CC BY
45
НАУЧНОЕ НАСЛЕДИЕ И.С. МЕЛЕХОВА И СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЛЕСОВОДСТВА
С.А. РОДИН, директор ВНИИЛМ, член корреспондент РАСХН
Органичное соединение экологии и техники (включая и технологию) как в лесоэксплуатации, так и в лесовыращивании, - вот что представляется идеалом, к которому надо стремиться.
И.С. Мелехов
Несмотря на всеобщее признание, вклад И.С. Мелехова в теорию и практику лесоводства в полной мере еще не оценен. Это вполне закономерно, поскольку «большое видится на расстоянии». И со временем лесоводы все глубже понимают значение работ И.С. Мелехова [5, 6, 7] не только для науки, но и для практики страны, и не только для своего времени, но и для будущего. Не случайно, спустя два с лишним десятилетия после издания учебников И.С. Мелехова «Лесоводство» и «Лесоведение», убеждаешься, что теоретические и методические разработки изложены с исключительной полнотой и ориентиром на будущее. Поэтому эти учебники переиздаются практически без изменений и будут еще долго служить учебной энциклопедией для молодых поколений лесоводов.
Область научных интересов И.С. Мелехова была настолько широка, что практически по всем основным направлениям ле-соводственной науки он со своими учениками выполнил серьезные исследования и получил результаты, используемые в настоящее время в лесном хозяйстве. Это, в первую очередь, совершенствование системы рубок главного пользования - важнейшего
узлового мероприятия лесного хозяйства и лесной промышленности; разработка оригинальной типологии вырубок и динамической типологии леса в целом; совершенствование мероприятий возобновления леса с максимальной эксплуатацией естественного природного потенциала, что особенно важно для таежных лесов Севера. С использованием этих разработок, а также результатов исследований ВНИИЛМ под руководством А.В. Побединского были подготовлены основополагающие нормативные документы, регламентирующие рубки главного пользования и возобновление леса в стране («Основные положения и региональные правила рубок» и другие).
И.С. Мелехов не только четко понимал и эффективно решал проблемы своего времени, но и обладал талантом научного предвидения: уже в конце 80-х годов XX века он практически сформулировал все основные направления перспективных исследований в лесном комплексе, причем не только до конца текущего века, но и не менее чем на первую половину XXI столетия.
Формирование этих направлений основывалось на глубоком знании происходящих процессов в стране и в мире в целом,
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2005
33
четком определении их тенденций, наиболее обостряющихся проблем, а также внутреннего потенциала науки. Базовым пунктом всей системы перспективных направлений явилось, вероятно, осознание того, что «в современном лесоводстве наблюдается два противоречивых процесса - тенденция к интенсификации и вынужденное упрощенчество. Задача сводится к усилению первой и ослаблению, а затем и ликвидации второго. Она должна решаться на межведомственном уровне» [7].
Исходя из этого концептуального положения, и были определены основные задачи научных исследований лесного комплекса, среди которых можно выделить следующие:
- технический прогресс, отвечающий интересам лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства на базе создания и использования более совершенных и маневренных лесных машин;
- разрешение проявившегося противоречия между лесоэксплуатацией и лесоводством, необходимости механизации лесозаготовок с вероятным нарушением природной лесной среды и необходимостью неис-тощительного использования и сохранения леса как важного биосферно-экологического фактора, повышение его продуктивности как сырьевого ресурса;
- введение лиственных пород в хозяйственный оборот, расширение их использования.
Особое значение И.С. Мелехов придавал системному подходу при решении всех проблем лесного комплекса и, в первую очередь, системы лесопользования, рубок леса и лесовосстановления.
ВНИИЛМ и другие научно-исследовательские институты лесного хозяйства восприняли идея И. С. Мелехова и развивают их по всем намеченным направлениям на практике, в том числе совместно с институтами лесной промышленности (ОАО «ЦНИИМЭ» и др.).
Использование системного подхода получило отражение в работах Н. А. Моисеева и А.В. Побединского, было реализовано
как в организации комплексных научных исследований, так и в создании методической основы формирования региональных систем лесохозяйственных мероприятий для лесов разного целевого назначения и природных условий [8, 9, 15 и др.].
