CC BY
23
УДК 630*2(470.11)
Лесоводственно-экологическая оценка проходных рубок в Вельском районе Архангельской области
Дружинин Федор Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесного хозяйства
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Старцева Светлана Юрьевна, магистрант факультета агрономии и лесного хозяйства
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Аннотация. Уход за лесами осуществляется в целях повышения продуктивности и сохранения полезных функций леса путём вырубки части деревьев и кустарников, проведения агролесомелиоративных и иных мероприятий. Большое значение в системе мероприятий по уходу за лесом имеют проходные рубки. Цель этих рубок сводится к выращиванию высокопродуктивных древостоев сырьевого назначения, к увеличению общего объема лесопользования. С их помощью расширяются возможности более полного и своевременного использования сырьевых ресурсов.
Из классических уходов за лесами проходные рубки наиболее распространены. Они кроме лесоводственного значения имеют и практическое, так как позволяют получить древесину для удовлетворения потребностей промышленности в сырье. В связи с этим лесоводственная оценка сохранения лесной среды при их производстве и мониторинговые наблюдения после их выполнения являются весьма актуальными в деле повышения продуктивности лесов.
Ключевые слова: проходная рубка, продуктивность, возобновление, жизненное состояние деревьев, классы роста, прирост по высоте.
Введение. Перспективным путем лесовозобновления с лесоводственных и экономических позиций остается естественный. Немаловажная роль в этом процессе принадлежит рубкам ухода. Однако их применение иногда приводит к ухудшению жизненного состояния и качественных характеристик древостоя, особенно если они выполняются с нарушениями организационно-технических параметров. В связи с этим целью исследования являлась лесоводственно-экологическая оценка проходных рубок, установление их влияния на сохранность лесной среды.
Программные вопросы предусматривали анализ лесопользования, выявление и оценку нарушений лесоводственных требований, определение лесоводственной эффективности проходных рубок [1].
Объекты исследования. Лесоводственно-экологическую оценку после проходных рубок выполняли на делянках в хвойных и лиственных насаждениях, находящихся на территории Солгинского участкового лесничества Вельского района Архангельской области. В качестве объектов исследования подобраны 3 лесные участка в средневозрастных древостоях с давностью рубки от 3 до 6 лет (таблица 1):
- объект № 1 расположен в 15 квартале 41 выделе, площадь делянки составляла 13,3 га. Рубка проводилась летом 2012 года;
- объект № 2 находится в 15 квартале 14 выделе, площадь делянки - 12,7 га. Рубка проводилась летом 2011 года.
- объект № 3 расположен в 17 квартале 24 выделе. Площадь делянки - 23 га. Рубка проводилась летом 2009 года.
Таблица 1 - Таксационная характеристика объектов исследования до рубки
№ Состав Эле- Средние Количество, экз/ га га н о Запас, н V т
пр.пл. мент леса Д, см Н, м стволов подроста н л о с м3/га и н о ш
Итого 45 16,0 15,0 1415 0,9 190
1 5Б3Ос2Е Б 45 14,0 15,0 857 2000 0,5 95 II
Ос - 16,0 17,0 328 0,3 57
Е 60 16,0 15,0 230 0,2 38
Итого 70 12,0 13,0 1657 1,0 220
2 5Е3Б2Ос Б 55 14,0 18,0 820 3000 0,5 110 IV
Ос - 18,0 19,0 300 0,3 66
Е 70 12,0 13,0 537 0,2 44
Итого 40 12,0 10,0 2815 1,0 160
3 7Б2Ос1Е Б 45 12,0 15,0 1896 3000 0,7 112 II
Ос 45 14,0 15,0 639 0,2 32
Е 40 12,0 10,0 280 0,1 16
По материалам лесоустройства насаждения до выполнения лесохозяйствен-ных мероприятий были представлены древостоями типичными для средней под-
V А и V/ \ V/
зоны тайги (хвойные и хвойно-лиственные). Запас стволовой древесины составлял от 160 до 220 м3/га. Рассматриваемые насаждения характеризуются богатыми и наиболее представленными в регионе лесорастительными условиями. Это типы леса, которые входят в зеленомошную группу (черничные свежие и черничные влажные). Представленность этой группы типов леса в Архангельской области и в
Вельском районе составляет 61% от покрытой лесом площади.
