Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Экологизированные рубки спелых и перестойных насаждений в реализации концепции сохранения лесорастительной среды

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Экологизированные рубки спелых и перестойных насаждений в реализации концепции сохранения лесорастительной среды"

На правах рукописи

Азарёнок Василий Андреевич

ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫЕ РУБКИ СПЕЛЫХ И ПЕРЕСТОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ СОХРАНЕНИЯ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность 06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

-8 НОЯ 2012

Екатеринбург - 2012

005054420

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный лесотехнический университет»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Луганский Николай Алексеевич, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет», кафедра лесоводства, профессор

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шиятов Степан Григорьевич, ФГБУН УрО РАН Институт экологии растений и животных, ведущий научный сотрудник; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Габдрахимов Камиль Махмутович, ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», кафедра лесоводства и ландшафтного дизайна, профессор; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Касимов Апдулбар Касимович, ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», кафедра лесоводства и лесных культур, профессор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный

аграрный университет»

Защита состоится "29" ноября 2012 года в 10-00 час. на заседании диссертационного совета Д 2 i2.281.0I при ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» по адресу: 620100, г.Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, УЛК-1, ауд. 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Автореферат разослан октября 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

£

Бачурина Анна Владимировна

Введение

Актуальность темы. Современная цивилизация, оказывая ощутимое влияние на биосферу Земли, может спровоцировать скачкообразное изменение климата. Основной причиной такого изменения климата может послужить накопление углеродосодержащих газов (С02) в атмосфере Земли. Результаты его могут быть катастрофическими.

Основные стабилизирующие и депонирующие функции в регулировании газовой структуры атмосферы выполняют леса Российской Федерации, на долю которых приходится 22% от всех лесов Земли.

В Российской Федерации, в том числе и в Свердловской области, в больших масштабах велись и ведутся рубки леса в основном (более 90%) сплошнолесосечными способами, причем технологии этих и других способов рубок не всегда отвечают экологическим и лесоводственным требованиям. Однако без рубок нет хозяйства в лесу. Поэтому рубки спелых и перестойных насаждений должны повсеместно выполняться экологизированными способами и технологиями, обеспечивающими сохранение лесорастительной среды.

Диссертационная работа направлена на решение важной народнохозяйственной проблемы - повышение экологической, лесоводственной и экономической эффективности рубок спелых и перестойных насаждений путем широкого внедрения экологизированных рубок и совершенствования

технологий лесосечных работ.

Исследования проведены в рамках Федеральной целевой программы (ФЦП) «Государственная поддержка интеграции образования и фундаментальной науки на 1997-2001 годы», Межотраслевой программы сотрудничества Министерства образования РФ и Министерства природных ресурсов РФ по теме «Исследование и обоснование основных эколого-технологических параметров рубок, обеспечивающих комплексное использование природных ресурсов и сохранение биосферных функций леса в условиях устойчивого управления» (Приказ Министерства образования РФ от 06.06.2001г. № 2299) и грантов РФФИ № 01-04-96424 (2001-2003 гг.) «Оценка запасов углерода и углеродно-кислородного бюджета в лесных экосистемах Уральского региона» и № 04-05-96083 (2004-2007 гг.) «Картирование углерододепони-рующей емкости лесных экосистем Уральского региона». Таким образом, тема

диссертации актуальна.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - исследование и обоснование способов и технологий экологизированных рубок спелых и перестойных насаждений в реализации концепции сохранения лесорастительной среды, устойчивого развития и рационального лесопользования (на

примере Свердловской области).

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследований:

- заложить серию опытно-производственных стационаров в различных природно-географических условиях Свердловской области по изучению и

обоснованию способов и технологий экологизированных рубок в спелых и перестойных насаждениях;

- изучить влияние опытных рубок на изменение лесорастительной среды и послерубочную динамику древостоев и особенности лесовозобновитель-ного процесса;

- выявить и обосновать основные эколого-лесоводственные и технологические условия и параметры рубок;

- исследовать приходную часть углеродного цикла в лесных насаждениях в связи с равномерно-постепенными рубками как наиболее перспективными.

На защиту диссертации выносятся следующие положения

- концепция, вызывающая необходимость рассматривать ресурсно-сырьевую и биосферно-стабилизирующие функции лесов в единстве и взаимосвязи;

- изменение лесорастительной среды, динамика древостоев и состояние естественного лесовозобновления под влиянием различных способов и технологий рубок;

- масштабы и пути углерододепонирующей функции лесов Свердловской области в связи с равномерно-постепенными рубками;

- перспективные как традиционные технологии лесосечных работ (хлыстовая), так и сортиментные технологии на базе комплекса машин «харвестер -форвардер» в различных зонально (подзонально) типологических условиях, максимально обеспечивающих сохранение лесорастительной среды.

Научная новизна

- впервые заложена научная база для долговременных исследовании эколого-лесоводственных последствий рубок спелых и перестойных насаждений в виде серии опытно-производственных стационаров в разнообразных природно-географических условиях Свердловской области с применением различных технологий лесосечных работ;

- сравнительно и комплексно исследованы последствия различных способов и технологий рубок спелых и перестойных насаждений, выполненных на постоянных опытно-производственных стационарах (за период до 30 лет);

- из набора способов рубок обоснован и определен на перспективу равномерно-постепенный способ, сочетающий интересы лесного хозяйства и лесозаготовителей. Этот способ ранее почти не применялся;

- выполнены комплексные исследования послерубочной динамики древостоев: таксационные показатели, прирост деревьев, механические повреждения остающихся на доращивание деревьев и их санитарное состояние, наличие ветровала;

- оценены особенности естественного лесовозобновления;

- установлены или уточнены основные эколого-лесоводственные и технологические условия и параметры равномерно-постепенного способа рубок;

- предложены технологические схемы сортиментной заготовки древесины на основе машин «харвестер - форвардер», обеспечивающие минимиза-

цию экологического ущерба, наносимого природной среде, а также значительное снижение себестоимости заготовки древесины и повышение производительности труда;

- определены количественные показатели углерододепонирующеи функции лесов Свердловской области в связи с равномерно-постепенными рубками.

Практическая значимость работы. Основные результаты исследований вошли в различные регламентирующие документы (см. список работ автора), применяемые на практике. Материалы диссертации являются также исходной базой для расчета углерододепонирующей способности лесов Свердловской области и основных количественных параметров депонирования углерода в них в связи с постепенными рубками. Опытно-производственные участки с серией постоянных пробных площадей на них служат природной учебной и научной базой для студентов лесоинженерного и лесохозяйственно-го факультетов УГЛТУ. Эти участки используются студентами для дипломного проектирования, а аспиранты в порядке мониторинга продолжают их исследовать.

Обоснованность выводов и предложений. Многолетние исследования последствий равномерно-постепенных рубок на опытно-производственных стационарах, заложенных в разных природно-географических условиях Свердловской области, обширный экспериментальный материал, полученный в ходе этих исследований, использование современных методов математического моделирования и статистического анализа, системный подход при анализе фактических материалов и интерпретации полученных результатов, использование современной вычислительной техники определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов и предложений.

Личное участие автора. Все виды работ по теме диссертации от разработки программно-методической части и сбора экспериментального материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором при непосредственном участии в качестве руководителя работ и исполнителя.

Объем выполненных работ. В 3 основных лесорастительных подзонах Свердловской области, 3 лесных формациях и 4 типах леса заложены 5 опьгтно-производственных участка (ОПУ) по исследованию экологизированных способов и технологий рубок. Общая площадь стационаров составляет 699,8 га. Применены сгшошнолесосечный и равномерно-постепенный способы рубки.

На всех рабочих и контрольных частях участков ОПУ заложено 65 постоянных пробных площадей (ППП) с набором всех необходимых работ по экологическим, лесоводственным, таксационным и технологическим направлениям исследований как до рубок, так и после них.

Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на Международной научно-технической конференции «Перспективы развития лесного и строительного комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века», Брянск, 2000; Международной научно-технической

конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса», Екатеринбург, 2001; Научной конференции «Таксация леса на рубеже XXI века: Достижения и перспективы развития», С.-Петербург, 2001; Международной научно-практической конференции «Аэрокосмические методы в лесном комплексе», С.-Петербург, 2002; Международной научно-практической конференции «География и регион», Пермь, 2002; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса», Вологда, 2004; «Международном лесной форуме», С-Петербург, 2007; Научно-практической конференции «Экологическая безопасность государств-членов Шанхайской организации сотрудничества», Екатеринбург, 2008; Научно-практической конференции «Региональные проблемы природопользования и охраны окружающей среды», Курган, 2008; Международной научной конференции «Резервуары и потоки углерода в лесных и болотных экосистемах бореальной зоны», Сыктывкар, 2011.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 231 стр. текста, включает 8 глав, заключение, библиографический список из 160 названий, в т.ч. 19 из них иностранных; иллюстрирована 60 таблицами и 25 рисун-

ками.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 36 печатных работах, в том числе 15 из них в изданиях по списку ВАК.

Глава 1. Значение леса в реализации концепции устойчивого развития и экологической безопасности

В главе приведен анализ современного уровня знаний о природе лесных экосистем и их многообразных функциях. Способность леса поддерживать экологический баланс территорий в перспективе может иметь ценность большую, чем сырьевой баланс. Поэтому акценты современного лесоводства и природопользования в целом смещаются в экологическую сторону (Онучин и др 2007; Протопопов, 1975; Швиденко и др., 2003; Онучин, Соколов, 2005; Исаев и др., 1995; Курбанов, 2002; Кондратьев, 2004; Голуб, 2005; Федоров, 2006; Тарко, 2005; Израэль и др., 2002).

Леса по сравнению с другими растительными сообществами обладают особой, биосферной, ролью. Для России, располагающей 22% площади лесов планеты, после ратификации Киотского протокола открылись новые перспективы и возможности получения существенных экологических и экономических выгод. Увеличение запаса углерода в лесных экосистемах имеет существенное денежное выражение, однако экологические рынки находятся еще в начальной стадии развития. Рассмотрены также роль лесного сектора в бюджете углерода как основного компонента в биосфере и экосистемные аспекты рубок (Соловьев, Николаев, 2004; Бузыкин, Иванов, 2007; Онучин и др., 2007).

Транснациональный характер проблемы углеродного баланса лесов является стимулом для структурных изменений в лесном секторе России. При этом раскрыта значимость лесов как поглотителей С02, что обеспечивает смягчение изменения климата и предотвращение негативных природных по-

следствий (Киотский протокол, 1998; Коровин и др., 2006; Израэль и др., 2002; Исаев и др., 1995; Назаров и др., 2002; Филипчук, Моисеев, 2003).

Используемые в нашей стране методы оценки поглощения парниковых газов в лесном секторе в целом согласуются с международными методологиями принятыми для целей отчетности согласно Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК) и Киотскому протоколу (Ш). Однако предстоит разработать дополнительные критерии и системы пространственного учета динамики запасов фитомассы в молодайках, а также создать базу данных углеродного бюджета лесного фонда страны.

Глава 2. Природные условия района работ

Во второй главе описаны природные условия района работ, а также дана характеристика природных условий Урала и Свердловской области.

Значительную роль в формировании климата Урала, в том числе и по Свердловской области, играет холодный воздух, поступающий с Северного Ледовитого океана вдоль Уральского хребта. Влияют на климат Свердловской области и тёплые массы воздуха, проникающие из Казахстана, и в зимнее время прохладные (холодные) массы из Сибири (Агроклиматический справочник,

1962 и 1966).

Рельеф Свердловской области, как и Урала в целом, представлен весьма разнообразными формами. Однако он характеризуется как низкогорныи (Арбатова, 1958; Ястребов, 1958; Колесников, 1973). Все хребты простираются с севера на юг или по близким к нему направлениям. Хотя склоны имеют небольшую крутизну (90% из них не превышают 10°), однако они, как правило, длинные до нескольких километров, что после сплошных рубок провоцирует эрозионные процессы. Эту особенность необходимо учитывать при назначении способов и технологий рубок.

Почвы на территории Свердловской области весьма разнообразны, что обусловлено высокой дифференциацией климата, рельефа и почвообразую-щих пород (Иванова, 1947, 1949, 1954; Фирсова, 1969, 1977, 1979; Каменскии, 1955 1957) Их диапазон охватывает почвы от мелких (фрагментарных) до подзолистых и дерново-подзолистых. Почти 1/3 лесов Свердловской области характеризуется с мелкими и слабопрочными почвами (28% от лесопокрытои площади), что также требует выполнения экологизированных рубок.

Свердловская область - один из наиболее облесенных субъектов РФ (лесистость около 65%). Соотношение хвойных и мягеолиственных лесов 60/40% Общий запас древесины составляет 2,1 млрд м , в том числе хвойных пород - 1,3 млрд м3, или 62%. Спелых и перестойных насаждений по отношению ко всей лесопокрытой площади около 29%, что близко к нормальной возрастной структуре лесов. Однако эта группа насаждений под напором сплош-нолесосечных рубок спелых и перестойных насаждений сокращается высокими темпами. В 1961 г. она составляла 60%, а к текущему времени сократилась

вдвое.

Средний возраст хвойных древостоев 121 год, мягколиственных -99 лет Средний класс бонитета насаждений 111,6, варьирует от 11,8 в подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов до IV,6 в северной подзоне тайги.

Средняя полнота древостоев около 0,7.

Интенсивные лесозаготовки в прошлом привели к тому, что снизилась доля эксплуатационных лесов и их производительность (поскольку вырубались в первую очередь высокобонитетные древостой), основные эксплуатационные запасы древесины оказались теперь в менее доступных местах. Однако перспективные для рубки спелые и перестойные насаждения на территории Свердловской области сохраняются. Об этом свидетельствует современная их доля (29,9%), а также годичный прирост в лесах Государственного лесного фонда (ГЛФ) 23,3 млн м3 при среднегодичном приросте в расчете на 1 га 2,1

м3

Разнообразие природных условий Свердловской области (как и всего Урала) обусловило формирование широкого спектра типов леса.

Согласно Правилам рубок...(1994) в первой группе типов лесов (нагорная, лишайниковая) в силу мелких слабопрочных почв и в связи со слабой устойчивостью их древостоев рубки спелых и перестойных насаждений допускаться не должны. Во второй группе типов лесов (брусничная) такие рубки допустимы, но без использования тяжелой техники. Причем более желательный сезон года для лесосечных работ - при наличии снегового покрова. Группы леса 5-я и 6-я (крупногравно-приручьевая, долгомошная, мшисто-хвощевая) переувлажнены. Поэтому в них целесообразно проведение рубок спелых и перестойных насаждений зимой при условии промерзания почвы и наличия снегового покрова. Лесные насаждения 7-й группы (сфагновая, тра-вяно-болотная) на Урале пока не эксплуатируются в основном из-за низких запасов в расчете на 1 га. Естественно, основная нагрузка по рубкам спелых и перестойных насаждений в Свердловской области приходится на вторую (брусничную), третью и четвертую (ягодниковую, липняковую, разнотравную и кисличную) и частично пятую и шестую группы типов леса.