Для решения сложной проблемы «разрешения противоречия между лесоэксплуатацией и лесоводством» (по И.С. Мелехову) ВНИИЛМ с участием многих других отраслевых институтов выполнены обширные многолетние исследования практически на всей территории страны. В опытных и промышленных условиях заготовки леса на лесосеках рубок главного пользования, осуществляемых в равнинных и горных лесах лесозаготовительной техникой, в т.ч. развившейся многооперационной, были изучены экологические и лесоводственные последствия воздействий техники в различных технологических вариантах ее применения [1, 3, 11, 12 и др.]. В результате обобщения собранных научных данных под руководством А. В. Побединского впервые разработаны «Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ» [4], в которых нашла отражение научно обоснованная система требований и нормативов к вновь создаваемым технологиям рубок главного пользования и техническим средствам разработки лесосек. Формирование такой системы нормативов позволило обеспечить разработчиков технологий и машин для лесосечных работ конкретными требованиями, соответствующими уровню технического развития в стране и в мире. Выполнение этих требований позволяет достигнуть определенного компромисса между лесоэксплуатацией и лесоводством - вести механизированные и машинизированные лесозаготовки, сохраняя при этом на допустимом уровне лесорастительные условия, возобновительный потенциал леса, подрост.
Проблема промышленного освоения огромных массивов мягколиственных дре-востоев, сформировавшихся на месте вырубленных хвойных (в первую очередь сосняков) концентрированными рубками 1930-50 гг. и достигших возраста спелости
уже к последнему десятилетию ХХ века, на обострение которой неоднократно обращали внимание Н. А. Моисеев, И. С. Мелехов, А.В. Побединский и другие ведущие ученые и практики [7, 10, 16]. Эта крупная проблема современного лесоводства, выделенная И.С. Мелеховым, «введение лиственных пород в хозяйственный оборот» в принципе решена в последние годы учеными ВНИИЛМ совместно с учеными других институтов. На основе многолетних исследований, проведенных в таежной зоне, а также апробации различных вариантов рубок в мягколиственных насаждениях с молодым поколением хвойных под пологом были выделены и сформированы экологически обоснованные и экономически эффективные варианты рубок главного пользования и рубок ухода. Они обеспечивают удовлетворение потребностей лесопользователей в сравнительно качественной древесине, имеющей в настоящее время спрос на рынке, в т.ч. за рубежом, а также целевую смену лиственных на хвойные практически почти без дополнительных затрат (кроме самой рубки с сохранением молодого поколения под пологом). Эти рубки нашли признание у лесозаготовителей и были введены в нормативные документы федерального и регионального уровней - Основные положения и Правила рубок главного пользования [13, 17]. Огромный опыт проведения таких рубок накоплен во многих областях таежной зоны, особенно в Костромской области, где при методическом сопровождении ученых Филиала ВНИИЛМ Костромской ЛОС отработаны в деталях на практике лесоводственные и экономические вопросы рубок в мягколиствен-ных насаждениях с подростом хвойных [2]. Были установлены, в частности, оптимальный и предельный возраст освобождения ели из-под полога в этой зоне (от 40 до 60 лет), т. е. когда ель еще сохраняет жизненный потенциал, а при вырубке лиственных уже можно получить высококачественную древесину. Определены интенсивность рубки, возможность выборки деревьев с отпускного диаметра и с оставлением тонкомерных деревьев березы на корню и другие
нормативы. Полученные результаты не исключают возможности использования так называемой агрегатной техники на лесозаготовках в мягколиственных насаждениях с подростом хвойных. В целом, широкое освоение разработанных вариантов рубок в сложных лиственно-хвойных насаждениях обеспечивает сокращение срока выращивания хвойных древостоев на 20-40 лет и, следовательно, увеличение объема пользования не менее чем в 1,2-1,5 раза.
