою очередь, в немалой степени влияют на климатические и почвенные условия в их непосредственной близости. Лесовод не может рассматривать лес как совокупность индивидуумов, ибо леса имеют законы, которые управляют их поведением, которые полностью отличаются от тех, что управляют отдельным деревом. Некоторые лесоводы и ботаники предпочитают называть эту науку именем «древесной социологии», и они сравнивают ее с человеческой социологией. Индивидуумы, как мы хорошо знаем, управляются другими естественными законами, чем сообщества. Так же и с деревьями и лесами. Поэтому, чтобы разумно и экономично выращивать никогда не иссякающий запас древесины, мы должны понимать эти сложные организмы и сообщества, мы должны изучать их поведение при различных почвенных и климатических условиях и устанавливать условия, при которых они растут лучше всего. Только делая это, лесовод может достичь всех целей лесоводства, а именно: помочь Природе производить больше и лучше древесины, за более короткий промежуток времени и с наименьшими возможными затратами.
Экспериментальная работа лесных экспериментальных станций сгруппирована по таким категориям, как: дендрологические исследования, исследования лесоразведения, исследования лесных влияний, исследования, относящиеся к управлению лесами, исследования в области охраны лесов, исследования коммерческих деревьев и исследования выпаса скота.
Дендрологические исследования. Дендрологические исследования включают исследования распространения деревьев и идентификации древесины. Для каждой породы деревьев, произрастающей в Соединенных Штатах (а их около 500), желательно знать ее географическое распространение, коммерческое распространение и местное распространение. Первое из них касается всего ареала дерева по географическим подразделениям; второе — распространения тех массивов древесины, которые имеют коммерческое количество или размер; и последнее касается распространения дерева по местным подразделениям, таким как низменности, склоны, хребты, долины, плато и т. д. Эта информация обычно наносится на карты для постоянного учета. Наблюдения сотрудников Лесной службы во многих национальных лесах записываются ими и при первой возможности отправляются в Вашингтон. Очень часто случается, что ареал вида дерева значительно расширяется и что дерево обнаруживается растущим в местности, где о нем никогда раньше не сообщалось. Идентификация древесины проводится в Лаборатории лесных продуктов. Были определены отличительные характеристики древесины многих американских пород деревьев. Древесина разных деревьев изучается под микроскопом, чтобы обнаружить, чем она отличается от других близкородственных пород древесины. Многие такие результаты публикуются для пользы как торговца лесоматериалами, так и широкой публики в виде бюллетеней. Как предмет красильных деревьев, так и предмет многих пород древесины, продаваемых сейчас как красное дерево, были исследованы таким образом. Полученные данные были использованы многими компаниями и помогли защитить общественность от мошенничества.