Технология рубки леса

1.Введение

   Рубка леса  любым способом предусматривает  получение древесины и выполнение  лесохозяйственных требований, как  в отношении формирования будущих  древостоев, так и в отношении  последующего возобновления. Рубки леса должны увязываться с требованиями охраны природы и рационального использования земель лесного фонда. И здесь выступают два направления: разумное природопользование с восстановлением ресурсов и сохранение природных комплексов в их естественном состоянии путем создания заповедного режима.

   В основе лесопользования  лежит принцип неистощительного  постоянного пользования всеми  ресурсами леса. Этот принцип  успешнее всего выполняется в  деятельности комплексных лесных  предприятий. В отношении специализированных  лесозаготовительных предприятий на первый план выступает принцип постоянного пользования с прекращением действия принципа временных лесозаготовительных предприятий, рассчитываемых на срок действия 25-30 лет. Постоянство пользования может быть обеспечено выполнением двух моментов: первое - рубить не более годичного прироста и полное использование лиственной, мелкотоварной и дровяной древесины.

Сплошные рубки

Сплошные рубки являются основным способом рубок главного пользования  в России, они применяются в  лесах II и III групп. При проведении сплошных рубок на лесосеке вырубаются все деревья с диаметра на высоте груди 8 или 12 см, а в кедровых насаждениях - с 28 см, с оставлением на вырубке семенных деревьев ценных пород.

Для сплошных рубок характерны следующие особенности:

1) спелые или перестойные древостои вырубаются в один прием, который может длиться до 1 года;

2) после рубки на  площади возникает одновозрастной  или условно-одновозрастной древостой  при условии сохранения при  рубке подроста;

3) восстановление леса  искусственным путем дает абсолютно одновозрастные древостои;

4) использование механизмов  оказывается наиболее производительным, а себестоимость заготовленной  древесины - наиболее дешевой.

В зависимости от площади  лесосеки и ее параметров сплошные рубки подразделяются на узколесосечные, широколесосечные, концентрированные, чересполосно-постепенные и условно-сплошные. В таежных лесах Российской Федерации концентрированные и условно-сплошные рубки имели широкое применение до последнего времени. Согласно Лесному уставу с 2007 года данные виды рубок запрещены, тем не менее, краткое их описание будет приведено.

В обжитых районах  с интенсивным лесным хозяйством практически не встречается спелых насаждений, занимающих целый квартал. Обычно спелые древостои представлены выде-лами площадью до 30 га. Однако в южной части ленточных боров еще встречаются насаждения сосны, состоящие из разновозрастных древостоев. Это куртины в возрасте 150-160 лет, куртины в возрасте 70-80 и даже 35-40 лет. Не все они назначаются в рубку, а только участки перестойного и спелого леса. Рубка спелых куртин с оставлением на корню более молодых куртин леса получила название сплошнокуртинной.

Узколесосечные  рубки ограничены шириной лесосеки до 100 м, длиной до 1 км. Эти рубки более экологичны, чем широколесосечные и концентрированные рубки, наиболее успешно возобновляются естественным путем. Могут применяться в условиях, где по каким-либо причинам нельзя оголить большие площади, занятые лесами, а также где затруднено естественное лесовозобновление. Узколесосечными сплошными рубками по стране заготавливается не более 10% древесины. Применимы в лесах II группы и в определенной мере в лесах I группы.

Широколесосечные сплошные рубки характеризуются шириной лесосеки от 101 до 500 м. Эти рубки более разрушительны для леса. Поэтому они применимы в многолесных районах с высокой лесистостью, в лесах III группы и в ограниченных масштабах II группы. Эти рубки можно применять в сосновых и темнохвойных насаждениях, обладающих достаточно высокими естественными демутационными свойствами, в мягко-лиственных насаждениях в расчете на вегетативное возобновление, а также при ориентации на создание лесных культур.

Сплошные концентрированные  рубки предполагают ширину лесосек от 501 до 1000 м (на практике достигают 2000 м) с размером лесосеки от 50 до 200 га. Рубки зародились на Урале, а с 1930 г. получили широкое распространение по всей стране с целью получения большого количества древесины для бурного роста индустрии Советского Союза. Первоначально места под

концентрированные рубки  сосредотачивались вдоль транспортных путей и сплавных дорог. Позднее всякая рубка на площади более 50 га понималась как концентрированная.

Концентрированные рубки  применялись только в лесах III группы, ими заготавливалось в России около 82% древесины. Это самые неэкологичные рубки, их широкое применение приводит к большим негативным последствиям для окружающей природной среды, по этой причине они должны быть повсеместно запрещены.