Важнейшим направлением решения проблемы «органичного соединения экологии и техники как в лесоэксплуатации, так и в лесовыращивании», выделенной И. С. Мелеховым и получившей развитие во ВНИИЛМ в последние десятилетия, стало изучение экологических, экономических и технических вопросов эффективности лесо-восстановления ценных пород созданием лесных культур при современных механизированных и машинизированных сплошных рубках главного пользования, наиболее широко реализуемых на практике. В результате проведенных исследований, опытных работ, а также конструкторских разработок удалось решить комплекс вопросов лесовосстанов-ления и выращивания леса при минимально необходимых затратах. К числу основных разработок этого направления можно отнести следующие:
- взаимоувязанные технологии лесосечных работ и создания культур хвойных пород на вырубках лесной зоны. Установлено, что при согласовании этих двух процессов, т.е. лесопользования и воспроизводства лесов, можно наиболее полно учитывать способность лесных насаждений к самовозобновлению и в то же время уменьшить затраты на лесовосстановление, что необходимо для повышения эффективности лесного хозяйства; особенно большое значение эта проблема приобрела в наше время, когда основной техникой при заготовке леса стали агрегатные машины;
- эколого- и ресурсосберегающие технологии и технические средства для создания культур хвойных пород на вырубках. Сущность этих технологий заключается в
отказе от корчевки пней, что максимально сохраняет естественную экологическую обстановку на участках создаваемых лесных культур, дает возможность уменьшить густоту посадки на 20-30 % и сократить количество агротехнических уходов (на 2-3 ухода) за счет использования укрупненного посадочного материала (сеянцев и саженцев) при закладке лесных культур. Обеспечивая хорошее качество лесных культур, использование этих технологий лесхозами уменьшает на 30-50 % затраты на лесовосстанов-ление по сравнению с принятыми в лесохо-зяйственном производстве.
Эколого- и ресурсосберегающие технологии создания культур хвойных пород на вырубках разработаны на основе изучения влияния различных способов механической обработки почвы на ее лесорастительные свойства в посадочных местах, т. е. на обработанных участках. За основной критерий плодородия почвы принята толщина пере-гнойно-аккумулятивного горизонта, сохраняющего на дерново-подзолистых почвах основную часть элементов азотного и минерального питания растений и имеющего наиболее благоприятные для почвенного питания водно-физические свойства. Следует подчеркнуть, что оптимальная глубина минерализации почвы при ее обработке, т.е. степень сохранения перегнойно-аккумуля-тивного горизонта на обработанных участках согласуется с особенностями типа леса, который представлен на участке, где создаются лесные культуры. На вырубках в группах типов леса «брусничные» допускается глубина минерализации профиля почвы до 18-20 см, в «кисличных» и «сложных» - до 12-15, а в «черничных» - не более 7-9 см. С увеличением увлажнения от типов леса «черничных» к «долгомошным» обработка почвы под лесные культуры осуществляется не путем минерализации ее поверхности, а напашкой пластов толщиной 25-30 см.
Вторым важным слагаемым эколого-и ресурсосбережения при создании на вырубках лесных культур является ориентация на применение укрупненного посадочного материала, имеющего высоту стволиков 40-60 см.
Закладка культур ели такими 4-5-летними саженцами на 5-10 % увеличивает приживаемость лесных культур и в 1,5-2 раза ускоряет их рост в первые 8-10 лет по сравнению с посадкой 3-летних стандартных сеянцев, имеющих высоту 20-25 см.
Формирование на участках лесных культур насаждений с преобладанием в составе культивируемых хвойных деревьев возможно только при своевременном проведении агротехнических и лесоводственных уходов (осветлений и прочисток), обеспечивающих поступление к кронам культивируемых деревьев не менее 80-90 % энергии солнечной радиации.
Решению задач эколого- и ресурсосбережения отвечает и разрабатываемая во ВНИИЛМ лесокультурная техника.
Для создания лесных культур на вырубках лесной зоны ВНИИЛМ совместно с Онежским тракторным заводом разработан и поставлен на производство специальный ле-сохозяйственный трактор ЛТХ-55 (ЛХТ-100) на базе трелевочного трактора ТДТ-55А (ТЛТ-100). Для агрегатирования с трактором в последние 10-15 лет создан комплекс ле-сокультурных машин и орудий, обеспечивающий на 90-95 % уровень механизации работ. В этот комплекс входят: орудие для одновременной расчистки вырубок и обработки почвы путем минерализации полос ОРВ-1,5 и почвообрабатывающий модуль к орудию ОРВ-1,5М, машина для посадки укрупненного посадочного материала хвойных пород на вырубках без корчевки пней МПС-1, для агротехнического и лесово-дственного ухода за лесными культурами каток универсальный лесной КУЛ-2А.
Кроме того, трактор ЛХТ-55 используется на уходе за молодняками с катком-осветлителем КОК-2, КУК-2, на рубках промежуточного пользования.
В дополнение к этому комплексу машин созданы инструменты для выполнения работ по посадке лесных культур и ухода за ними - лесопосадочный меч-лопата и нож-рубщик. Создание таких инструментов, как показывает зарубежный опыт, не является «отходом» от прогрессивного направления
развития, а представляет необходимое дополнение, обеспечивающее решение сложной задачи «соединения экологии и техники». Опытно-производственная проверка новых технологий, машин, орудий и инструментов позволяет сделать вывод о высокой их лесо-водственной и экономической эффективности.