В Свердловской области в сосновой формации, которая доминирует в ГЛФ, абсолютно преобладают (80% от лесопокрьгтой площади) группы типов леса,'спелые и перестойные насаждения которых доступны для рубки современными технологиями. Однако расчетная лесосека в последние годы по хвойному хозяйству используется недостаточно, менее 50%.

Глава 3. Способы и технологии рубок спелых и перестойных насаждений и изменения лесорастительной среды под их влиянием

В главе рассмотрен имеющийся научно-производственный опыт при проведении рубок леса и последующего лесовосстановления.

Урал - край лесной (кроме юго-западной и юго-восточной его частей). Массивные рубки леса в промышленных целях на Урале прежде были связаны с солеварением (начало второй половины XVI века) и с металлургией (XVIII XIX века). К концу XVIII века для горнозаводских лесов Урала были сформу-

лированы основные положения по правилам рубок, где были использованы не только зарубежные принципы лесоводства (в основном из Германии), но и отечественные.

Вся история лесоводства на Урале, касаясь в основном рубки леса и ле-совосстановления, Н.И. Териновым (1968) подразделена на три периода.

Первый период - с середины XVI века по середину XIX века, второй период - с середины XIX века по 30 гг. XX века, третий период - с 30 гг. XX века

по настоящее время.

В последние десятилетия в связи с признанием главными функциями лесов экологические, по крайней мере с начала XXI века, настал четвертый период в развитии лесоводства (разумеется, не только на Урале). Он обусловливает необходимость перевода всего хозяйства в лесах на экологические основы и в первую очередь рубок спелых и перестойных насаждений (главных рубок).

Известных способов рубок огромное множество. По данным НМ Горшенина и А.И. Швиденко (1977), их более 100. В нашей стране они для системного их понимания и восприятия сведены в определенные классификационные схемы. Известны классификации Н.М. Горшенина и А.И. Швиденко (1977). И.С. Мелехова (1989), A.B. Побединского (1980) и др. Принципиально в них все способы рубок объединены в три системы - сплошнолесо-сечную, постепенную и выборочную. В классификации Н.М. Горшенина и А И. Швиденко (1977) указана еще одна система - комбинированных рубок. Условно в обиходе все способы рубок подразделяются на сплошные и несплошные (хотя последний термин оспаривается). На наш взгляд, наиболее удачна классификация A.B. Побединского (1980).

Положив в основу классификацию главных рубок A.B. Побединского (1980) мы предложили несколько иной вариант. В нашем варианте отсутствует условно-сплошной способ рубки, как и в варианте A.B. Побединского. Этот способ не должен иметь места в практике лесоводства как способ, не отвечающий лесоводствено-экологическим требованиям. Нет в нашем варианте и приискового способа. Чересполосно-постепенный способ отнесен к группе

сплошнолесосечных рубок.

Наибольшие негативные последствия на лесосеках формируются после сплошных рубок. Это положение показано в течение длительного времени в различных географических районах и категориях земель для всех лесных формаций, типов леса и структурных особенностей лесных насаждении в зависимости от сезона лесосечных работ многами исследователями (Рутковскии, 1948' Ткаченко, 1955; Мелехов, 1966, 1989 и др.; Протопопов, 1975; Победин-ский' 1980, 1986; Тихонов, Зябченко, 1990, Луганский и др., 1996; Сеннов, 1999' Обыдёнников, 2003; Чибисов, 2006; Об пленников и др., 2007). Обобщенно отмечается, что на сплошных лесосеках резко изменяется в худшую сторону микроклимат. При рубках полностью уши частично уничтожаются подрост подлесок, живой напочвенный покров, лесная подстилка, что резко снижает экологические функции остающихся экосистем и природные потен-

ции к естественному лесовосстановлению; проявляются и другие негативные последствия.

Назначение способа рубки спелых и перестойных насаждений - ответ-ственейшее профессиональное мероприятие. От способа рубки зависят многие аспекты ее последствий. Именно при назначении способов рубки необходимо учитывать как лесоводственно-экологические требования, так и интересы лесозаготовителей, обеспечивая максимально результативный эффект.

Применяемые способы рубок на Урале допустимы в следующих группах типов леса:

- сплошнолесосечный - во всех группах, кроме нагорной и лишаинико-вой; -с

-равномерно-постепенный и длигельно-постепенныи - в Ьрусничнои, ягодниковой, липняковой, разнотравной, кисличной;

- группово-выборочный - во всех группах, кроме сфагновой и долгомош-

ной;

- добровольно-выборочный - везде.

Наиболее разрушительными способами рубок, как показано выше, для экологии леса являются сплошнолесосечные. Они, абсолютно преобладающие в настоящее время, должны активно замещаться несплошными рубками как наиболее отвечающими экологическим требованиям. Поэтому перспективу должны иметь в основном равномерно-постепенный, длительно-постепенный и в определенной мере, чересполосно-постепенный и добровольно-

выборочный способы.

Полагая, что не все лесоводственные параметры равномерно-постепенного способа отработаны и обоснованы, а технологии рубок, в том числе сортиментные, с экологической и экономической точек зрения требуют совершенствования, особенно с учетом региональной специфики лесов, мы сочли необходимым выполнить соответствующие исследования.

Глава 4. Характеристика экспериментальных объектов

Описаны экспериментальные объекты, в которых выполнены опытные рубки.

В соответствии с программой исследований нами были подобраны в основном участки спелых сосновых насаждений, в которых заложены опытно-производственные стационары по изучению сравнительной лесоводственной эффективности равномерно-постепенных и сплошнолесосечных рубок.

Всего в ходе исследований было заложено пять опытно-производственных стационаров: «Тутулымский», «Североуральский», «По-левской», «Уральский» и «Алапаевский».

«Тугулымский» стационар был заложен в 1978 г. сотрудниками отраслевой лаборатории Уральского лесотехнического института (УЛТИ) и объединения «Тугулымлес» Свердловской области. В соотвегствии со схемой ле-сорастительного районирования Б.П. Колесникова и др. (1973) территория Ту-гулымского лесничества относится к округу предлесостепных сосново-

березовых лесов Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской лесо-растительной области (подзона предлесостепных сосново-березовых лесов).

В квартале 43 Луговского лесничества бьша подготовлена лесосека площадью около 30 га. В качестве объектов исследования были использованы сосновые насаждения двух типов леса: сосняка ягодникового и сосняка чер-

ничного.

Ü1U.

Первый прием опытно-производственных равномерно-постепенных рубок был выполнен в летний период 1978 г. на общей площади 28 га.

Опытная лесосека имеет прямоугольную форму с размерами 638x459x638x421 м и вытянута с севера на юг. Лесосека была разбита на шесть опытных участков, различавшихся по способу рубки.

Очистка стволов от сучьев осуществлялась бензопилой «Таига-214». После обрезки порубочные остатки укладывались на пасечный волок для последующего измельчения их при трелевке хлыстов трактором ТТ-4.

Поскольку в условиях ягодникового типа леса в Луговском лесничестве произрастают как сосняки, так и ельники, то для равномерно-постепенных трехприемных рубок были подобраны два насаждения - участки В и С. Насаждение на участке В до первого приема рубок представляло собой сосновый древостой с составом 7С1Е2Б. Класс возраста - VII, класс бонитета - II, полнота древостоя - 0,96, запас - 346 м3/га. Интенсивность первого приема рубки на данном участке составила 44%. Ширина пасек 30 м.

Насаждение на участке С на момент первого приема рубок представляло собой еловый древостой с составом 5Е2С2Б10с. Класс возраста - VII, класс бонитета - II. Полнота насаждения 0,91, запас - 327 м3/га. Интенсивность первого приема рубки составила 27%, ширина пасек 40 м.

В насаждениях сосняка черничного была предусмотрена равномерно-постепенная двухприемная рубка на участках В| и В2.

Древостой на участке В, на момент проведения первого приема имел состав 5С1ЕЗБ10с. Класс возраста - VII, класс бонитета - II, полнота - 0 88. Интенсивность первого приема составила 38%. Запас древесины 317,0 м /га. Ширина пасеки 30 м.

На участке В2 перед первым приемом рубки состав древостоя включал 5СЗОс2Б+Е. Класс возраста - VII, класс бонитета - И, полнота насаждения -0,88. Интенсивность изреживания составляла 33%. Запас древесины - 318

м3/га. Ширина пасек 30 м.

В ходе проведения опытно-промышленных рубок, помимо двух- и трехприемных постепенных рубок, также планировалось проведение сплошноле-сосечных рубок. На отведенной в рубку опытной лесосеке в условиях типа леса сосняк ягодниковый под сплошнолесосечную рубку было отведено два участка: Ai и А.

Участок со сплошной рубкой на участке А, в момент проведения руЬки характеризовался как чисто сосновое насаждение с составом 10С+Б. Класс возраста - VII, класс бонитета - И. Полнота насаждения составляла 0,84, а запас древесины на участке - 302,0 м3/га. С целью изучения влияния поврсждае-

мости хлыстов при трелевке на данном участке решено было проводить сплошную рубку в два приема. Второй прием проводился сразу же после окончания первого. При первом приеме сплошной рубки интенсивность изре-

живания составляла 35% от общего запаса

Второй участок А со сплошной рубкой был представлен лиственным насаждением с преобладанием деревьев березы. Состав древостоя на данном участке в момент проведения рубки 5БЮс4С. Как и на всех предыдущих участках, класс возраста-VII, класс бонитета-И. Запас древесины-272,0м /га.

В качестве объекта контроля был подобран участок, максимально подходящий по основным лесоводственным показателям к объектам исследования: составу древостоя 5С40с1Б, класс бонитета III, полнота 0,7, запас на 1 га

290 м3/га. Класс возраста VI.

«Североуральский» стационар заложен сотрудниками отраслевой лаборатории УЛТИ в 1975 г. в 44 квартале Черемуховского лесничества Североуральского лесхоза.

В соответствии со схемой лесорастительного районирования

Б П Колесникова, P.C. Зубаревой и Е.П. Смолоногова (1973) территория Североуральского лесхоза, относится к среднетаежному округу Зауральской холмисто-предгорной провинции Западно-Сибирской равнинной лесорасти-

тельной области (средняя подзона тайги).

Для проведения опытно-промышленных рубок в условиях сосняка ягодникового было отведено два участка равномерно-постепенных рубок различной интенсивности, участок сплошной рубки и участок контроля (без рубки). На опытной лесосеке были приняты следующие обозначения: участок А -сплошная рубка, участок В - равномерно-постепенная рубка интенсивностью 32-33%, участок С - равномерно-постепенная рубка интенсивностью 42% и участок К, - контроль, без рубки. Площадь лесосеки 10,7 га (в том числе эксплуатационной площади 9,8 га). Ширина пасек варьировала в зависимости от технологии лесосечных работ и составляла 25, 30 и 35 м. Погрузочная площадка размещалась на участке сплошной рубки. Краткая таксационная характеристика древостоя представлена в табл. 1.

Таблица 1 - Таксационная характеристика древостоев на стационаре

Тип леса Пол- Средние Класс Класс Запас, м3/« Количество

Состав нота высота, м диаметр, см возраста бонитета подроста, тыс.шт./га

Квартал 44

9С1ЛП+Б Сяг. 0,88 25,0 35,0 VH Ш 320,0 40,0

Участок контроля

9С1Лц+Б Сяг. 0,90 25,0 38,0 vn Ш 330,0 38,0

«Полевской» стационар заложен в 1973 г. сотрудниками отраслевой лаборатории УЛТИ на территории Полевского лесхоза (Свердловская область) и в соответствии со схемой лесорастительного районирования Б.П. Колесникова, P.C. Зубаревой и Е.П. Смолоногова (1973) располагается в южно-

таежном округе Зауральской холмисто-предгорной провинции ЗападноСибирской равнинной лесорастительной области (южная подзона тайги).

Опытно-производственный стационар расположен в 62-м и 63-м кварталах Полевского лесничества на общей площади 79 га и представляет собой опытные рубки сосняка разнотравного. Опытный объект представлен двумя разобщенными между собой делянками (табл. 2).

Таблица 2 - Таксационная характеристика древостоев на стационаре

Подлога С редние Класс возраста Класс бонитета За- Количест-

Состав Тип леса высота, м диаметр, см пас, м3/га во подроста, тыс.шт./га

Кв.62

^C/iKlElOc Сотр. 0,80 25,0 40,0 VI Ш 260 1,75

Кв.62

6СЗБ1Е C.DTD. 0,80 25,0 39,7 VI III 270 1,60

Участок контроля

7С1Е2Б С.рпгр. | 0,85 1 20,0 | 24,2 1 VI Ш 291 1,70

На части одного из опытных yioviur. v^^F'0"1 ----"----" ^

приемная равномерно-постепенная рубка (второй прием выполнен в 1980 г.). На остальной площади (кварталы 62-63) проводили трехприемную равномерно-постепенную рубку со вторым приемом в 1981 г.

Дополнительно нами были проведены хрономегражные наблюдения на лесосечных работах в условиях Полевского лесхоза на участках проведения равномерно-постепенных рубок в сосняке разнотравном. Лесосека 1988 г. располагалась в 71-м квартале Полевского лесничества, имела общую площадь 15,2 га. Опытный участок прямоугольной формы и вытянут с севера на юг.

В сосняке разнотравном на опытных участках в среднем для первого приема была назначена интенсивность изреживания 30% от запаса на делянке.

Все делянки, предназначенные для равномерно-постепенных рубок, были разбиты на пасеки шириной 50 м. Кроме того, по аналогичной технологии проводился первый прием равномерно-постепенной рубки в 1988 г. в 71-м квартале Полевского лесничества в сосняке разнотравном.

«Уральский» стационар расположен на территории Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета (УУОЛ УГЛТУ) и так же, как стационар «Полевской», относится к южно-таежному округу Зауральской холмисто-предгорной провинции ЗападноСибирской равнинной лесорастительной области (южная подзона тайги).

«Уральский» стационар включает серию опытных лесосек в типе леса сосняк ягодниковый и брусничный. Одна из них заложена в 1975 г. в квартале 1 Верх-Исетского лесничества УУОЛ сотрудниками отраслевой лаборатории УЛТИ на общей площади 5,4 га. Древостой участка контроля, где не проводились рубки, имели близкие лесоводственно-таксационные показатели с древо-сгоями на участке равномерно-постепенных рубок. Интенсивность первого

приёма рубок составляла 28 и 33% с шириной пасеки соответственно 25, 30 и 35 м.

В 1970 г. также была заложена в 19-м квартале лесосека на общей площади 17,0 га для проведения равномерно-постепенных рубок (участок В) и сплошных рубок (участок А) в древостоях ягодникового типа леса. Интенсивность рубки составляла 35-40%, а ширина пасек была принята 25 и 35 м.