Чересполосно-постепенные  рубки отнесены к постепенной системе, несмотря на то, что при их проведении вырубаются полосы сплошь. По существу эти рубки представляют не что иное, как узколесосечные сплошные рубки.

При этих рубках спелый древостой  вырубается в несколько приемов  узкими полосами через определенные промежутки времени с целью замены его новым древостоем.

Для этой рубки подбираются  одновозрастные ветроустойчивые древостои, для усиления ветроустойчивости  полосы располагают в шахматном  порядке.

Ширина вырубаемых полос  составляет 15-45 м, интервал между приемами 4-12 лет, число приемов 2-3, общий срок вырубки древостоев - один класс возраста. Ширина полос, повторяемость между приемами и их число определяются лесоводственно-биологическими свойствами древесных пород, количеством и состоянием подроста.

Чересполосно-постепенные  рубки производятся под семенной год. В условиях с недостаточным естественным возобновлением рекомендуется проведение мероприятий по его содействию, в том числе путем минерализации почвы.

Эти рубки является наиболее щадящими по отношению к окружающей природной среде и рекомендуются к проведению в лесах I и II групп.

В кедровых лесах чересполосно-постепенные  рубки не допускаются.

Условно-сплошные рубки есть разновидность концентрированных. Зародились рубки в начале XX века в многолесных районах с экстенсивными формами ведения лесного хозяйства при отсутствии сбыта всей древесины, затем распространились на другие регионы страны.

Они проводятся в лесах III группы, при их проведении вырубается лучшая часть древостоя, а лиственные деревья, дровяные хвойных пород, а  также деревья, которые не могут транспортироваться молевым сплавом (например, лиственница), оставляются на корню. Интенсивность рубки составляла 60-90%. Оставшийся древостой, как правило, разрушается, многие деревья превращаются в сухостой или вываливаются. В результате на вырубках образуются очаги размножения вредителей и болезней, резко возрастает пожарная опасность, естественное возобновление затруднено, а искусственное невозможно.

Условно-сплошные рубки  приводят к быстрому истощению лесосырьевых ресурсов, наносят большой вред лесу, а поэтому должны быть повсеместно запрещены.

После сплошной рубки  экологические условия территории резко изменяются. К почве поступает  количество света и тепла до 15 раз больше в сравнении

с количеством, поступавшим  под полог леса. При этом скорость ветра возрастает до 20 раз, увеличиваются колебания температур воздуха и почвы, уменьшается относительная влажность воздуха, изменяется режим влажности почвы, усиливаются заморозковые явления. Изменение условий среды на вырубках сказывается на выживаемости сохранившегося при рубке подроста и на интенсивности появления последующего возобновления.

Лесовозобновление на вырубках возможно естественным путем, посадкой лесных культур или комбинированным  методом. Естественным путем могут  возобновляться преимущественно лиственные породы, ель и сосна на песчаных сухих и свежих почвах. В лесохозяйственной практике нередко приходится проводить меры содействия естественному возобновлению для создания благоприятных условий для возобновления леса, которые бывают активные (минерализация почвы, огораживание участков, посев и посадка леса) и пассивные (выбор параметров лесосеки, сохранение подроста, оправка его после рубки, оставление источников обсеменения).

Подрост служит хорошим  резервом для восстановления леса на вырубке главными породами при условии его сохранения при проведении лесосечных работ. Сохранить его весь невозможно, но в количестве 50-70% от количества до рубки вполне реально. В ленточных борах Алтайского края благонадежный подрост имеется на 70-80% площади насаждений, в Горном Алтае удельный вес таких насаждений снижается до 30-50%, а в Салаирской тайге - менее того по причине сильно развитого травянистого покрова под пологом насаждений.

Методы сохранения жизнеспособного  подроста на концентрированных лесосеках разнообразны. Они зависят от условий местопроизрастания и технологии разработки лесосек. Технологические схемы на базе трелевочных тракторов с тросовой оснасткой были разработаны в лесозаготовительных предприятиях Урала и ряда областей европейской части России. Общим для многих технологических схем является то, что трактор не сходит с волока, что очень важно для сохранения подроста в пасеках. При трелевке вершиной вперед повреждается значительно меньше подроста.

Костромская технология предусматривает валку деревьев на две точки опоры - подкладочное дерево и крону. Трелевка осуществляется с кроной, комлем вперед.

При трелевке комли сваленных  деревьев скользят по подкладочному  дереву, не повреждая поверхность  почвы. Недостаток этой технологии состоит  в том, что по причине малого расстояния между землей и поваленными деревьями сохраняется в основном подрост мелких размеров, а средний и крупный уничтожаются.