Следует отметить, что для уменьшения затратности эколого- и ресурсосберегающих технологий создания лесных культур большие работы проведены институтом в 1995-2004 годах по разработке технологий и созданию орудий для выращивания укрупненных сеянцев ели и сосны без перешколи-вания, что позволяет в 2 раза уменьшить прямые затраты на выращивание посадочного материала по сравнению с 4-5-летними перешколенными саженцами.
В целом, в результате многолетних исследований и опытных работ ВНИИЛМ разработана достаточно полная и современная оригинальная система восстановления леса на основе эколого-ресурсосберегающих технологий, в которой нашло оптимальное сочетание экологии и техники (18).
В настоящее время институт продолжает решать задачи, которые обусловлены современным развитием лесного хозяйства и лесопользования, многие из которых предвидел И. С. Мелехов.
В частности, широкое использование на лесозаготовках многооперационных крупногабаритных тяжелых машин, особенно в насаждениях с подростом, на слабонесущих грунтах (в черничных и других группах типов леса с более влажными почвами) определенно обострило проблемы «соединения экологии и техники», разрешения «противоречия между лесоэксплуатацией и лесоводством» на новом этапе развития.
Актуальной проблемой для ВНИИЛМ и НИИ лесного хозяйства с учетом изменившихся общественных отношений, экономических условий в целом стала отработка системы эффективного управления лесопользованием и ведением лесного хозяйства, обеспечивающей экономический рост в лесном комплексе, его доходность при безусловном сохранении экологических
условий в соответствии с требованиями устойчивого управления лесами.
Библиографический список
1. Данилик В.Н. Влияние техники и технологии лесозаготовок на водоохранно-защитную роль леса // Лесное х-во, 1979. - № 1. - С. 24-26.
2. Дудин В.А., Коновалов А.Н. Способы экономически эффективных рубок и лесовосстановления во вторичных мягколиственных лесах // Лесохо-зяйственная информация, 2004. - № 7, ВНИИЛМ.
- С. 7-17.
3. Коваль И.П., Битюков Н.А. Экологические функции горных лесов Северного Кавказа. - М.: ВНИИЦлесресурс, 2000. - 480 с.
4. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ. ФСЛХ. - М., 1993.
- С.16.
5. Мелехов И.С. Рубки главного пользования. - М.: Гослесбумиздат, 1962. - 330 с.
6. Мелехов И.С. Лесоведение. - М.: Лесная пром-сть, 1980. - 408 с.
7. Мелехов И.С. Лесоводство. - М.: ВО «Агропром-издат», 1989. - 302 с.
8. Методические рекомендации по организации лесного хозяйства и устойчивого управления лесами. - М., 2001.
9. Моисеев Н.А., Побединский А.В. Зональные системы воспроизводства лесных ресурсов // Лесное х-во, 1986. - № 10. - С. 15-19.
10. Моисеев Н.А. Воспроизводство лесных ресурсов.
- М.: Лесная пром-сть, 1980. - 263 с.
11. Обыдёнников В.И. Новая лесозаготовительная техника и возобновление леса. - М.: Лесная пром-сть, 1980. - 96 с.
12. Обыдёнников В. И. Оценка лесоводственно-экологических последствий использования агрегатной техники при сплошных рубках //Лесохозяйственная обзорная информация. - М. ВНИИЦлесресурс, 2001. - № 2. - С. 48-63.
13. Основные положения по рубкам главного пользования в лесах Российской Федерации. - М., 1994.
14. Побединский А.В. Рубки главного пользования. -М.: Лесная пром-сть, 1980. - 187 с.
15. Побединский А.В. Системы ведения лесного хозяйства на зонально-типологической основе. «Лесоведение и лесоводство». Обзорная информация.
- М.: ЦБНТИ Гослесхоз СССР, 1983. - № 7. - 36 с.
16. Побединский А. В. Лесоводственная оценка смен коренных лесов производными // Лесное хоз-во. -1991. - № 7. - С. 19-22.
17. Правила рубок главного пользования в равнинных лесах европейской части Российской Федерации. - М., 1994. - 32 с.
18. Родин С.А. Эколого-ресурсосберегающие технологии лесовосстановления и моделирования культур ели на вырубках в зоне хвойно-широколиственных лесов. - М.: МГУЛ, 2002. - 212 с.
