CC BY
111
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ НА
ЛЕСНУЮ СРЕДУ
Герасимов Ю.Ю., Карвинен С. (НИИ Леса Финляндии, г. Йоэнсуу,
Финляндия), Сюнёв В.С., Катаров В.К. (ПетрГУ, г. Петрозаводск, РФ)
The analyses of impacts on forest environment from machines systems using in basic harvesting technologies is described on this article.
Лесные ресурсы, как относящиеся к категории возобновляемых, принципиально отличаются от большинства сырьевых продуктов. По этой причине при рассмотрении лесозаготовительного процесса в широких временных периодах - на протяжении десятков лет - следует учесть ряд факторов, от которых зависит возобновление ресурса и, как следствие, восстановление его функционала, и, прежде всего, фактор экологичности метода и техники лесозаготовок.
Сохранение биоразнообразия лесных экосистем является одним из основных требований систем лесной сертификации. В соответствии с ним, перед практической реализацией должны быть оценены последствия воздействия рассматриваемых альтернативных систем машин на лесную среду. При данной оценке необходимо принимать во внимание следующие два аспекта:
• способ выполнения валки дерева (на землю или с переносом срезанного дерева на волок в вертикальном положении);
• вид используемой ходовой системы (колесная или гусеничная) и тип трансмиссии применяемых машин (механическая, гидрообъемная или гидромеханическая).
Факторы воздействия технологий и машин на среду можно также классифицировать по следующим группам:
воздействие на лесные почвы (колееобразование, уплотнение, изменение пористости, минерализация и т.д.);
воздействие на оставляемые деревья и их корневые системы, что актуально для несплошных рубок леса (повреждения коры, обломы вершин, ветвей, наклоны ствола, перерезание крупных корней);
• воздействие на подрост и молодняк;
• изъятие площадей под технологические нужды (волока, верхние склады и др.).
В рамках реализации проекта ТАСИС «Impacts on Wood Quality and Overall Performance of Wood Harvesting Companies» были проведены исследования по воздействию лесозаготовительной техники на лесную среду. Исследовались последствия лесозаготовок, проведенных с использованием валочно -пакетирующих машин (Timberjack 850), колесных и гусеничных харвестеров (Timberjack 1270, John Deere 1270D, Volvo EC210BLC, Valmet 901.3), гусеничных трелевочных тракторов (ТДТ-55А, ТЛТ-100А), колесных
форвардеров (Timberjack 1410, John Deere 1110D, John Deere 1410D, Valmet 840.3), гусеничных сучкорезных машин (ЛП-30Б) и процессоров (Hitachi Zaxis 230).
В качестве основных показателей влияния были выбраны сохранность подроста, доля площади делянки занятая волоками и промышленными площадками, изменение структуры почвы (уплотнение, уменьшение пористости, минерализация поверхностного слоя). При исследовании последствий несплошных рубок также определялась повреждаемость остающегося на доращивание древостоя.
Исследования проводились на делянках 11 лесозаготовительных предприятий Республики Карелия. Объектами исследований стали 7 зимних и 11 летних делянок после рубок главного пользования и 2 летние делянки после рубок промежуточного пользования.
В ходе исследований производилась закладка пробных площадей, на которых подсчитывался сохраненный и поврежденный подрост и велся перечет деревьев (несплошные рубки), в пасеках и на магистральных и пасечных волоках проводился отбор грунтовых проб из поверхностного и глубинного почвенных горизонтов. Грунтовые пробы исследовались в лаборатории.
Проведенное пофакторное исследование по оценке воздействия на лесную среду машин и технологий позволяет сделать следующие выводы:
1. Технологии, базирующиеся на применении гусеничных трелевочных тракторов, обеспечивают сохранность подроста в пасеках на уровне 72 - 81 %. Применение ВПМ и скиддеров позволяет сохранить подрост в пределах 54 -65%. Данная технология не всегда применима на делянках с сохранением подроста. Использование харвестеров и форвардеров на лесозаготовках при должном уровне квалификации операторов позволяет повысить уровень сохранности подроста до 80 - 89 %.
2. Взаимодействие ходовых систем машины с почвой происходит в основном при их движении по волоку. В местах работы сучкорезных машин или заменяющих их в комбинированных технологиях харвестерах на экскаваторной базе почва также повреждена. Следует отметить, что песчаные грунты уплотняются быстрее, а глинистые грунты медленнее, но на большие величины. Изменение пористости песчаных грунтов после сопостовимого числа проходов практически всех видов лесной техники составило порядка 8 -10% в сравнении с ненарушенным грунтовым массивом. Суглинистые грунты уплотнились на 3 - 6 % на пасечных волоках и на 11 - 15 % на магистральных волоках. Причем уплотнение почвы после проездов гусеничной и колесной техники было сопоставимо. Меньшее значение уплотнения было получено после работы колесного скиддера (11%).
3. На влажных почвах машины могут нарезать глубокую колею. В ней застаивается вода, вызывая амелиорацию отдельных лесных участков. Глубина колеи на песчаных почвах составила 0,12 - 0,17 м. , что свидетельствует о применимости широкого ряда лесной техники на данном типе почв. На суглинистых грунтах форвардеры нарезали колею глубиной 0,30 - 0,32 м, колесный скиддер - 0,18 м, гусеничный трелевочный трактор - 0,13 м. По
величине давления ходовых систем на почву применяемые на Северо-Западе России отечественные гусеничные машины, харвестеры на экскаваторной базе, ВПМ оказывают практически одинаковое воздействие.
4. Помимо уплотнения почвы, ее повреждения могут быть обусловлены буксованием машин, что вызывает срез верхнего слоя и усиленное колееобразование. При этом возникает опасность обдира корневой коры. Так весной - летом сопротивление корневой коры сдвигу составляет для сосны 43
Н/см2 в поперечном направлении и 57 Н/см2 в продольном направлении (для
2 2
ели соответственно 40 Н/см и 70 Н/см ). Чтобы избежать повреждения корневой коры, например, для лесной машины при площади контакта колеса с грунтом около 40 см2, необходимо не превышать тягового усилия на ободе колеса более чем 1,6 - 3,2 кН. Современные зарубежные лесные машины имеют гидростатическую или гидромеханическую трансмиссии, что снижает уровень возникновения подобного рода воздействий на почвы.
5. Системы машин «колесный харвестер + колесный форвардер» и «бензопила + колесный форвардер» меньше травмируют верхний слой песчаных почво - грунтов (8 - 10 % от площади делянки), что в условиях хвойных лесов благоприятствует естественному возобновлению леса.
6. Применение колесных харвестеров и форвардеров на несплошных рубках позволяет обеспечить повреждаемость древостоя на уровне 1,65%, что ниже, чем при применении бензопил и гусеничных трелевочных тракторов
(3%).