Лесосечный фонд до производства рубок ухода был представлен средневозрастными еловыми и березовыми насаждениями семенного происхождения. Древостой характеризовались высокой полнотой (более 0,9). По составу - это смешанные насаждения. Долевое участие сопутствующих и второстепенных пород (береза, осина) составляет от 5 до 9 единиц. По структуре - это сложные древостои. Во втором ярусе на всех объектах исследования имелось достаточное количество под-пологовой ели в виде тонкомера и подроста ели (3000 экз./га).
По продуктивности - это высокопроизводительные древостои. Они характеризуются II классом бонитета.
Для качественной оценки лесорастительных условий нами выполнялись почвенные изыскания и установление флористического состава в живом напочвенном покрове. Участки занимали ровное плато. По почвенно-гидрологическим условиям они относятся к среднеподзолистым почвам на среднем суглинке с оптимальным увлажнением.
Описание ботанического состава живого напочвенного покрова выполняли на учетных площадках размером 1Ч1 м. При этом напочвенный покров учитывали по ярусам и обилие отдельных растений по шкале Друде. На момент исследования в напочвенном покрове выявлено 17 видов растений. Преобладающими в травяно-кустарничковом ярусе являются черника ^асстшт туг^1^) и кислица (Oxalis асе^еИа). Их проективное покрытие составило 60% [2].
В целом представленные участки лесного фонда, отведенные под проведение рубок ухода (проходные), характеризовались первой очередностью по их проведению. В связи с этим выбор объектов исследования являлся вполне обоснованным.
При проходных рубках на исследуемых объектах № 1 и № 2 разработка лесосек велась по следующей технологической схеме: валка, обрезка сучьев, трелевка, погрузка (хлыстовая заготовка древесины). На объекте № 3 использовался комплекс агрегатных машин зарубежного производства (валочно-сучкорезно-рас-кряжевочной техники - харвестера и сортиментовоза-форвардера).
Оценка сохранения лесной среды осуществлена по категориям площади лесосек. При этом трансформация лесной среды при выполнении технологических процессов связана в первую очередь со степенью повреждения почв и соблюдением лесоводственных требований по организационно-техническим параметрам ухода за лесами.
Важное значение здесь имеет качественная инженерная подготовка лесосеки. Механизация работ по уходу за лесом неизбежно приводит к повреждению древостоя и почвы. При большой степени повреждений работа теряет смысл, поэтому существуют нормативы или так называемые лесоводственные требования к технологии и применяемым машинам и механизмам. В связи с этим устанавливаются предельно допустимые параметры рубок: длина и ширина технологического коридора, глубина колеи, размер погрузочной площадки и т.д.
В нашем случае, согласно технологических карт разработки лесосек, по объектам исследования ширина пасек должна была составлять 30 м. Величина погрузочной площадки на участках от 11 до 15 га должна находиться в пределах 0,3 га. Общая площадь, занимаемая под волоками, при выполнении рубок ухода (проходные рубки) должна быть в пределах 15%[3].
Несомненно, степень повреждения, глубина образования колеи зависит от сезона производства лесосечных работ. В летнее время, когда нет снежного покрова
и установившейся морозной погоды, в местах прохода техники в меньшей степени сохраняется живой напочвенный покров.
В ходе лесоводственной оценки по сохранению лесной среды нами выявлено следующее (табл. 2). После производства рубок ухода с применением различной лесозаготовительной техники ширина некоторых магистральных волоков превышала допустимые параметры. Так на делянке 1 и 3 она превысила на 10-12%, а на делянке 2 - на 20%.