Третьим объектом опытно-производственного стационара «Уральский» являлся участок, расположенный в кварталах 56 (8,2 га) и 61 (8,9 га) Паркового лесничества УУОЛ, где в 1978 г. был проведен первый прием равномерно-постепенных рубок (табл. 3). В этих кварталах ширина пасек при равномерно-постепенных рубках варьировала от 40 до 250 м. При этом пасекиширинои 40-50 м разрабатывались продольно-ленточным способом, шириной 100 м -веерным способом по методу «зарубов», а шириной 250 м - веерным способом

по методу «коридоров» (Первухин, 1982).

Таблица 3 - Таксационная характеристика древостоев на стационаре «Уральский»

Состав Тип Пол- Средние Класс Класс Запас, Количество

леса нота высота, м диаметр, см возраста бонитета м /га подроста, тыс.шт./га

Квартал 1

7СЗЛи+Б Сяг. 0,84 25,0 38,0 VII 1П 369,0 6,8

Квартал 19 (участок А)

9С1Лц+Б Сяг. 0.80 26,0 31,0 УП II 340,0 1 10,0

Квартал 19 (участок В)

8С2Лц+Б Сяг. 0,82 23,2 34,0 VII II 321,0 1 10,5

Участок контроля

ЮС+ЛцБ Сяг. 0,75 26,0 34,0 VII II 296,0 1 Ю,0

Квартал 56

8С2Б Сбв. 0,80 22,5 ; 21,6 VI II 357,0 1 9,4

Квартал 61

8С1Лц1Б | Сяг. 0,85 1 23,6 I 23,2 Г VI 1 II | 407,0 1 8,7

«Алапаевский» стационар расположен в южно-таежном округе Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской равнинной лесорасти-тельной области (южная подзона тайги). Он заложен в 2004 г. на участке, где проводились рубки переформирования. Рубка переформирования - это рубка ухода, имеет целью изменение возрастной структуры древостоев, их состава и строения. ЗАО «Фанком» проводило рубки в спелых и перестойных мягколи-ственных насаждениях с участием в древостоях и подросте хвойных пород, т.е. рубкой преследовалось переформирование мягколиственных насаждений в хвойные. Поэтому рубка переформирования в данном варианте есть не что иное как равномерно-постепенная рубка.

Рубки проведены в 77-м и 109-м кварталах Ясашинского лесничества Алапаевского лесхоза Свердловской области на площади 142,7 га в летне-осенний сезон в 2004 г с применением механизированной системы машин

(бензомоторные пилы и трелевочные трактора ТТ-4) и традиционной пасечной технологии (ширина пасеки 30 м) с трелевкой хлыстов за вершину (табл. 4). Участки рубок относились к разнотравному типу леса, а интенсивность рубок составляла 25 % от имеющегося запаса древостоя (табл. 4). Принятая интенсивность первого приема позволила освоить на лесосеках трелевочные волоки и часть материнского древостоя. В первую очередь выбирались деревья лиственных пород.

С целью выявления лесоводственных результатов первого приема руЪки по традиционной технологии в 2007 г. на лесосеках ЗАО «Фанком» были заложены пробные площади. Полевые работы и последующая обработка полученных данных производились согласно общепринятым методикам.

Таблица4-Таксационные характеристики древостоя на стационаре

«Алапаевский»

Состав Тип Пол- Средние Класс возраста Класс Запас, KfVra Количество подроста, тыс.шт./га

леса нота высота, м диаметр, см С Б тета

Кяяптап 77

2С6Б20с Сртр 0,75 24 30 V х га 250 0,95

Квартал 109

ЗС2Е5Б+Ос Сртр 0,80 25 40 V X ш 330 1,80

Кроме того, в 2007 г. на лесосеках ЗАО «Фанком» были проведены равномерно-постепенные рубки на площади 385 га с использованием системы машин харвестер и форвардер. В процессе разработки лесосек применялась сортиментная технология (варианты 5, 7, 8,10; гл.8), что позволило оценить их лесоводственно-экономическую эффективность. Рубке подвергались в первую очередь деревья лиственных пород. Интенсивность изреживания не превышала 30%.

Таким образом, в ходе исследований заложено пять опытно-производственных стационаров общей площадью 699,8 га по изучению лесо-водственной эффективности различных способов рубок и они представлены преимущественно сосновыми древостоями разнотравного, ягодникового, брусничного и черничного типов леса, произрастающие в трех лесораститель-ных подзонах. Опытные рубки включают как законченные варианты (по числу приемов), так и варианты, находящиеся в стадии эксперимента. Значительным срок проведения экспериментальных исследований и количество заложенных в процессе последних пробных площадей позволяют надеяться на получение объективных репрезентативных данных о лесоводственной эффективности различных способов рубок.

Глава 5. Влияние опытных рубок на древостой

В процессе проведения лесосечных работ происходит повреждение деревьев, преимущественно при направленной валке деревьев и трелевке хлыстов. Важно минимизировать количество поврежденных деревьев из числа оставляемых на доращивание при проведении постепенных и выборочных рубок. „ _

На стационаре «Полевской» при равномерно-постепенной руЬке по

традиционной технологии лесосечных работ в сосняке разнотравном ширина пасеки равнялась 50 м. Обследование пасек после операций валки и обрезки сучьев показало, что расположение хлыстов было в большинстве пасек однотипным Основной показатель - доля неправильно поваленных деревьев к объему и числу деревьев, отведенных в рубку, достигает 30%. Значение этого показателя предопределяется прежде всего принятой шириной пасеки. При ширине пасеки 50 м обеспечить направленный повал деревьев затруднительно. Поэтому средняя часть пасек шириной 15-20 м оставалась частично не пройденной оубкой. Попытки освоить пасеки первым приемом равномерно-постепенной рубки на всей их ширине (50 м) приводило к сшшению сохранности подроста и производительности труда на трелёвке до 25%;

Таким образом, наличие деревьев, поваленных с отклонением от правил, влияет как на сохранение лесной среды, так и на производительность лесозаготовительных работ.

Обследование опытного участка с незаконченной трехприемнои равномерно-постепенной рубкой в сосняке разнотравном (первый прием на стационаре «Полевской» в 1973, второй - в 1981 г.) показало, что и здесь крупномерные деревья частично располагаются в серединной части пасеки. То есть назначение ширины пасеки в 50 м привело к частичному недоиспользованию отведенной в рубку древесины.

В ходе проведения исследований было установлено количество поврежденных деревьев из числа оставленных на доращивание после первого приема равномерно-постепенной рубки. Больше всего повреждается оставляемый древостой при валке клейменых деревьев. На долю этой категории приходится 80% от общего количества, или 65% от запаса поврежденных деревьев. К наиболее часто встречающимся повреждениям относится категория сломанных в результате неточной валки деревьев. Эта категория повреждений занимает по объему и количеству поврежденных деревьев соответственно 33 и 42%. Повреждения кроны и обдир ствола наблюдались у 30% деревьев от общего количества поврежденных (21% по запасу). На долю деревьев, пострадавших при трелевке хлыстов, приходится 35% от запаса и 20% от количества поврежденных. Из повреждений при трелевке хлыстов преобладает обдир ствола (20% по запасу и 12% по количеству). Другие категории повреждений составляют незначительную долю в общем числе.

В целом можно отметить, что повреждаемость оставляемых для дальнейшего роста деревьев при проведении первого приема равномерно-постепенной рубки с применением бензиномоторных пил и трелевочных трак-

торов ТТ-4 невысокая. Удельный вес поврежденных деревьев к объему и числу оставленных деревьев составил 3,2 и 3,9% соответственно. Согласно Лесо-водственным требованиям ...(1993) количество деревьев, поврежденных при равномерно-постепенных рубках, не должно превышать 5%.

Произошли изменения и в динамике таксационных показателей древо-стоев после проведения равномерно-постепенной рубки.

Стационар «Тугулымский» - подзона предлесостепных сосново-

березовых лесов.

Через 29 лет после первого приема равномерно-постепенной трехпри-емной рубки в ягодниковом типе леса на двух экспериментальных участках В и С сформировался двухъярусный древостой. Первый ярус на участке В состоит из оставшейся части материнского древостоя и имеет вид 9С1Е+Б (159). Класс возраста первого яруса достиг VIII, полнота 0,34, а запас - 128 м /га. Второй ярус состоит преимущественно го деревьев ели - 8Е2С+Б. Относительная полнота второго яруса древостоя составила 0,56, а запас - 96 м /га, что свидетельствует о непрекращающемся процессе накопления запаса молодым поколением древостоя. При любых вариантах рубки деревья мягколиственных пород должны быть вырублены при первом приеме, поскольку по причине значительного возраста они характеризуются пониженной устойчивостью.

Состав первого яруса участка С имеет вид 8С1Е1Б+Ос. Полнота - 0,37. Запас древесины - 125 м3/га. Второй ярус, как и на предыдущем участке, еловый 7ЕЗБ (60). Здесь стоит отметить, что смены пород на мягколиственные не произошло. Однако произошла смена сосны на ель, так как под пологом сосны

доминировал подрост ели.

На данных участках также необходимо проводить заключительный

(третий) прием равномерно-постепенной рубки.

Лесоводственная эффективность двухприемной равномерно-постепенной рубки изучалась нами на участках В, и В2 в насаждениях сосняка черничного.

В результате проведения двухприемных рубок в сосняке черничном произошло изменение состава древостоя. На месте соснового насаждения с единичным присутствием ели сформировалось березовое насаждение.

На участках В, и В2 в сосняке черничном через 23 года после удаления материнского древостоя на месте соснового насаждения с незначительной примесью ели и сосны сформировалось березовое насаждение. Смена пород на данном участке прежде всего объясняется тем, что в ходе рубки вырубались преимущественно наиболее крупные деревья сосны. Кроме того, при очень коротком периоде между приемами рубки не были проведены меры содействия естественному возобновлению сосны. Состав подроста после первого приема рубок был на 80% из лиственных пород с преобладанием осины -60с2Б1С1Е. После второго приема он составил 40с2БЗС1Е.

Спустя 23 года после завершающего приема рубки доля березы увеличилась прежде всего за счет сокращения доли сосны, которая не могла конкурировать с подростом осины и березы вегетативного происхождения. Кроме

того, после завершающего приема рубки отмечалось усиление порослевого возобновления березой от пней, что и привело к формированию мяпсолиствен-ного насаждения. О том, что в формировании существующего молодняка значительная роль принадлежит подросту последующей генерации, свидетельствует и класс возраста древостоя.

На наш взгляд, лесоводственный эффект при проведении данных рубок может быть достигнут только при условии неукоснительного соблюдения ле-соводственных принципов назначения деревьев в рубку при проведении первого приема, проведении мер содействия естественному возобновлению сосны.

Стационар «Североуральский» - подзона средней тайги

Объектом исследований влияния первого приема двухприемной равномерно-постепенных рубок на древостой сосны в подзоне средней тайги служили сосняки опытно-производственного стационара «Североуральский».

По результатам исследований после первого приема равномерно-постепенной рубки интенсивностью 32-33% по запасу снизились значения среднего диаметра, высоты и относительной полноты древостоя. За 7 лет после проведения первого приема равномерно-постепенной рубки прирост по запасу составил 16,6 м3/га при 12,6 м3/га в контрольном древостое. То есть, несмотря на удаление 146 м3/га, оставшаяся часть древостоя не только компенсировала прирост вырубленных деревьев, но и улучшила прирост в 1,37 раза по сравнению с таковым на контроле.

Проведение первого приема равномерно-постепенной рубки интенсивностью 42% по запасу оказало более существенное влияние на древостой.

В первые 7 лет после рубки оставленная на доращивание часть древостоя обеспечила ежегодный прирост в размере 2,6 м3/га при величине аналогичного показателя в контрольном древостое 1,8 м /га.

Таким образом, проведение двухприемных равномерно-постепенных рубок в сосняках средней подзоны тайги Свердловской области с интенсивностью первого приема 32-42% вполне оправдано. При этом оставшаяся часть древостоя не только не теряет устойчивость, но и увеличивает свой прирост в 1,2-1,5 раза

Стационары «Полевской» и «Уральский» - подзона южной тайги

Условия произрастания древостоев в подзоне южной тайги существенно отличаются от таковых в подзоне средней тайги и предлесостепных сосново-березовых лесов, что позволяет предположить различие в лесоводственной эффективности равномерно-постепенных рубок.

Стационар «Полевской»

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что в разнотравном типе леса после двух приемов трехприемной равномерно-постепенной рубки изменился состав древостоя. Постепенно снижается доля участия сосны в составе и увеличивается доля ели. Это объясняется тем, что в первые два приема назначались в рубку крупные старые деревья сосны, а еловый древостой отно-

сился к более молодому поколению, которое обладает более быстрыми темпами роста. Через 26 лет после первого приема равномерно-постепенной рубки прирост по запасу на контроле составил 49 м3/га, а на опытных участках - 71141 м3/га, т.е. прирост на опытных участках превышает таковой на контроле в 1,5-3 раза. Кроме того, после двух приемов равномерно-постепенной рубки снизились средние значения диаметра и высоты древостоя. Последнее объясняется верховым методом отбора деревьев в рубку, т.е. удалением из древостоя прежде всего наиболее крупных старых деревьев.

На участке с завершенной двухприемной постепенной рубкой через 19 лет после удаления материнского древостоя запас молодого древостоя достиг 111 м3/га. В результате проведения двухприемных рубок произошло изменение состава древостоя. На месте соснового насаждения с незначительной примесью березы и ели сформировалось еловое насаждение, доля лиственных пород в котором достигает 60%. Другими словами, если при проведении равномерно-постепенных рубок в условиях сосняка разнотравного минерализация почвы не проводится, то восстановление площади сосной становится практически невозможным. В то же время при условии последующего проведения рубок ухода можно сформировать еловый древостой с незначительной примесью лиственных пород.

Стационар «Уральский»

Через 22 года после первого приема равномерно-постепенной рубки в сосняке брусничном средние высота и диаметр древостоев превышают таковые до рубки. На контроле эти показатели изменились в меньшей степени. В частности, на контроле средняя высота увеличилась на 1,2 м, а на опытном участке - на 1,7 м (в 1,4 раза больше контрольного значения). Увеличение среднего диаметра древостоя на контроле и на опытном участке составило соответственно 1,2 и 5,6 см.

В результате проведения первого приема рубки в сосняке брусничном запас на 1 га на контроле увеличился на 55 м3, а на опытном участке - на 64 м . То есть прирост по запасу на опытном участке на 9 м3/га (в 1,2 раза) превысил

таковой на контроле.

Через 22 года после проведения первого приема равномерно-постепенной рубки в сосняке ягодниковом доля мягколиственных пород не увеличилась, что объясняется конкуренцией со стороны хвойных пород. За период после первого приема рубки средний диаметр древостоев на контроле увеличился на 2,3 см, а на опытных участках увеличение составило от 2,7 до 9,0 см, что по сравнению с контрольным значением равно 117-391%. Средняя высота древостоя увеличилась на контроле на 1,6 м, а на опытных участках -на 2,3-4,0 м, т.е. составила 144-250% от величины прироста на контроле. Прирост по запасу за 22 года на контроле равен 66 м3/га при величине данного показателя на опытных участках 61-76 м3/га. Все это объясняется тем, что в первый прием равномерно-постепенной рубки были убраны старые деревья с пониженным приростом, а более молодая часть материнского древостоя оказалась в лучших условиях произрастания.