Сохранение подроста при разработке лесосек узкими лентами  производится на лесосеках шириной 250 м, которые разбивают на узкие ленты шириной 20-25 м, в зависимости от средней высоты древостоя. Трелевочные волоки шириной 4-5 м разрубают по границам узких лент. Деревья в лентах валят без подкладочного дерева, вершиной на волок под острым углом к волоку. Трелевка тракторная - кронами вперед без разворота ствола в том направлении, в котором повалены деревья. На лентах остается жизнеспособный подрост всех размеров, за исключением экземпляров, поврежденных при валке деревьев. Волоки покрываются самосевом.

При разработке лесосек по Скородумской технологии весь участок разбивают на пасеки шириной 30-40 м. Разрубку пасек начинают с вырубки деревьев в центральной средней полосе шириной 12 м. Середина этой ленты служит местом для укладки порубочных остатков, а края ленты - для трелевочных волоков. Трелевка хлыстов осуществляется за вершину. На боковых полосах деревья валят под углом не более 40⁰. При такой технологии обеспечивается сохранение подроста благодаря правильной организации работ на лесосеке.

В настоящее время на предприятиях Западной Сибири нашла широкое применение технологическая схема с сохранением подроста при устройстве двух лесовозных усов. По этой схеме применяется валочно-пакетирующая машина ЛП-19 и бесчокерные трелевочные трактора ЛТ-157, ЛТ-154 и др. Машина ЛП-19 производит валку леса лентами шириной 15-16 м каждая. Разрабатывая первую ленту, машина передвигается от первой погрузочной площадки к второй. Она срезает деревья впереди себя и по обеим сторонам. Возле погрузочной площадки машина разворачивается и передвигается в обратном направлении, срезая деревья на второй ленте впереди себя и по обе стороны и укладывая сзади на волок. Цикл работы машины ЛП-19 повторяется. Трелевка леса производится на две погрузочные площадки за комли, которые уложены в пачки в разных направлениях (в зависимости от четности лент). Сохранность подроста при такой технологии составляет 50-60%.

Представляет интерес  технологическая схема, предусматривающая  устройство объездного волока и одного лесовозного уса, а также другие технологические схемы, направленные на сохранение подроста при разработке лесосек.

На вырубках происходит резкая смена экологических условий (освещение, тепло, влага, ветер), что  не может не сказываться на состоянии  даже сохраненного при рубках подроста при выставлении его на открытое место. Как правило, под пологом темнохвойных насаждений имеющийся подрост пихты и кедра имеет хвою теневого и полутеневого типа, которая не приспособлена к сильному освещению, поэтому болеет и зачастую погибает вместе с подростом. Но если хвоя в первый год после выставления на свет не погибает, то из почек появляется хвоя уже светового типа, и подрост начинает через 3-5 лет после освобождения усиливать прирост в высоту. Замечено, что если возраст подроста пихты в условиях черневого или горно-таежного подпоясов в Горном Алтае превышает 60-70 лет, то он, как правило, погибает, не сумев приспособиться к изменившимся экологическим условиям. Более молодой подрост выживает в этих условиях, и со временем из него формируется молодняк темнохвойных пород.

Сосновый подрост менее  теневынослив в сравнении с пихтовым. При недостатке света он, как правило, погибает к 20-25 годам. В случае если подрост сосны оказался жизнеспособным, то он подлежит обязательному сохранению. Источниками обсеменения вырубок считаются почвенный запас семян, семенные деревья, семенная полоса, семенная куртина, семенная группа, стена леса.

Почвенный запас  семян. На почве всегда имеется то или иное количество семян, которые ввиду отсутствия условий для прорастания не проросли, но при изменении экологических условий они могут прорастать.

Семенные деревья - это плодоносящие, ветроустойчивые, хорошего роста и качества деревья, оставляемые при рубке для обсеменения вырубки. В качестве семенников чаще всего оставляют деревья сосны на дренированных почвах в количестве 15-25 штук на 1 га.

Семенная группа деревьев, оставляемых на вырубке, обычно занимает площадь менее 0,01 га в количестве 4-5 групп на 1 га с числом деревьев в группе 6-8 штук.

Семенные куртины - отдельные ветроустойчивые части древостоя на площади до 1,0 га. Их оставляют на вырубке в случае если одиночные деревья и семенные куртины не выдерживают ветровую нагрузку и вываливаются. Чаще всего куртины оставляют в ельниках и елово-лиственных насаждениях на суглинистых почвах при равномерном расположении по площади.

Семенная полоса - полоса древостоя шириной 30-50 м, располагается перпендикулярно господствующим ветрам. Расстояние между полосами до 150 м.

Стена леса - кромка леса вокруг вырубки, служит для ее обсеменения.