Таблица 2 - Лесоводственная оценка и степень соблюдения организационно-технических параметров проходных рубок по категориям площади лесосек
№ Степень повреждаемости почв по категориям площади лесосек Проектные (над чертой) и фактические (под чертой) параметры категорий площади лесосек
пр. пл. магистральные волока ширина волоков
общая площадь, га поврежденная площадь, га/% ширина пасеки пасечных магистральных
1 0,33 0,0014 0,42 30,0 39,5 5,0 4,6 5,0 5,5
2 0,22 0,0034 1,5 30,0 25,8 5,0 4,8 5,0 6,0
3 - - 30,0 27,6 5,0 4,9 5,0 5,6
Из данных оценки сохранения лесной среды следует, что при хлыстовой заготовке древесины, выполняемой бригадой вальщиков с использованием бензи-номоторных пил и трелёвкой хлыстов трактором с тросово-чекерной оснасткой, выявлены следующие нарушения лесоводственных требований при производстве проходных рубок:
- на объектах № 1 и № 2 повреждаемость почвы с образованием колеи не превышала 2%;
- на объекте № 2 увеличена площадь сплошной рубки на 14%, т.е. не соблюдена максимально допустимая площадь под прокладку технологических коридоров;
- на всех объектах исследования, включая и сортиментную заготовку древесины, увеличена ширина магистральных технологических коридоров от 11 до 20%.
При использовании комплекса агрегатных машин зарубежного производства лесоводственные требования не соблюдены по ширине пасек. Параметры этой площади лесосеки уменьшены на 8%. В связи с этим площадь сплошной рубки (прокладка технологических коридоров) выходит за пределы допустимых значений (более 15%).
В целом, лесоводственные требования по соблюдению организационно-технических параметров рубок выполнены лишь частично. Нарушения, выявленные в ходе исследования, связаны, на наш взгляд, с качеством инженерно-технической подготовки лесосек, человеческим фактором и почвенно-гидрологическими условиями. Подтверждением этому является сложный рельеф рассматриваемой территории. Все это повлияло и вызвало определенные трудности при поэтапном освоении лесосек.
В отношении технологического процесса с использованием традиционной хлыстовой заготовки древесины следует отметить, что обеспечивается высокая сохранность древостоя и невысокая повреждаемость оставляемых для доращивания деревьев. Отдельные виды механических повреждений (ошмыг, обдир коры, облом вершинки и др.) наблюдались вблизи технологических коридоров (рисунок). В центральной зоне пасек повреждения не зафиксированы.
Рис. Механические повреждения деревьев
Технология проведения рубок ухода за лесами должна обеспечивать проведение работ с минимальным повреждением деревьев, оставляемых для выращивания. Не допускается повреждение деревьев при проведении проходных рубок более чем 3% [4]. На всех пробных площадях установлено несоответствие. Наибольшая повреждаемость деревьев выявлена на объектах № 1 и № 2, лишь на объекте № 3 она составила около 4% от общего количества деревьев.
После производства проходных рубок должен быть полностью сформирован нужный в хозяйственном отношении состав древостоев. В связи с этим, необходимо стремиться к более умеренной степени разреживания, чтобы в последующем это не привело к снижению запаса в возрасте спелости [5].
Нами установлено, что после проведения проходных рубок на объекте № 2 и № 3 состав древостоев не изменился. На объекте № 1 долевое участие ели в составе древостоя увеличилось на 1 единицу и составило 3 единицы. Это свидетельствует о том, что выполненные уходы осуществлены в соответствии с правилами по уходу за лесами и оказали положительное влияние.
В ходе лесосечных работ по лиственному пологу реализован верховой метод отбора деревьев в рубку. Это подтверждается тем фактом, что средние таксационные показатели по лиственным породам изменились в сторону уменьшения. По хвойному элементу леса средние таксационные показатели имеют тенденцию как к увеличению, так и уменьшению.
Интенсивность проходных рубок варьировала по запасу в пределах 22-35%. Это соответствует умеренной и сильной интенсивности.
Согласно «Правил ухода за лесами» [4] полнота после проходных рубок не должна снижаться ниже 0,7. На объекте № 1 и № 2 это условие реализовано в полной мере. На объекте № 3 полнота составила 0,6, что не соответствует правилам ухода за лесами. Это связано с высокой интенсивностью рубки по запасу (35%).
Учёт лесовозобновительных процессов после проведения рубок проводился вблизи технологических коридоров и в центральной части пасек. Применялся ленточный перечёт. Лесоводственная оценка подроста осуществлялась по высотной градации (мелкий, средний, крупный) и жизненному состоянию (здоровый, сомнительный, сухой) [6].