В целом в условиях сосняков разнотравного, брусничного и ягодниково-го типов леса южной подзоны тайги можно отметить более высокие темпы прироста деревьев после проведения равномерно-постепенных рубок по сравнению с таковыми в контрольных древостоях. Кроме того, в этих условиях сохраняется сосна как эдификатор.

Ветроустойчивость древостоев исследовалась после двух приемов равномерно-постепенных рубок.

Для изучения влияния первого приема равномерно-постепенной рубки на ветроустойчивость оставшейся части древостоев разнотравного типа леса в 1980 г. было проведено обследование лесосек на стационаре «Полевской». При обследовании учитывались порода дерева, диаметр на высоте груди 1,3 м и высота ствола, протяженность крон и прочие показатели. На территории, где расположены участки рубок, преобладающими ветрами являются западные, которые составляют 56%, более половины из которых - юго-западные. По времени суток наибольшая скорость ветра отмечается в полдень, наименьшая - утром. Губительные ветры наблюдаются редко, но влияние их огромно. Было установлено, что ветровальность на участке обусловлена неблагоприятными условиями 1973 г. Ветровал на участке за 7 лет невелик, он составил 4,5% от запаса, оставшегося после первого приема рубки. На всем участке рубок были в наибольшей степени подвержены ветровалу крупномерные (более 20 см) деревья сосны и березы. Около 2% вываленных деревьев представлены сосной и 10% - деревьями березы, т.е. в целом ветровала березы было больше, чем сосны. Но если ветровал березы приходится в основном на ступени толщины 16-28 см, то среди деревьев сосны оказались деревья размером 20-36 см,

т.е. более крупные.

Причиной, снизившей устойчивость деревьев к ветру, с одной стороны, явилось изреживание древостоев рубкой, с другой - ураганные ветры 1973 г. (Исследование и разработка ..., 1980). При этом в целом объем ветровала после первого приема равномерно-постепенной рубки был невелик, а после второго приема стал незначительным. Следует отметить, что опытные участки были недостаточно защищены ветрозащитными полосами не только по периметру, но и со стороны действия господствующих ветров.

В процессе исследований влияния равномерно-постепенных рубок на санитарное состояние оставляемой на доращивание части древостоев нами выполнено обследование санитарного состояния древостоев, пройденных первыми приемами постепенных рубок в условиях южной подзоны тайги Урала (стационар «Полевской»). При этом оценка состояния всех деревьев по категориям санитарного состояния сделана согласно Санитарным правилам ... (1998).

Анализируя санитарное состояние древостоя в условиях сосняка брусничного можно отметить, что после проведения равномерно-постепенных рубок деревьев без признаков ослабления на 27,5% больше, чем на контроле. Ос-

лабленных деревьев на участке рубок меньше на 16,1% по сравнению с контролем, доля сильно ослабленных деревьев меньше на 5,6%.

Санитарное состояние древостоев в сосняке ягодниковом, пройденных первьм приемом равномерно-постепенной рубки, также значительно лучше, чем на контроле. Так, количество здоровых деревьев на контроле составляет только 35,4%, а на опытных участках этот показатель варьирует от 59,5 до 80,4%, что в 1,6-2,3 раза больше контрольного. Количество ослабленных деревьев на участках рубок меньше, чем на контроле в 1,93,1 раза. Сильно ослабленных деревьев на всех опытных участках также

меньше, чем на контроле.

Согласно шкале оценки санитарного состояния древостоев по показателю средневзвешенной категории состояния 1-1,5 (Ковалев, 1993) древостой почти всех опытных рубок можно классифицировать как здоровые.

Таким образом, лесоводственная эффективность равномерно-постепенных рубок в сосняках подзоны средней тайги Свердловской области оказалась достаточно высокой. При выборке в первый прием 32-42% запаса оставшаяся часть древостоя не только не теряет устойчивость, но и увеличивает свой прирост в 1,2-1,5 раза по сравнению с контрольным древостоем.

В условиях южной подзоны тайги проведение равномерно-постепенных рубок в сосняках разнотравного, ягодникового и брусничного типов леса обеспечивает более высокие темпы увеличения таксационных показателей по сравнению с таковыми в контрольных древостоях. Однако в сосняках разнотравных может наблюдаться смена пород.

Глава 6. Естественное лесовозобновление вырубок

Научной основой проведения постепенных и выборочных рубок является общеизвестный факт необходимости накопления жизнеспособного подроста под пологом изреженных древостоев за счет сопутствующего лесовозобновления.

Поэтому наши комплексные исследования, направленные на выявление преимуществ и недостатков различных способов рубок и технологий лесосечных работ, констатировали, что по признаку естественного лесовозобновления наиболее эффективны равномерно-постепенные 2-3-приемные рубки, в том числе на основе соргиментной технологии лесосечных работ с использованием машин харвестер и форвардер. Равномерно-постепенные рубки в лесах Урала в большинстве случаев позволяют обеспечить формирование высокопродуктивных хвойных насаждений без проведения мер искусственного лесо-восстановления.

В процессе проведения равномерно-постепенных рубок в наибольшей степени повреждается крупный подрост. Для обеспечения накопления необходимого количества подроста предварительной генерации в типах леса с ослабленными потенциями к естественному лесовозобновлению за 3-5 лет до первого приема равномерно-постепенной рубки необходимо проведение мер содействия естественному возобновлению в основном в виде механической об-

работки почвы. Проведение рубок ухода (прореживания и проходных рубок) также способствует формированию жизнеспособного подроста

В процессе первого приема рубки желательна вырубка подроста лиственных пород, а в отдельных случаях также ели и пихты. Второй прием рубки следует назначать при наличии достаточного количества жизнеспособного подроста сосны через 3-4 года после первого, а третий - через 5 лет после второго. При сохранении в процессе рубок подроста ели предварительной генерации на месте сосняков обычно формируются ельники, что чаще представляет

собой негативное явление.

Древостой, сформировавшиеся на месте спелых насаждений, характеризуются повышенными темпами роста, достаточно высокой устойчивостью и

чаще смешанным составом.

Исследования выполнены в трех лесорастительных подзонах лесной зоны: средней и южной подзонах тайги и в подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов. Леса первых двух подзон характеризуются достаточно высокими потенциями к естественному лесовозобновлению без мер содействия как под пологом насаждений, так и на местах рубок, в частности, в типах леса сосняков брусничного, ягодникового и черничного. Равномерно-постепенные рубки в насаждениях сосняка разнотравного с несколько ослабленными лесо-возобновительными потенциями необходимо сопровождать мерами содействия естественному лесовозобновлению в виде механической обработки почвы.

Для примера в табл. 5 приведены данные о структуре молодняков спустя 21 год после первого приема равномерно-постепенной рубки интенсивностью 32-33% в условиях сосняка ягодникового.

Таблица 5 - Строение молодняков после первого приема равномерно-постепенной рубки на участке «В» стационара «Североуральский» (подзона

Ширина пасеки, м Состав Полнота Средние Запас,

высота, м диаметр, см м3/га

25 ЗС1Е6Б+Лц,Ос 0,65 10,4 9,8 64,0

30 2С1Е7Б+ЛЦ, ед.Ос 0,75 10,9 10,0 733

35 ЗС1Е5Б10с, ед.Лц 0,7 10,7 9,6 67,6

Контроль 7С1Лц2Б 0,9 25,4 40,2 375,6

Из табл. 5 видно, что сформировавшиеся высокополнотные молодняки (И класс возраста) из подроста предварительной и последующей генераций потенциально хвойные. Поэтому они нуждаются в рубках ухода, а материнский древостой в возрасте 130 лет нуждается во втором приеме равномерно-

постепенной рубки.

Весьма успешно протекает естественное лесовозобновление в условиях

сосняка брусничного южной подзоны тайги (табл. 6).

Таблица 6 - Количество благонадежного подроста по группам высот в сосняке брусничном через 22 года после первого приема равномерно-постепенной рубки интенсивностью 35%, стационар «Уральский» (подзона южной тайги), тыс. экз./га

Древесная порода

Группы высот, м

до 0,5

0,5-1,5

свыше 1,5

Сосна

Лиственница

Ель

Береза

Итого

0,95

0.08

0,24

1,27

Опытный участок

2,22

0,08

0,16

2,46

1,11

0,08

0,32

1,51

Сосна

7,13

Контроль (1999 г.) 0,30 1

Всего

Состав подроста

4,28

0,08

0,16

0,72

5,24

8С2Б,едЛцЕ

7,43

ЮС

В подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов естественные ле-совозобновительные процессы ослаблены. Под пологом насаждений преобладает подрост мягколиственных пород и ели. Сопутствующее лесовозобновление сосной слабое. Поэтому в большинстве случаев необходимо содействие естественному лесовозобновлению преимущественно в виде механической обработки почвы за 5-7 лет до первого приема рубки. Период между приемами равномерно-постепенных рубок составляет 5-7 лег. В этой подзоне сосновые и еловые насаждения близки по производительности, поэтому допустимо в результате равномерно-постепенных рубок формирование как сосняков, так и ельников. Предпочтение должно, безусловно, отдаваться сосне как более ценной древесной породе. В этой связи необходимо применение рубок ухода в

молодняках после завершения рубок.

В условиях стационара «Алапаевский» в связи с приуроченностью его к равнинному Зауралью естественные лесовозобновительные процессы идут, как правило, со сменой пород, особенно в насаждениях разнотравного типа леса. Сопутствующее возобновление сосной при равномерно-постепенных рубках идет слабо. Поэтому в природных условиях, где расположен стационар «Алапаевский», нужно выполнять все возможные мероприятия по содействию естественному лесовозобновлению, включая создание лесных культур.

Из изученного диапазона ширины пасек при равномерно-постепенной рубке наиболее эффективна для обеспечения естественного лесовозобновления ширина 30 м.

Глава 7. Роль равномерно-постепенных рубок в депонировании

лесными насаждениями С02

Концепция устойчивого развития включает в качестве составных элементов проблему стабилизации углеродного баланса путем облесения территорий, введения системы природощадящих (экологизированных) способов и технологий рубок и замены ископаемого топлива возобновляемой лесной фи-томассой. В этой связи правомерен интерес к процессам накопления фитомас-сы в тех древостоях, где проводятся экологизированные постепенные рубки.

Закономерности изменения линейных характеристик прироста древостоя и подроста, изменения текущего объемного прироста изучены достаточно полно (Безгина, 2001; Куликов и др., 2008 и др.), то же следует отметить и о взаимосвязях текущего прироста запаса и полноты древостоев (Науменко и др, 1956, Хлюстов, 1986). Однако динамика среднепериодического текущего изменения фитомассы древостоев в связи с колебаниями полноты последних пока еще не исследована в полной мере (Усольцев, 1988). Что же касается исследований динамики текущего изменения фитомассы по фракциям после проведения рубок древостоя, то такие исследования являются пионерными.

Расчёт приходной части углеродного баланса лесонасаждений при проведении равномерно-постепенных рубок осуществлён по материалам пробных площадей на основе таблиц биологической продуктивности (Усольцев, 2002), разработанных с использованием традиционных таблиц хода роста древостоев

(ТХР). .

Исследований, посвященных оценке влияния несплошных рубок на биологическую продуктивность и углерододепонирующую способность лесных экосистем, очень мало. Например, в условиях Карелии А.А. Иваньковым (1986) изучена биологическая продуктивность сосновых насаждений, пройденных длительно-постепенными рубками в 1967 г., равномерно-постепенной рубкой - в 1961 г. и проходной рубкой - в 1970 г.

Возраст рубки хвойных насаждений в наших расчетах принят по VI классу возраста древостоев (110 лет), лиственных - VII классу (70 лет). Расчет прироста фракций фитомассы и запасов депонированного^ углерода проведен для равномерно-постепенных рубок с выборкой 20,30 и 50% запаса.

Величину текущего изменения фракций фитомассы и депонированного углерода после проведения рубок возможно определить на основе следующего уравнения, которое наиболее полно отражает взаимосвязь соотношений запаса и приростов:

zp¡/zpHCX = (M¡/Mltcx)u, (1)

где Zpi - текущее изменение (прирост) фракций фитомассы после рубки, т/га в год; Zp исх - текущее изменение (прирост) фракций фитомассы до рубки, т.е. в исходном возрасте, т/га в год; М, - запас древостоя после рубки, м7га; Мисх -запас древостоя до рубки, м3/га; и - показатель, который наиболее тесно коррелирует с процентной величиной выборки запаса при рубке.

Установлено, что изменение запасов фитомассы по фракциям зависит от породы, а общей закономерностью следует считать снижение среднепериодического текущего изменения фитомассы ствола и ветвей в VII и VIII классах возраста.

Что касается среднепериодического текущего изменения хвои (листвы} и нижних ярусов, здесь представлены разнонаправленные тенденции, которые могут быть обусловлены как влиянием эдафических условий, так и статистическими особенностями исходных таблиц хода роста (ТХР).

В реализуемой прогнозной модели заложено возрастание темпов сред-непериодического текущего изменения фракций фитомассы после проведения рубок на основе экспертных оценок данных пробных площадей и материалов базы данных по фитомассе лесов основных лесообразующих пород Северной Евразии (Усольцев, 2001). Пределы увеличения прироста фитомассы в зависимости от величины выборки в исходных данных прогнозной модели приняты следующими: для массы стволовой древесины - от 8 до 14%, массы ветвей

- от 6 до 13%, массы хвои (листвы) - от 12 до 22%, среднепериодическое текущее изменение массы нижних ярусов после рубок возрастает в пределах 2030% преимущественно за счет подроста.

Если сравнивать данные прогноза прироста после рубок с контрольными в возрасте прогноза, то превышение достигает 50% и более в зависимости от фракций фитомассы и породы. Так, по сосне увеличение темпов изменения массы ствола составляет при выборке запаса от 20 до 50% (соответственно на 39-40%), массы ветвей - 27-30%, массы хвои - 34-38%, массы нижних ярусов

- 12-16%. У ели возрастание прироста массы ствола близко к сосне - 38-39%, однако остальные фракции после проведения рубок резко активизируют прирост. Так, ветви - от 45 до 47%, хвоя - 42-45%, нижний ярус - 48-50%. Аналогичные тенденции изменения среднепериодического прироста и у других пород. „

Наибольший темп увеличения массы ствола и ветвей у пихты р» и 71%), наименьший - у осины (24 и 25%). Нижние ярусы - по темпам лидирует

осина, в аутсайдерах - сосна.

Анализ полученных данных позволяет констатировать, что в возрасте 130 лет сосновые насаждения после выборки 20% запаса в 110 лет накопили 85,5% углерода по сравнению с контрольными насаждениями, при выборке 30% запаса - 76,8%, при выборке 50% -59,4%.

Увеличение общей надземной фитомассы в сосняках в течение 20 лет после рубки составляет +5,5; +6,8; +9,4% от контроля с учетом снижения фитомассы на величину выборки. Это превышение по другим породам достигает соответственно: по ели - +5,3; 6,4; 8,6%; по пихте - + 5,8; 6,3; 7,0%; по березе -

+ 10,8; 12,7; 16,3%; по осине - +5,0; 6,3; 8,8%.

Наиболее значительные показатели возрастания общей фитомассы в березняках после рубок следует объяснить тенденциями изменений показателей соответствующих ТХР, а также, возможно, биологическими особенностями породы.

В целом можно констатировать, что предложенная модель расчета приходной части углеродного баланса после проведения первого приема равномерно-постепенных рубок при условии снижения относительной полноты древостоя не ниже 0,5 обеспечивает достаточную надежность прогноза с шагом 20 лет.

Таким образом, равномерно-постепенные рубки за счет усиления приростов остающихся на доращивание древостоев усиливают их депонирующую

шль до 9% (в зависимости от интенсивности рубки), что отвечает задачам повышения экологической емкости лесов и сохранения лесорастительнои среды.

Глава 8. Экологизированные технологии лесосечных работ при равномерно-постепенных рубках спелых и перестойных древостоев

Проведенные исследования убедительно свидетельствуют, что замена сплошнолесосечных рубок равномерно-постепенными рубками позволяет отказаться от дорогостоящего и далеко не всегда эффективного искусственного лесовосстановления. Сохранение второго яруса, подроста и молодняка хозяйственно ценных пород исключает нежелательную смену пород на вырубках, а также минимизирует снижение выполняемых насаждениями защитных функций. Для этого необходимо соблюдение адаптированных для конкретных ле-сорастительных условий технологий лесосечных работ.

Однако в настоящее время наметилась четкая тенденция перехода от хлыстовой к соргаментной технологии лесосечных работ. Последнее вызывает необходимость анализа существующих и разработку новых сортименггных технологий, адаптированных к региональным природным условиям.

Все многообразие технологий лесосечных работ с использованием многооперационных машин харвесгер-форвардер можно условно разделить на следующие варианты, или схемы.

Вариант 1. Технология разработки лесосеки с использованием бензомоторных пил на валке и раскряжевке деревьев с подвозкой сортиментов фор-вардером.

Разработка лесосек по варианту 1 может быть применена во всех лесо-растительных условиях и при проведении как сплошнолесосечных, так и равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок.

Вариант 2. Технология разработки лесосеки методом узких пасек с подкладочным деревом.

Данный способ разработки лесосек облегчает обрубку сучьев, перемещение ствола в пределах волока и последующую его раскряжёвку. Он наиболее приемлем при сплошных рубках древостоев с объёмом ствола О 3 м3 в сырых и мокрых лесорастительных условиях. Концентрация порубочных остатков на волоке обеспечивает не только высокую проходимость лесозаготовительной техники, но и создает условия для последующего лесовосстановления на вырубке. Ширина пасеки при этом не превышает 20 м.

Вариант 3. Технология разработки лесосеки методом средних пасек с использованием на валке и раскряжевке бензиномоторной пилы, а на подвозке

сортиментов - форвардера.

Этот способ наиболее приемлем в сырых и мокрых лесорастительных условиях, а также при глубоком снежном покрове, поскольку позволяет значительно повысить несущую способность грунтов за счет укрепления волока порубочными остатками. Предлагаемая технология может был. рекомендована КШс при сплошнолесосечных, так и равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках, поскольку позволяет обеспечить сохранение подроста

предварительной генерации в количестве, предусмотренном лесоводственны-ми требованиями. Ширина пасеки может достигать 40 м.

Вариант 4. Технология разработки лесосеки с размещением волока по границе пасеки и использованием на валке и раскряжевке харвестера, а на

подвозке сортиментов - форвардера.

Технология разработки пасеки с размещением волока по границе пасеки (рис.1) применяется для проведения сплошных рубок при отсутствии под пологом насаждения хвойного подроста или второго яруса, а также при хорошей несущей способности грунтов.

Разработка пасеки ведется одновременно с разрубкой волока. Деревья валят на стену леса в направлении, перпендикулярном волоку, выпиливаемые сортименты пакетируют на площади, вырубленной с предыдущего волока. Наличие свободной площади для укладки сортиментов упрощает работу оператора харвестера при валке и сокращает затраты времени на выбор места для формирования пакетов. Сучья укладываются на волок.

Рис. 1. Схема разработки пасеки харвестером при размещении волока по ее границе (вариант 4): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер;

4 - пакеты сортиментов; 5 - порубочные остатки; б - форвардер

Технология лесосечных работ по варианту 4 применима при проведении сплошнолесосечных рубок с ориентацией на последующее естественное или искусственное лесовосстановление.

Данная технология может быть рекомендована в насаждениях брусничной, ягодниковой и разнотравно-липняковой групп типов леса.

Вариант 5. Технология разработки лесосеки с размещением волока посередине пасеки и использованием на валке и раскряжевке харвестера, а на подвозке сортиментов - форвардера.

Технология разработки пасек с размещением волока на ее середине применяется при проведении рубок с сохранением подроста или на участках, где требуется увеличить несущую способность волока укладкой на него большого количества порубочных остатков (рис.2). Разработка пасеки осуществляется

9 м

следующим образом: обе полупасеки разрабатываются одновременно с волоком. Направление валки деревьев может быть как перпендикулярно волоку (вершиной от волока), так и вдоль волока вершиной от себя.

На участках с групповым размещением подроста и молодняка ценных пород деревья спиливают и валят перпендикулярно волоку. Порубочные остатки укладываются непосредственно под колеса харвестера на формируемый волок.

2

Рис ? Схема разработки пасеки харвесгером при размещении волока посередине пасеки с групповым подростом (вариант 5): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер; 4 -пакеты сортиментов; 5 - порубочные остатки; 6 - форвардер На участках с равномерно распределенным подростом валка деревьев осуществляется вперед вершиной на стену леса с последующей укладкой выпиливаемых сортиментов вдоль волока, что позволяет максимально сузить ленты, на которых укладываются сортименты и соответственно увеличить долю площади пасеки, на которой сохраняется подрост.

При работе по этой технологии ширина разрубаемой ленты составляет два эффективных вылета манипулятора. Под эффективным вылетом в данном случае понимается использование максимального вылета манипулятоРа Вариант 6. Технология разработки лесосеки без разрубки прямолинейных волоков с использованием на валке и раскряжевке харвестера, а на

подвозке сортиментов - форвардера.

Харвестер на каждой пасеке выполняет работы по полному циклу: валка, обрезка сучьев, раскряжевка, пакетирование. Ширина пасеки равна удвоенному эффективному вылету манипулятора харвестера. Непрямолинейные волоки вследствие огибания харвестером подроста, одиночных деревьев молодняка хозяйственно ценных пород и других объектов увеличивают их сохранность и позволяют избегать значительного возрастания ветровых нагрузок в сформированном насаждении. Вариант технологии может быть рекомендован для реализации в сосновых и особенно елово-пихтовых древостоях при проведении равномерно-постепенных рубок.

Вариант 7. Технология разработки лесосеки с заездом харвестера на полупасеки.

Технология с заездами харвестера на полупасеки рассматривается как вариант технологии с волоком посередине пасеки, с увеличением ширины пасеки до 3,5-4,0 Яэф (рис. 3). Технология может быть использована при сплошных рубках с групповым подростом или равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках с неравномерным распределением вырубаемой части древостоя. Шаг примыканйя заездов к волоку с каждой его стороны составляет около 4 Кэф при равномерном изреживании по площади. При неравномерном размещении деревьев, отведенных в рубку, заезды выполняются в зоне их расположения. Заезды при этом выполняются по дуге, что обеспечивает плавное примыкание их к волоку.

Рис. 3. Схема работы харвестера с заездами на полупасеки (вариант 7): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер; 4 - пакет сортиментов; 5 - порубочные остатки;

6 - заезд на полупасеку

Технология проведения лесосечных работ по варианту 7 может быть рекомендована при достаточно высокой несущей способности грунтов (насаждения лишайниковой, брусничной, ягодниковой и разнотравно-липняковой

групп типов леса).

Вариант 8. Технология разработки лесосеки со вспомогательным технологическим коридором и применением на валке и раскряжевке деревьев харвестера, а на подвозке сортиментов - форвардера.

Вариант со вспомогательным коридором (рис.4), на котором работает только харвестер, позволяет уменьшить общую длину пасечных волоков на лесосеке. Форвардер работает лишь на волоках, удаленных друг от друга на расстояние 30 метров.

3.5-* Л.

Рис 4 Схема разработки пасеки со вспомогательным коридором (вариант 8): 1 - путь движения харвестера; 2 - границы волока; 3 - границы ленты; 4 - пакеты сортиментов на центральной ленте; 5 - пакеты сортиментов на вспомогательной ленте

Технология может быть использована для реализации системы равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок средней и высокой интенсивности. При работе харвестера во вспомогательном коридоре, как и на

волоке, выполняется весь цикл операций.

Технология разработки лесосек по варианту 8 может быть рекомендована также и на лесосеках сплошной рубки с подростом предварительной генерации.

Вариант 9 Технология разработки лесосеки с двумя вспомогательными коридорами и применением на валке и раскряжевке харвестера, а на подвозке

сортиментов - форвардера.

Рассматриваемая технология разработай лесосек обеспечивает возможность проведения равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок спелых и перестойных насаждений, не прибегая к комбинированным технологиям и ручной валке деревьев. Вариант применим практически во всех лесо-растительных условиях, за исключением насаждений сфагновой группы типов

леса. _

Вариант 10. Технология разработки лесосеки при раооте харвестера в

трех режимах и форвардера на подвозке сортиментов.

В основе этой технологии лежит возможность использования харвестера при работе по неполному циклу (рис. 5). Сначала разрубаются смежные пасечные волоки, отстоящие друг от друга на расстоянии до 40 м и прилегающие ленты, досягаемые для манипулятора харвестера. Работа при этом ведется по полному циклу. Затем харвестер переходит для работ на оставленную между волоками ленту леса. Перемещаясь по центру этой полосы таким образом, чтобы нанести минимальный ущерб насаждению, харвестер валит деревья под прямым углом к волоку вершиной в направлении ближайшего волока.

1л5г

Рис. 5. Схема разработки пасеки харвесгером в трех режимах (вариант 10): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер; 4 - поваленные деревья; 5 - пакет;

6 - движение харвестера при работе в режиме «валка»; 7 - порубочные остатки;

8 - форвардер

Обрезка сучьев и раскряжевка поваленных деревьев осуществляются во время следующего прохода харвестера по разрубленным волокам. Обрезка сучьев производится способом «за вершину», а раскряжевка хлыста после перехвата его харвестерным агрегатом - «за комель».

Описанная технология работы является предпочтительной на грунтах с недостаточной несущей способностью при проведении равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок.

Вариант 11. Комбинированная технология разработки лесосеки с использованием на валке деревьев бензомоторных пил и харвестера, а на подвозке сортиментов - форвардера.

При комбинированной технологии лесосечных работ сначала харвесте-ром разрубаются трелевочные волоки и вырубаются (при сплошнолесосечной рубке) или изреживаются (при равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках) полосы справа и слева от трелевочного волока на ширину эффективного вылета стрелы манипулятора. После выполнения данной работы производится валка деревьев в средней части пасеки бензиномоторной пилой под прямым углом к трелевочному волоку.

Разработка лесосек по варианту 11 позволяет обеспечить проведение равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок, а также сохранение подроста предварительной генерации при сплошнолесосечных рубках.

Приведённые варианты технологий лесосечных работ наиболее целесообразны к применению по следующим способам рубок.

Равномерно-постепенный и добровольно-выборочный способы

Могут быть использованы технологии с размещением волока по середине пасеки (вариант 5) и без разрубки прямолинейных волоков (вариант 6). Вариант 6 технологии предпочтительнее, поскольку позволяет харвестеру и

форвардеру обходить куртины подроста и оставляемые на доращивание деревья Кроме того, прокладка непрямолинейных волоков ограничивает ветровые нагрузки в оставляемой на доращивание части древостоя.

Применима также технология разработки лесосеки с заездом харвестера на полупасеки (вариант 7), что может рассматриваться как вариант технологии с волоком посередине пасеки (вариант 5) с шириной пасеки до 30 м. Шаг примыкания заездов к волоку с каждой его стороны составляет 30 м Заезды на смежных полупасеках смещены на половину шага примыкания (15 м), что обеспечивает досягаемость всех деревьев, подлежащих рубке на смежных полупасеках. ..

Эффективными технологиями являются также варианты 8-11, которые позволяют уменьшить общую длину пасечных волоков на лесосеке и увеличить ширину пасеки до 30-45 м, а также обеспечить условия для сохранения

имеющегося подроста.

Сплошные рубки с предварительным лесовозобновлением

При проведении сплошных рубок спелых и перестойных насаждении с наличием подроста предварительной генерации целесообразно применение технологии разработки лесосеки с размещением волока посередине пасеки (вариант 5) Данная технология заслуживает внимания не только возможна стью сохранения значительной части подроста, но и тем, что она обеспечивает концентрацию порубочных остатков на волоках, что важно при слабой несущей способности почвогрунтов.

Сплошные рубки с последующим лесовозобновлением

Такие рубки планируются при отсутствии на лесосеке подроста хозяи-ственноценных пород предварительной генерации либо при недостаточном его количестве для последующего лесовозобновления (при условии сохранения в процессе лесозаготовок). Наиболее приемлемые технологии для данных рубок предусматривают размещение волока по границе пасеки (вариант 4).

При использовании на валке деревьев бензиномоторной пилы, а на подвозке сортиментов форвардера при проведении сплошных рубок в спелых и перестойных насаждениях может найти применение технология разработки лесосек по варианту 2. Однако эта технология более трудоемка по сравнению с использованием на валке деревьев и раскряжевке хлыстов харвестера.

На лесосеках со слабой несущей способностью почвогрунтов в сырых и мокрых типах леса доминирующим способом очистки мест рубок в летнии период является укладка порубочных остатков на волоках. При проведении рубок в зимний период при промёрзшем грунте порубочные остатки оставляют

на перегнивание на месте срезания.

Предлагаемые соргиментные технологии позволяют значительно повысить лесоводственно-экологическую и экономическую эффективность лесосечных работ. Технологии (варианты 5,7, 8 и 10) прошли широкую апробацию при проведении равномерно-постепенных рубок на 10 лесосеках общей площадью 385 га в ЗАО «Фанком», 2007 г. (стационар «Алапаевскии»).