Сохранность подроста на всех пробных площадях составила по объектам исследования от 56% до 72% (табл. 3). Согласно «Правил рубок ухода», сохранность подроста в пасеках при проходных рубках в эксплуатационных лесах должна составлять не менее 80% от его количества до рубки [4].
Таблица 3 - Оценка сохранности подроста после лесосечных работ
№ пр. пл. Характеристика подроста Сохранность после рубки,
до рубки после рубки
А, лет Н, м N экз./га А, лет Н, м N экз./га %
1 35 3,0 2000 37 2,78 1444 72,0
2 35 2,0 3000 38 1,8 1700 57,0
3 30 3,0 3000 39 2,9 2085 70,0
Высокая повреждаемость подроста связана с сезоном заготовки древесины. В частности, на всех объектах лесосечные работы выполнялись в летнее время, что в итоге и отразилось на сохранности подроста.
Оценка жизненного состояния древостоев после рубок выполнялась согласно «Санитарным правилам в лесах РФ» [7]. Выделяют 11 категорий жизненного состояния деревьев: здоровые, ослабленные, сильно ослабленные, усыхающие,
V и V и V V/
усыхающие, свежий сухостой, старый сухостой, свежий ветровал, свежий бурелом, старый ветровал, старый бурелом и аварийные деревья. При этом в ходе работ было выявлено для хвойных пород 5 классов, а для лиственных - 4.
Наибольшая часть сохраненных деревьев ели относится к 1 и 2 классу санитарной оценки. Среди лиственных пород преобладают деревья 1 и 2 класса санитарного состояния. В целом по исследуемым насаждениям после проходных рубок наблюдается высокое жизненное состояние древостоев. Большинство деревьев относятся к 1 и 2 классу, доля сильно ослабленных и усыхающих экземпляров не превышает 29%.
Для дифференциации деревьев в древостое обычно используют классификацию Г. Крафта. Согласно применяемой градации, все деревья по положению кроны в пологе делятся на классы господствующих и угнетенных растений. К господствующим отнесены первых три класса: прегосподствующие, господствующие и сого-сподствующие. К угнетенным два класса с подклассами: ослабленные со сжатыми кронами, с однобокими кронами, угнетенные с живой кроной под пологом и с отмирающей кроной под пологом [7].
Проведенные лесохозяйственные мероприятия в целом улучшили вертикальную структуру древостоев. На основе обработки данных и выполненного анализа можно сделать следующие выводы. Ель относится ко второму классу роста. Доля таких деревьев в сохраненном древостое составляют до 49%. Большинство деревьев как хвойных, так и лиственных пород, в насаждении отнесены нами к господствующему и согосподствующему пологу. Как правило, это экземпляры, которые имеют диаметры, относящиеся к 10-22 ступеням толщины. Угнетенные деревья, относящиеся к IV классу, составляют до 15% от общего количества.
Для оценки успешности протекания естественного лесообразовательного процесса нами определялся прирост подроста ели по высоте. Этот показатель устанавливался для 3 высотных градаций: мелкого, среднего и крупного подроста. Во всех высотных категориях отмечается повышение прироста по высоте после уходов.
На объектах исследования до выполнения проходных рубок фиксировалось снижение прироста по высоте. После выполнения лесосечных работ (в 2012 году) значения по этому показателю снижаются. Лишь спустя несколько лет, после адаптационного периода (2 года) отмечается повышение прироста в высоту. В связи с этим можно заключить, что выполненные уходы повлияли на возобновление положительно.
На прирост, как отдельных деревьев, так и насаждения в целом, влияет большое число факторов: биологические особенности пород, возраст, условия произрастания (включая и климатические факторы), полнота древостоя, их санитарное состояние, а так же и различные лесохозяйственные мероприятия. В связи с этим нами использованы методы математического анализа и прикладные компьютерные программы для оценки достоверности полученных данных.
В результате выполненных исследований можно сделать вывод, что в целом, лесоводственные требования по соблюдению организационно-технических параметров рубок выполнены лишь частично. Нарушения, выявленные в ходе исследования, связаны, на наш взгляд, с качеством инженерно-технической подготовки лесосек, человеческим фактором и почвенно-гидрологическими условиями.