Вместе с тем предлагаемые технологии отличаются не только возможностью сохранения лесорастительной среды, но и различной производительностью (Я, м3) харвестера, которая рассчитывается по классической формуле

Тс<1- продолжительность рабочей смены, с;

где

регламентированные простои (тех. обслуживание, отдых), с;

Ух- средний объем ствола, м3;

гц - продолжительность цикла, с.

Выполняя основные технологические операции по заготовке сортиментов в зоне действия манипулятора, харвестер находится на рабочей позиции. Производительность при работе по различным технологиям определяется изменением времени цикла за счет изменения сочетания различных операции (при работе по полному и неполному циклам), а также различных вариантов

выполнения самих операций.

Приведенные ниже результаты расчетов производительности харвестера (табл.7) получены с использованием затрат времени на выполнение элементов цикла, установленных нами при выполнении хрономегражных наблюдений за работой машин в ЗАО «Фанком» по различным технологическим схемам. Выделение элементов цикла в процесс фотохронометражных наблюдений позволило синтезировать циклы работ харвестера на лесосеке.

Таблица 7 - Производительность харвестера при работе по различным технологиям (вариантам), м3 за смену

Средний объем ствола, м

0,20 0,25

__0,30 _

0,35 0,40

Волок посередине ленты (вар.5)

98,8 ~ 116.2 137.5 157,2 172,5

С заездами на полупасеки (вар.7)

75,6

91,5

104,6

121,2

132,4

С технологическим коридором (вар.8)

104,8

119.4 138,6

152.5

Работа харвестера в трех режимах (вар. 10)

79,2 96,4 110,8

123.5

138.6

Очевидно, что работа по технологиям с меньшими производительно-сгями может 'быть оправдана только ограничениями лесоводственно-технологического характера при невозможности их выполнения более производительными технологиями, либо по социальным критериям.

Опыт применения равномерно-постепенных рубок с использованием рекомендованных нами сортиментных технологий показал, что имеется незначительная доля повреждённых деревьев оставшихся на доращивание. Встречаются отдельные экземпляры подроста, которые или получили повреждение, или погибли. На слабопрочных почвах образуются колеи, что, безусловно, является негативным фактором как из-за образования очагов эрозии и накопления в них воды, так и перерезания корневых систем остающихся древостоев.

В данных условиях следует применять только машины на гусеничном ходу в

весенне-осенний период.

В хозяйственно-экологическом отношении примененные варианты рубок по сортиментным технологиям позволили констатировать:

- диапазон применения сортиментных технологий природными условиями не ограничен;

- производительность труда в расчете на одного рабочего по сравнению

со сплошнолесосечными рубками, выполненными по традиционной технологии, в 2,5 раза выше, а себестоимость 1 м3 заготовленной древесины снижается

примерно на 100 руб. (в современных ценах);

- производные разновозрастные березовые насаждения с участием хвойных пород в составе древостоев, молодняке и в подросте получили потенции к трансформации в лиственно-хвойные или хвойные насаждения.

Заключение

В последние десятилетия как на земном шаре в целом, так и на территории Российской Федерации в частности, наблюдается деградация лесов. .Зто объясняется целым рядом причин, одной из которых является доминирование сплошнолесосечной системы рубок спелых и перестойных насаждении. К сожалению, вызываемые сплошнолесосечными рубками негативные изменения лесорасштельных условий затрудняют естественное лесовосстановление вырубок и снижают продуктивность новых поколений, даже не компенсируются проведением мероприятий по искусственному лесовосстановлению, что, в свою очередь, приводит к массовой смене коренных хвойных насаждении на производные мягколиственные. Положение может быть изменено заменой сшюшнолесосечных рубок на более экологизированные постепенные рубки с применением как механизированных технологий, так и сортиментных. Одаако опыт проведения данных рубок, в том числе и в условиях Свердловской области не обобщен, а отдельные публикации не позволяют получить целостной

картины об их лесоводственно-экономической эффективности.

Следует также учесть, что исследования по постепенным рубкам (да и другим выборочным способам) проводились по различным методикам и касались они не комплексной их эффективности, а отдельных её компонентов. В широкой практике постепенные рубки не применяются, оставаясь в стадии исследований. Эти обстоятельства и определили направление и объем наших исследований. - с пт

Анализ лесоводственной эффективности различных способов рубок выполнен на основе длительных (до 30 лет) стационарных исследовании на пяти

опытно-производственных стационарах.

Стационар «Тутулымский» заложен в подзоне предлесостепных сосно-во-березовых лесов, стационар «Североуральский» - в средней подзоне таит, стационары «Полевской», «Уральский» и «Алапаевский» - в южной подзоне

таиги.

Насаждения опытно-производственных стационаров представлены сосняками разнотравного, ягодникового, брусничного и черничного типов леса и производными разновозрастными березовыми насаждениями с участием хвойных пород. В целом можно отметить, что опытно-производственные стационары достаточно репрезентативно представляют леса региона исследова-

нии.

На стационарах для сравнительного анализа применены равномерно-постепенный и сплошнолесосечный способы рубок. В качестве базового принят равномерно-постепенный как наиболее перспективный. Лесосечные работы выполнены как с применением традиционных технологий (стационары «Тугулымский», «Североуральский», «Полевской», «Уральский» и «Алапаев-ский»), так и сортиментных технологий с использованием машин харвестер и форвардер (стационар «Алапаевский»).

Из полученных результатов исследований вытекают следующие основные выводы.

1. Из исследованных способов рубок наиболее перспективен равномерно-постепенный. Этот способ в большей мере отвечает природе леса (в Уральском регионе в силу проведения в прошлом на большей части его территории 3-4 оборотов сплошных рубок сформированы в основном насаждения с одно-возрастными древостоями) и интересам лесного хозяйства.

2. Равномерно-постепенный способ рубки обеспечивает повышение комплексной эффективности лесовыращивания при максимальном сохранении лесорастительной среды.

3. Древостой на равномерно-постепенную рубку реагируют активным повышением текущих приростов. По высоте, и по диаметру превышение приростов после рубок увеличивается в 1,2-1,5 раза по сравнению с контрольными

(без рубок) древостоями.

4. Равномерно-постепенная рубка различной интенсивности в насаждениях изученных типов леса не вызывает чрезмерную ветровальность деревьев - она не превышает 4,5% от общего запаса деревьев, оставленных на дораши-вание.

5. Равномерно-постепенный способ рубки существенно улучшает санитарное состояние древостоев. На опытных участках доля ослабленных деревьев, оставленных на доращивание, в 2-3 раза меньше, чем в контрольных древо-стоях.

6. Доля поврежденных деревьев, оставленных на доращивание, ниже допустимой нормы (5% от общего числа деревьев); чем выше интенсивность рубки, тем меньше доля повреждённых деревьев.

7. В условиях средней и южной подзон тайги все опытные участки равномерно-постепенной рубки были обеспечены подростом предварительной и сопутствующей генераций. Однако в условиях сосняка разнотравного целесообразно проведение как до рубки, так и после неё мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению в виде механической обработки почвы и вырубки мягколиственного подроста, а в отдельных случаях - ели и пихты.

8. В подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов естественные процессы лесовозобновления ослаблены. Сосняки сменяются на ель и мягко-лиственные породы. Поэтому в насаждениях, предназначенных к равномерно-постепенной рубке, где нет подроста предварительной генерации, обязателен набор мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению. В данной подзоне и сосновые, и еловые насаждения по производительности близки, поэтому допустимо лесовозобновление как сосной, так и елью.

9. Наиболее ослаблены процессы естественного лесовозобновления в районе стационара «Алагтевский» (равнинное Зауралье). Здесь повсеместно наблюдается на местах рубок смена пород. Дня обеспечения эффективной де-мутации насаждений необходимо выполнение полного набора мер содействия и в значительной части создание лесных культур.

10. Равномерно-постепенная рубка, вызывая увеличение прироста деревьев, повышает углерододепонирующую роль древостоев в зависимости от интенсивности рубки до 9% по отношению к контрольным участкам.

11. В подзонах средней и южной тайги лучший лесоводственныи эффект достигается двухприемными, а в подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов - трехприемными равномерно-постепенными рубками в сочетании в необходимых случаях с проведением мер содействия естественному сопутствующему лесовозобновленению.

12. Лесоводственная эффективность равномерно-постепенных рубок зависит главным образом от лесорасгительной подзоны и типа леса Чем выше ветровальность деревьев, слабее естественные потенции к лесовосстановле-нию и активнее процессы нежелательных смен древесных пород, тем осторожнее следует назначать интенсивность вырубки деревьев в каждый прием, повторяемость и общее число приемов. В процессе первого приема рубки желательно удаление подроста лиственных пород и в отдельных случаях ели. Второй прием рубки следует назначать при наличии достаточного количества жизнеспособного подроста сосны через года после первого приёма, а третий - через 5 лет после второго.

13. Наибольшую эколого-лесоводственную и хозяйственно-экономическую эффективность равномерно-постепенного способа рубки обеспечивают экологизированные сортиментные технологии лесосечных работ на базе машин харвестер и форвардер.

14. Исследованы и предложены производству 11 схем сортиментных технологий лесосечных работ, адаптированных к природным условиям Свердловской области.

15. Предложенные варианты сортиментных технологий наиболее приемлемы в группах типов лесов с устойчивыми почвами (брусничная, ягодни-ковая, разнотравная, липняковая и кисличная). В условиях переувлажнения (травяно-зеленомошная, крупнотравяно-приручьевая, долгомошно-хвощевая) целесообразно применение в весенне-осенний период технологии, обеспечивающих укрепление пасечных волоков порубочными остатками, а также ком-

бинированных технологий, предусматривающих валку деревьев бензиномо-торными пилами, а трелевку сортиментов форвардерами.

16. Набор экологизированных сортиментных технологий лесосечных работ позволяет выбрать тот вариант, который обеспечивает минимизацию экологического ущерба, наносимого природной среде, а также значительное снижение себестоимости заготовки обезличенного кубометра древесины и повышение производительности труда.

17. Предприятия, использующие равномерно-постепенный способ рубки спелых и перестойных насаждений с применением сортиментных технологий на базе машин харвестер и форвардер, обладают более высокой конкурентоспособностью и рентабельностью с сохранением лесорастительной среды в местах рубки. Так, внедрение предложенных рекомендаций рубок спелых и перестойных насаждений в ЗАО «Фанком» на площади 385 га полностью подтверждают положительные результаты исследований. В среднем себестоимость 1 м3 заготовленной древесины уменьшилась на 100 руб. по сравнению с себестоимостью хлыстовых технологий лесосечных работ, а комплексная выработка на одного рабочего увеличилась в 4 раза. Производительность труда

при этом выросла в 2,5 раза.

Таким образом, выполненные исследования и предложенные производству рекомендации по применению равномерно-постепенного способа рубки при придании соответствующих установок технической политике сырьевого лесопользования позволят решить важную государственную задачу по повышению эффективности ведения лесного хозяйства.

Основные результаты исследований изложены в следующих работах. Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. К вопросу о целесообразности применения операции подгрелевки при несплошных рубках / Э. Ф. Герц, В. А. Азаренок, Н. В. Лившиц [и др.] // Известия вузов. Лесной журнал. - 2002. - № 3. - С. 45-48.

2. Расчет ширины ленты, разрабатываемой манипуляторной полноповоротной лесозаготовительной машиной с учетом досягаемости деревьев / Э. Ф. Герц, В. А. Азаренок, Н. В. Лившиц [и др.] // Известия вузов. Лесной журнал. - 2002. - № 5. - С. 47-52.

3. Возрастная структура и строение березовых древостоев Среднего Урала / Л. А. Лысов, В. А. Азаренок, Ю. Н. Безгина [и др.] // Лесное хозяйство. - 2004. -№ 4. - С. 14-15.

4 Азарёнок В. А. Природощадящие технологии в условиях интенсификации лесного комплекса / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, А. В. Мехренцев // Известия вузов. Лесной журнал. - 2005. - № 3. - С. 64-68.

5 Азарёнок В. А. Динамика поздней древесины хвойных пород после проведения несплошных рубок / В. А. Азарёнок, В. С. Ярощук, Ю. Н. Безгина. // Лесной вестник. - 2007. - № 8. - С. 103-107.

6 Азарёнок В. А. Территориальное распределение углерода в лесных насаждениях России в свете обязательств по Протоколу Киото / В. А. Азарёнок, В. А. Усольцев // Лесной вестник. - 2008. - № 3 (60). - С. 5-7.

7 Азарёнок В. А. Система таксационных таблиц для подеревного определения углерода в насаждениях лесообразутощих пород Урала и Сибири / В. А. Азарёнок, В. А. Усольцев // Лесной вестник. - 2008. - № 3 (60). - С. 8-12.

8 Колтунова А. И. Расчет приходной части углеродного баланса при постепенных рубках древостоев основных лесообразующих пород / А. И. Колтунова, В. А. Азарёнок, В. А. Усольцев // Известия ОГАУ. - 2010. - № 3 (27). - С.

30"33- * / п л

9. Азарёнок В. А. Экологизированные технологии лесосечных работ / в. А.

Азарёнок, С. В. Залесов // Лесной вестник. - 2011. - № 5. - С. 43-46. 10 Азарёнок В. А. Депонирование углерода при экологизированных рубках: совмещение ресурсной и биосферной функций лесов / В. А. Азарёнок, А. И. Колтунова, В. А. Усольцев // Аграрный вестник Урала - 2011. - №4. - С. 53-54. И Азарёнок В А. Алгоритм выбора технологии и системы машин д ля выполнения рубок / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, Ю. Д. Силуков // Аграрный вестник Урала. - 2012. - № 1. - С. 35-36.

12 Азарёнок В А. Эффективность равномерно-постепенных рубок спелых и перестойных лесонасаждений / В. А. Азарёнок, Ю. Н. Безгина, С. В. Залесов. // Аграрный вестник Урала. - 2012. - № 8. - С. 58-61.

13 Азарёнок В. А. Соргиментная технология лесосечных работ при равномерно-постепенных рубках / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, С. В. Залесов [и др.] // Аграрный вестник Урала. - 2012,- № 8. - С. 51-54.

14 Азарёнок В. А. Сохранение лесорастигельной среды при равномерно-постепенных рубках / В. А. Азарёнок // Аграрный вестник Урала - 2012. - № 9.-С. 37-38.

15. Азарёнок В. А. Экологизированные рубки спелых и перестойных насаждений в реализации концепции повышения защитный функций лесов / В. А. Азарёнок // Аграрный вестник Урала. - 2012. - № 9. - С. 57-58.

Монографии:

16 Азарёнок В. А. Экологизированные рубки леса: учеб. пособие / В. А. Азарёнок. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад., 1998. - 99 с. - ISBN 5-23025637-0. / о л а

17 Азарёнок В. А. Сортиментная заготовка леса: учеб. пособие / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, А. В. Мехренцев. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад., 2000. - 130 с. - ISBN 5-230-25652-4.