В отношении технологического процесса следует отметить, что обеспечивается высокая сохранность древостоя и невысокая повреждаемость оставляемых для доращивания деревьев. Большинство деревьев как хвойных, так и лиственных пород в насаждении отнесены к господствующему и согосподствующему пологу.
Список литературных источников:
1. Луганский, Н.А. Лесоводство: учебник / Н.А. Луганский, С.В. Залесов, В.А. Щавровский. - Екатеринбург: УГЛТА, 2001. - 320 с.
2. Пилипко, Е.Н. Методология исследований лесных экосистем: методическое пособие / Е.Н. Пилипко. - Вологда ; Молочное: ИЦ ВГМХА, 2013. - 100 с.
3. Шелгунов, Ю.В. Технология и оборудования лесопромышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений / Ю.В Шелгунов, Г.М. Ку-туков, Н.И. Лебедев. - М.: МГУЛ, 2002. - 589 с.
4. Правила ухода за лесами: утверждены Приказом МПР РФ от 18.07.2014 года №185.
5. Сеннов, С.Н. Лесоведение и лесоводство: учебник для студенческих вузов / С.Н. Сеннов. - М.: Академия, 2005. - 256 с.
6. Правила лесовосстановления в лесах РФ: приказ МПР №183 от 05.11.2013 года.
7. Ногина, Н.В. Лесоведение: методические указания и задания / Н.В. Ногина. - Вологда ; Молочное: ИЦ ВГМХА, 2005. - 56 с.
8. Дружинин, Н.А. Лесоводство: Методические указания / Н.А. Дружинин, Ф.Н. Дружинин, Л.В. Зарубина. - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2009. - 58 с.
References:
1. Luganskiy N.A., Zalesov S. V., Shchavrowskiy V. A. Lesovodstvo [Forestry]. Ekaterinburg: USFA Publ., 2001. 320 p.
2. Pilipko E. N. Metodologija issledovanij lesnyh jekosistem [Research methodology in forest ecosystems]. Vologda - Molochnoye Publ., 2013. 100 p.
3. Shelgunov Yu.V., Kutukov G. M., Lebedev N. I. Tehnologija i oborudovanija lesopromyshlennyh predprijatij [Technology and equipment of timber industry enterprises]. Moscow: MSU Publ., 2002. 589 p.
4. Pravila ukhoda za lesami [Rules of woods management] Order MNR of Russia from 18.07.2014, No. 185.
5. Sennov S. N. Lesovedenie i lesovodstvo [Dendrology and forestry]. Moscow: Academy Publ., 2005. 256 p.
6. Pravila lesovosstanovlenija v lesah RF [Rules of reforestation in forests of the Russian Federation]. Order of the MNR No. 183, dated 05.11.2013.
7. Nogina N. V. Lesovedenie: sanitarnye pravila v lesah RF [Forestry: sanitary rules in forests of the Russian Federation]. Vologda - Molochnoye Publ., 2005. 56 p
8. Druzhinin N.A., Druzhinin F.N., Zarubina L.V. Lesovodstvo [Forestry]. Vologda -Molochnoye Publ., 2009. 58 p.
Silvicultural and ecological evaluation of advanced thinning in the Velsk district, Arkhangelsk region
Druzhinin Fedor Nikolaevich, Doctor of Science (Agriculture), Professor of the Forestry Management Chair
e-mail:[email protected]
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Startceva Svetlana Yur'evna, master student of the Agronomy and Forestry Management Faculty
e-mail:[email protected]
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Abstract. Forest management is carried out in order to increase the productivity and preservation of useful functions of forests by means of felling of trees and bushes, as well as to carry out amelioration and other activities. Continuous logging has great importance in the system of measures on care of the forest. The purpose of these cuttings is to grow highly productive stands of the raw material purpose, to increase the overall forest management. The opportunities for more comprehensive and timely resource utilization are expanding with their help. Among the classic forests management advanced thinning is the most common. They have also practical importance, as they allow obtain the wood to meet the needs of industry for raw materials. In this regard, silvicultural evaluation of the forest environment conservation during their performing and monitoring after their implementation are very important in increasing the productivity of forests.
Keywords: advanced thinning, productivity, renewal, life state of the trees, classes of growth, increase in height.