18. Луганский Н. А. Лесоводство: учебник / Н. А. Луганский, С. В. Залесов, В. А. Азарёнок. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад., 2001. - 320 с. -ISBN 5-230-25678-8.

19. Современные лесозаготовки. Техника и технологии: учеб. пособие / А. В. Жуков, А. С. Федоренчик, В. А. Азаренок [и др.] - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2004. - 114 с.

Рекомендации производству:

20. Временные рекомендации по рубкам главного и промежуточного пользования с применением многооперационных колесных машин и сортиментной технологии (для опытно-производственной проверки) / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, Г. А. Годовалое [и др.]. - Свердловск: УГЛТА, 1993. - 46 с.

21. Рекомендации по рубкам главного и промежуточного пользования в лесах Урала и Западной Сибири с заготовкой сортиментов многооперационными машинами / В. А. Азарёнок, Э. Ф. Герц, Г. А. Годовалое [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад., 2000. - 32 с.

22. Рекомендации по рубкам главного и промежуточного пользования (в развитие и дополнение действующих Наставлений) / В. А. Азарёнок, Э. Ф Герц, С. В. Залесов [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. - 41 с.

23. Справочник сортиментных технологий заготовки древесины на базе многооперационных машин на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры / С. В. Залесов, В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. - 88 с.

24. Особенности рубок ухода на территории УрФО: метод, указ. / В. А. Азарёнок, С. В. Залесов, Е. П. Платонов [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. - 44 с.

25. Лесоводственные требования к проведению рубок в спелых и перестойных насаждениях: метод, указ. /В. А. Азарёнок, В. В. Александров, Е. П. Платонов [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. - 28 с.

26. Рекомендации по сортиментной заготовке древесины многооперационными машинами на территории Свердловской области

/ В. А. Азарёнок, С. В. Залесов, Э. Ф. Герц [и др.]. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2010. - 67 с. Материалы конференций:

27. Азарёнок В. А. Влияние равномерно-постепенных рубок в сосняках на ветроустойчивость и характер возобновления / В. А. Азарёнок, Ю. Н. Безгина, С.

B. Залесов // Перспективы развития лесного и строительного комплексов подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века: материалы меж-дунар. научно-техн. конф. 4 1.- Брянск: БГИТА, 2000. - С. 35-36.

28. Азарёнок В. А. Состояние естественного возобновления после несплошных видов рубок / В. А. Азарёнок, Ю. Н. Безгина, М. Р. Вафин // Леса Урала и хозяйство в них: сб. научн. тр. - Вып. 23. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. - С. 162165.

29. Результаты рубок главного пользования в предлесостепных сосново-березовых лесах Урала / В. В. Солодов, В. С. Ярощук, В. А. Азарёнок [и др.] // Материалы III всеросс. науч.-техн. конф. Ч. 2. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. -

C. 167-170.

30 Результаты постепенных рубок в ельниках среднетаежной зоны / В. В. Со-лодов В. С. Ярощук, В. А. Азарёнок [и др.] // Материалы III всеросс. науч,-техн. конф. Ч. 2. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. - С.170-173.

31 Депонирование углерода в фитомассе лесопокрытых площадей Уральского регаона / В. А. Азарёнок, В. А. Усольцев, Ю. В. Норицина [и др.] // Актуальные проблемы лесного комплекса. - Вып. 21. - Брянск: БГИТА, 2008. - С. 3-6.

32 Азарёнок В. А. Леса как главный компонент экологической безопасности РФ / В. А. Азарёнок, В. А. Усольцев // Материалы науч.-пракг. конф. «Экологическая безопасность государств-членов Шанхайской Организации Сотрудничества» и X междун. симпозиума и выставки «Чистая вода России». - Екатеринбург, 2008. - С. 9-16.

33 Азарёнок В. А. Экосистемные аспекты разных способов рубок и приходная часть углеродного баланса в березовых древостоях / В. А. Азарёнок // Региональные проблемы природопользования и охраны окружающей среды: материалы науч.-практ. конф. - Курган, 2008. - С. 52-54.

Авторские свидетельства и патенты:

34 А. с. 1821091. Способ разработки лесосеки при несплошных рубках

/ В. А. Азарёнок, Н. В. Лившиц, Э. Ф. Герц [и др.]. - опубл. 1993, Бюл. № 22.

35 Пат. 32357. Орудие для ухода за лесными культурами / В. А. Азарёнок, Г. М. Куликов, В. М. Шамрай [и др.]. - пат. на полезную модель; зарегистрирован в Гос. реестре полезных моделей РФ. 20.09.2003.

36 Пат. 33838. Орудие для ухода за лесными культурами

/ В. А. Азарёнок, В. М. Шамрай, Н. А. Стародубцев [и др.]. - пат. на полезную модель; зарегистрирован в Гос. реестре полезных моделей РФ. 20.11.2003.

Отзывы на автореферат просим направлять в трех экземплярах с заверенными печатью подписями по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, ФГБОУ ВПО «УГЛТУ», ученому секретарю диссертационного совета Бачу-ринойА.В.

Факс: (343) 254-62-25; e-mail: dissovet.usfeu@mail.ru.

Подписано в печать 24.05.2012 Объем 2 п.л. Заказ № ^Тираж 100.

620100 Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет». Отдел оперативной полиграфии.

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Азаренок, Василий Андреевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ ЛЕСА В РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

1.1. Роль лесного сектора в бюджете углерода как основного компонента биосферы.

1.2. Экосистемные аспекты рубок. Оценка бюджета углерода в изъятой при лесозаготовках фитомассе.

1.3. Влияние лесного сектора на смягчение изменения климата . 19 Выводы.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА РАБОТ.

2.1. Географическое местоположение и районирование лесов Свердловской области.

2.2. Климат.

2.3. Рельеф.

2.4. Почвы.

2.5. Лесной фонд.

Выводы.

ГЛАВА 3. СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИИ РУБОК СПЕЛЫХ И ПЕРЕСТОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ЛЕСА И ИЗМЕНЕНИЯ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬ

НОЙ СРЕДЫ ПОД ИХ ВЛИЯНИЕМ.

Выводы.

ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

4.1. Опытно-производственный стационар «Тугулымский».

4.2. Опытно-производственный стационар «Североуральский».

4.3. Опытно-производственный стационар «Полевской».

4.4. Опытно-производственный стационар «Уральский».

4.5 Опытно-производственный стационар «Алапаевский».

Выводы.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ОПЫТНЫХ РУБОК НА ДРЕВОСТОЙ.

5.1. Повреждение деревьев в процессе проведения лесосечных работ.

5.2. Динамика таксационных показателей древостоев после проведения равномерно-постепенных рубок.

5.2.1. Подзона предлесостепных сосново-березовых лесов.

5.2.2. Подзона средней тайги.

5.2.3. Подзона южной тайги.

5.3. Ветроустойчивость древостоев после двух приемов равномерно-постепенных рубок.

5.4. Влияние равномерно-постепенных рубок на санитарное состояние оставляемой на доращивание части древостоев.

Выводы.

ГЛАВА 6. ЕСТЕСТВЕННОЕ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЕ ВЫРУБОК.

6.1. Подзона предлесостепных сосново-березовых лесов.

6.2. Подзона средней тайги.

6.3. Подзона южной тайги.

Выводы.

ГЛАВА 7. РОЛЬ РАВНОМЕРНО-ПОСТЕПЕННЫХ РУБОК В ДЕПОНИРОВАНИИ ЛЕСНЫМИ НАСАЖДЕНИЯМИ С02.

Выводы.

ГЛАВА 8. ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ ПРИ РАВНОМЕРНО-ПОСТЕПЕННЫХ РУБКАХ СПЕЛЫХ И

ПЕРЕСТОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Экологизированные рубки спелых и перестойных насаждений в реализации концепции сохранения лесорастительной среды"

Актуальность темы. Современная цивилизация, оказывая ощутимое влияние на биосферу Земли, может спровоцировать скачкообразное изменение климата. Основной причиной такого изменения климата может послужить накопление углеродосодержащих газов (СОг) в атмосфере Земли. Результаты его могут быть катастрофическими.

Основные стабилизирующие и депонирующие функции в регулировании газовой структуры атмосферы являются леса Российской Федерации, на долю которых приходится 22% от всех лесов Земли.

В Российской Федерации, в том числе и в Свердловской области, в больших масштабах велись и ведутся рубки леса в основном (более 90%) сплошнолесосечными способами, причем, технологии этих и других способов рубок не всегда отвечают экологическим и лесоводственным требованиям. Однако без рубок нет хозяйства в лесу. Поэтому рубки спелых и перестойных насаждений должны повсеместно выполняться экологизированными способами и технологиями, обеспечивающими сохранение лесорастительной среды.

Диссертационная работа направлена на решение важной народнохозяйственной проблемы - повышение экологической, лесоводственной и экономической эффективности рубок спелых и перестойных насаждений путем широкого внедрения экологизированных рубок и совершенствования технологий лесосечных работ.

Исследования проведены в рамках Федеральной целевой программы (ФЦП) «Государственная поддержка интеграции образования и фундаментальной науки на 1997-2001 годы», Межотраслевой программы сотрудничества Министерства образования РФ и Министерства природных ресурсов РФ по теме «Исследование и обоснование основных эколого-технологических параметров рубок, обеспечивающих комплексное использование природных ресурсов и сохранение биосферных функций леса в условиях устойчивого управления» (Приказ Министерства образования РФ от 06.06.2001 г. № 2299) и грантов РФФИ № 01-04-96424 (2001-2003 гг.) «Оценка запасов углерода и углеродно-кислородного бюджета в лесных экосистемах Уральского региона» и № 04-05-96083 (2004-2007 гг.) «Картирование углерододепонирующей емкости лесных экосистем Уральского региона». Таким образом, тема диссертации актуальна.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - исследование и обоснование способов и технологий экологизированных рубок спелых и перестойных насаждений в реализации концепции сохранения ле-сорастительной среды, устойчивого развития и рационального лесопользования (на примере Свердловской области).

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи исследований:

- заложить серию опытно-производственных стационаров в различных природно-географических условиях Свердловской области по изучению и обоснованию способов и технологий экологизированных рубок в спелых и перестойных насаждениях;

- изучить влияние опытных рубок на изменение лесорастительной среды и послерубочную динамику древостоев и особенности лесовозобнови-тельного процесса;

- выявить и обосновать основные эколого-лесоводственные и технологические условия и параметры рубок;

- исследовать приходную часть углеродного цикла в лесных насаждениях в связи с равномерно-постепенными рубками, как наиболее перспективными;

На защиту диссертации выносятся следующие положения:

- концепция, вызывающая необходимость рассматривать ресурсно-сырьевую и биосферно-стабилизирующие функции лесов в единстве и взаимосвязи;

- изменение лесорастительной среды, динамика древостоев и состояние естественного лесовозобновления под влиянием различных способов и технологий рубок;

- масштабы и пути углерододепонирующей функции лесов Свердловской области в связи с равномерно-постепенными рубками;

- перспективные, как традиционные технологии лесосечных работ (хлыстовая), так и сортиментные технологии лесосечных работ на базе комплекса машин «харвестер - форвардер» для различных видов рубок и зонально (подзонально) - типологических особенностей насаждений, максимально обеспечивающих сохранение лесорастительной среды.

Научная новизна:

- впервые заложена научная база для долговременных исследований эколого-лесоводственных последствий рубок спелых и перестойных насаждений в виде серии опытно-производственных стационаров в разнообразных природно-географических условиях Свердловской области с применением различных технологий лесосечных работ;

- сравнительно и комплексно исследованы последствия различных способов и технологий рубок спелых и перестойных насаждений, выполненных на постоянных опытно-производственных стационарах (за период до 30 лет);

- из набора способов рубок обоснован и определен на перспективу равномерно-постепенный способ, сочетающий интересы лесного хозяйства и лесозаготовителей. Этот способ ранее почти не применялся;

- выполнены комплексные исследования послерубочной динамики древостоев: таксационные показатели, прирост деревьев, механические повреждения остающихся на доращивание деревьев и их санитарное состояние, наличие ветровала;

- оценены особенности естественного лесовозобновления;

- установлены или уточнены основные эколого-лесоводственные и технологические условия и параметры равномерно-постепенных рубок;

- предложены технологические схемы сортиментной заготовки древесины на основе машин «харвестер - форвардер», обеспечивающие минимизацию экологического ущерба, наносимого природной среде, а также значительное снижение себестоимости заготовки древесины и повышение производительности труда;

- определены количественные показатели углерододепонирующей функции лесов Свердловской области в связи с равномерно-постепенными рубками.

Практическая значимость работы. Основные результаты исследований вошли в различные регламентирующие документы (см. список работ автора), применяемые на практике. Материалы диссертации являются также исходной базой для расчета углерододепонирующей способности лесов Свердловской области и основных количественных параметров депонирования углерода в них в связи с постепенными рубками. Опытно-производственные участки с серией постоянных пробных площадей на них служат природной учебной и научной базой для студентов лесоинженерного и лесохозяйственного факультетов УГЛТУ. Эти участки используются студентами для дипломного проектирования, а аспиранты в порядке мониторинга продолжают их исследовать.

Обоснованность выводов и предложений. Многолетние исследования последствий равномерно-постепенных рубок на опытно-производственных стационарах, заложенных в разных природно-географических условиях Свердловской области, обширный экспериментальный материал, полученный в ходе этих исследований, использование современных методов математического моделирования и статистического анализа, системный подход при анализе фактических материалов и интерпретации полученных результатов, использование современной вычислительной техники определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов и предложений.

Личное участие автора. Все виды работ по теме диссертации от разработки программно-методической части и сбора экспериментального материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии в качестве руководителя работ и исполнителя.

Объем выполненных работ. В 3-х основных лесорастительных подзонах Свердловской области, 3-х лесных формациях и 4-х типах леса заложены пять опытно-производственных участка (ОПУ) по исследованию экологизированных способов и технологий рубок. Общая площадь стационаров составляет 699,8 га. Применены сплошнолесосечный и равномерно-постепенный способы рубки.

На всех рабочих и контрольных частях участков ОПУ заложено 65 постоянных пробных площадей (ППП) с набором всех необходимых работ по экологическим, лесоводственным, таксационным и технологическим направлениям исследований как до рубок, так и после них.

Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на Международной научно-технической конференции «Перспективы развития лесного и строительного комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века», Брянск, 2000; Международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса», Екатеринбург, 2001; Научной конференции «Таксация леса на рубеже XXI века: Достижения и перспективы развития», С.-Петербург, 2001; Международной научно-практической конференции «Аэрокосмические методы в лесном комплексе», С.-Петербург, 2002; Международной научно-практической конференции «География и регион», Пермь, 2002; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса», Вологда, 2004; «Международном лесной форуме», С-Петербург, 2007; Научно-практической конференции «Экологическая безопасность государств - членов Шанхайской организации сотрудничества», Екатеринбург, 2008; Научно-практической конференции «Региональные проблемы природопользования и охраны окружающей среды», Курган, 2008; Международной научной конференции «Резервуары и потоки углерода в лесных и болотных экосистемах бореальной зоны», Сыктывкар, 2011.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 231 стр. текста, включает 8 глав, заключение, библиографический список из 160 названий, в т.ч. 19 из них иностранных; иллюстрирована 60 таблицами и 25 рисунками.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 36 печатных работах, в том числе 15 из них в изданиях по списку ВАК.

Заключение Диссертация по теме "Лесоустройство и лесная таксация", Азаренок, Василий Андреевич

Выводы

1. При проведении равномерно-постепенных рубок закономерно изменяется таксационная характеристика древостоя: снижается на величину выборки запас, пропорционально уменьшается фитомасса фракций.

2. Изменение запасов фитомассы по фракциям после рубки зависит от древесной породы, общая закономерность состоит в снижении среднеперио-дического текущего изменения фитомассы ствола и ветвей в VII и VIII классах возраста, а по хвое (листьям) наблюдаются разнонаправленные тенденции у разных пород.

3. Согласно реализованной прогнозной модели превышение прироста после рубок по отношению к контролю достигает 50% и более в зависимости от древесной породы и фракции фитомассы. Наибольший темп увеличения массы ствола и ветвей у пихты (соответственно 58 и 71%), а наименьший - у осины (24 и 25%). Наименьшая активизация накопления массы хвои - у пихты.

4. В возрасте 130 лет сосновые насаждения после выборки 20% запаса в возрасте 110 лет по сравнению с контролем накопили 86%, при выборке 30% запаса - 77% и при выборке 50% запаса - 59%, или с учетом снижения массы на величину выборки увеличение наземной фитомассы составляет 6, 7 и 9%. По ели эти показатели соответственно 5,6 и 9%, по пихте - 6, 6 и 7%, по березе -11, 13 и 16%, по осине - 5, 6 и 9%.

5. равномерно-постепенные рубки за счет увеличения приростов остающихся на доращивание насаждений увеличивают их углерододепони-рующую способность на 5-9%, что отвечает задаче повышения биосферной роли лесов.

ГЛАВА 8. ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ ПРИ РАВНОМЕРНО-ПОСТЕПЕННЫХ РУБКАХ СПЕЛЫХ И ПЕРЕСТОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ

По выражению классика российского лесоводства Г.Ф. Морозова «Рубка леса - синоним возобновления». Имеется в виду, что рубки спелых и перестойных насаждений обязательно предполагают лесовозобновление мест рубок. Из существующих методов лесовозобновления - естественного, искусственного и комбинированного - IX мировой лесной конгресс в Мехико (1985г.) на территории тайги доминирующим методом рекомендовал естественный. В нашей стране именно этот метод, особенно путем сохранения в процессе лесосечных работ подроста предварительной генерации, широко применялся и применяется.

Естественное семенное лесовозобновление обеспечивает по отношению к искусственному преимущества (Луганский и др., 2010):

- новые поколения древесных пород обладают лучшими генетическими свойствами;

- они более биологически устойчивы к неблагоприятным факторам;

- как правило, формируются сложные, многокомпонентные и многовидовые насаждения, более близкие к исходным;

- происходит полное восстановление всех многообразных экологических функций;

- требуется меньше денежных и трудовых затрат;

- сохраняются более высокие потенции к последующему естественному лесовозобновлению.

Поэтому важнейшей лесоводственной задачей является применение тех мероприятий и их параметров, которые обеспечивают успешное естественное лесовозобновление.

Проведенные исследования убедительно свидетельствуют, что замена сплошнолесосечных рубок равномерно-постепенными и выборочными рубками позволяют отказаться от дорогостоящего и далеко не всегда эффективного искусственного лесовосстановления. Сохранение второго яруса, подроста и молодняка хозяйственно ценных пород исключает нежелательную смену пород на вырубках, а также минимизирует снижение выполняемых насаждениями защитных функций. Однако последнее может быть обеспечено только при условии неукоснительного соблюдения адаптированных для конкретных лесорастительных условий технологий лесосечных работ.

Как отмечалось нами ранее, учеными и практиками разработан целый ряд технологий лесосечных работ, основанных на валке деревьев бензиномо-торными пилами с последующей обрубкой сучьев на месте валки и трелевкой хлыстов трелевочными тракторами. Данные технологии позволяют сохранить до 70-85% подроста на пасеках, они широко адаптированы в насаждениях различных лесных формаций и географических регионов. Однако в настоящее время наметилась четкая тенденция перехода от хлыстовой к сорти-ментной технологии лесосечных работ. Последнее вызывает необходимость анализа существующих и разработку новых сортиментных технологий, адаптированных к региональным природным условиям.

В наибольшей мере сохранение экологической среды и успешность естественного лесовозобновления мест рубок обеспечивают равномерно-постепенный способ рубки и технологии лесосечных работ на базе машин харвестер-форвардер. Именно эти машины обеспечивают сортиментную заготовку древесины.

К неоспоримым преимуществам сортиментных технологий, прежде всего, следует отнести резкое улучшение условий труда рабочих при выполнении лесосечных работ. В частности, при механизированной хлыстовой заготовке древесины вальщики, чокеровщики, обрубщики сучьев работают под открытым небом вне зависимости от сезона года и температуры воздуха. В то же время операторы харвестера и форвардера работают в кабинах машин с определенным режимом микроклимата. Внедрение лесозаготовительных комплексов на базе харвестеров и форвардеров повышает культуру производства, снижает опасность получения профессиональных заболеваний, вызывает у молодежи живой интерес к престижной и высокооплачиваемой профессии оператора лесозаготовительных машин. Достоинством сорти-ментных технологий является также значительное повышение производительности труда на лесосечных работах и исключение ручного труда на валке деревьев, обрубке сучьев, сортировке, раскряжевке хлыстов, трелевки и укладке в штабеля при использовании харвестера и форвардера. Естественно, что такая организация работ резко повышает объемы заготовки древесины на каждого рабочего. По данным специалистов, один лесозаготовительный комплекс из харвестера и форвардера с шестью операторами при трехсменном режиме работы способен заготавливать порядка 50 тысяч кубометров древесины в год. Для выполнения такого объема работ по хлыстовой технологии требуется около 20 лесорубов, 4 трелевочных трактора, челюстной погрузчик, несколько лесовозных автопоездов, нижний склад с краном, раскряжевочной линией и солидным персоналом. При транспортировке сортиментов практически отсутствуют ограничения, в т.ч. по автомобильным дорогам общего назначения.

Опыт нашей страны и зарубежных стран свидетельствует, что сорти-ментные технологии перспективны не только при заготовке древесины в спелых и перестойных древостоях, но и при проведении рубок ухода, санитарных и других рубок. Лесозаготовительный комплекс незаменим при работе в ветровальниках и других нарушенных стихийными природными факторами насаждениях. Оператор харвестера может обрабатывать ветровальные и буреломные деревья с минимальной опасностью для себя, поскольку расстояние между оператором и обрабатываемым деревом увеличивается на длину вылета манипулятора.

К сожалению, до настоящего времени законодательно на территории РФ не определен статус операторов харвестера и форвардера, следовательно, не выдается и официальный документ, подтверждающий их профессиональную пригодность. Эта неопределенность проявилась в том, что образовательные учреждения испытывают серьезные трудности при подготовке кадров этой профессии.

В большинстве европейских государств все насаждения к возрасту спелости обычно бывают пройдены рубками ухода. Последнее позволяет при освоении спелых и перестойных древостоев выборочными рубками харве-стеру маневренно передвигаться между деревьями, сокращая тем самым площадь трелевочных волоков. Лесной фонд РФ принципиально отличается от такового в зарубежных странах, прежде всего тем, что рубки ухода за лесом проводятся в весьма ограниченных объемах. По этой причине густота древостоев к возрасту спелости остается высокой и не позволяет харвестеру во многих случаях передвигаться между деревьями. Другими словами, харве-стер осваивает при несплошных рубках только полосы леса вдоль трелевочного волока шириной не более длины манипулятора. При планировании в большинстве случаев несплошных рубок следует иметь в виду, что соблюдение лесоводственных требований может быть обеспечено только комбинированными технологиями лесосечных работ, т.е. дополнительно к сортимент-ной технологии, применяемой вблизи трелевочного волока, используется ручная валка деревьев на серединах увеличенных по ширине пасек.

Существуют вопросы и другого характера. При хлыстовых технологиях заготовки древесины наиболее распространенным способом очистки мест рубок является сбор порубочных остатков на трелевочный волок для его укрепления. В последующем происходит их частичное разрушение тракторами при трелевке. Данный способ рекомендуется и при сортиментных технологиях. Однако харвастеры и форвардеры чаще всего имеют колеса, а не гусеницы, следовательно они не полностью измельчают порубочные остатки на волоке. Увеличение массы порубочных остатков на трелевочных волоках при частичном ее измельчении и перемешивании с почвой замедляет деструкцию древесины, что необходимо учитывать при планировании противопожарных мероприятий на вырубках.

Вместе с тем, в последнее время наметилась тенденция использования съемных цепных гусениц для колесных форвардеров, что обеспечивает измельчение сучьев на волоке и последующее ускорение деструкции древесины.

Все многообразие технологий лесосечных работ с использованием многооперационных машин харвестер-форвардер можно условно разделить на следующие варианты, или схемы:

Вариант 1. Технология разработки лесосеки с использованием бензомоторных пил на валке и раскряжевке деревьев с подвозкой сортиментов форвардером.

Типовая технологическая схема по первому варианту предусматривает валку деревьев бензомоторной пилой, обрезку сучьев с укладкой их на волок и частичным оставлением на пасеке для перегнивания, разметку и раскряжевку хлыстов, пакетирование маломерных сортиментов в зону действия манипулятора форвардера. Сбор, погрузка сортиментов на грузовую платформу, трелевка на лесопогрузочный пункт, сортировка и штабелевка выполняются форвардером. Один форвардер в зависимости от состава и крупности деревьев должен обслуживать 4-6 рабочих с бензомоторными пилами.

Выполненные исследования показали, что разработка лесосек по варианту 1 может быть применена во всех лесорастительных условиях и при проведении как сплошнолесосечных, так и равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок. Отличительной особенностью данного варианта от хлыстовой технологии является увеличение выполнения числа операций, выполняемых на пасеках, и последующая трелёвка сортиментов форвардером. При этом обеспечивается сохранение подроста предварительной генерации в количестве, соответствующем лесоводственным требованиям, поскольку позволяет увеличить ширину пасек до двух средних высот древостоя. Однако при данном варианте снижается производительность работ по сравнению с технологиями, основанными на использовании харвестера и форвардера, поскольку валка деревьев с последующей раскряжевкой осуществляется вручную.

Вариант 2. Технология разработки лесосеки методом узких пасек с подкладочным деревом.

Валка и раскряжевка деревьев с использованием бензиномоторной пилы, подвозка сортиментов форвардером в древостоях с объемом ствола до 0,3 м3. Ширина пасек при этой технологии не превышает, как правило, 20 м. Разработку пасек ведут с подкладочным деревом, что облегчает обрезку сучьев, перемещение ствола в пределах пасеки. Разработка лесосеки ведется следующим образом: сначала перпендикулярно основному направлению валки спиливают тонкомерное подкладочное дерево с таким расчетом, чтобы оно расположилось на расстоянии 5.10 м впереди от очередной группы деревьев, подлежащих валке, и было приподнято на 50.70 см над поверхностью почвы. Для этого подкладочное дерево валят на ранее заготовленные сортименты или микроповышения, после чего с него обрезают сучья. Затем на него поочередно валят деревья из намеченной группы так, чтобы после обрезки сучья оказались на волоке. Раскряжевывают хлыст сразу после обрезки сучьев или после перемещения хлыста на сортиментные ленты, расположенные вдоль волока, а затем окучивают маломерные сортименты. При разработке лесосеки таким способом посреди волока образуется вал сучьев, который значительно улучшает проходимость форвардеров и предотвращает деформацию волока. В процессе трелевки вал сучьев уплотняется, укрепляя волок. После вытрелевки сортиментов на пасеке не требуется дополнительной очистки, поскольку все сучья сконцентрированы на волоке и уплотнены проходами форвардера (рис. 17). риода, создавая на волоке микроповышение идеальное для формирования хвойного подроста последующих генераций.

К недостаткам технологии лесосечных работ по варианту 2 следует отнести ограниченность ее применения при равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках на лесосеках с наличием подроста предварительной генерации, поскольку узкие пасеки и, как следствие этого, большая площадь трелевочных волоков не позволяют выполнить лесоводственные требования по сохранению подроста.

Вариант 3. Технология разработки лесосеки методом средних пасек и с использованием на валке и раскряжевке бензиномоторной пилы, а на подвозке сортиментов - форвардера.

При этой технологии ширина пасеки составляет до 40 м. Разработку пасеки начинают с вырубки подлеска в полосе шириной 25 м вдоль трелевочного волока с укладкой его поперек волока. Затем на волоке и смежных сортиментных лентах валят деревья, обрезают сучья и раскряжевывают хлысты, используя приемы, аналогичные описанным выше. Когда волок разработан на 20-25 м, на полупасеках выборочно валят деревья. Направление валки выбирают из условия возможности беспрепятственной валки в просветы между деревьями, оставляемыми на доращивание. На сортиментных полосах деревья валят так, чтобы максимально приблизить сучья к технологическому коридору. На промежуточных полосах деревья валят в направлении технологического коридора с таким расчетом, чтобы разместить сортименты вблизи сортиментных полос, а сучья - вблизи волока. Соблюдение этих условий облегчает окучивание сортиментов и подноску коротья для пакетирования в пределах сортиментных полос, а также позволяет укрепить волок сучьями. При несплошных рубках это позволяет предотвратить повреждение корней деревьев, оставляемых для доращивания.

При этой технологии (рис.18), как и при других сортиментных технологиях, производится окучивание сортиментов, чтобы создать погрузочные

Предлагаемая технология может быть рекомендована как при сплошнолесо-сечных, так и равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках, поскольку позволяет обеспечить сохранение подроста предварительной генерации в количестве, предусмотренном лесоводственными требованиями.

Вариант 4. Технология разработки лесосеки с размещением волока по границе пасеки и использованием на валке и раскряжевке харвестера, а на подвозке сортиментов - форвардера.

Технология разработки пасеки с размещением волока по границе пасеки (рис. 19) применяется для проведения сплошных рубок при отсутствии под пологом насаждения хвойного подроста или второго яруса, а также при хорошей несущей способности фунтов. Разработка пасеки ведется одновременно с разрубкой волока. Деревья валят на стену леса в направлении, перпендикулярном волоку, выпиливаемые сортименты пакетируют на площади, вырубленной с предыдущего волока. Сучья укладываются на волок.

Рис. 19. Схема разработки пасеки харвестером при размещении волока по ее границе (вариант 4): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер; 4 -пакеты сортиментов; 5 - порубочные остатки; 6 - форвардер

На участках с групповым размещением подроста деревья спиливают и валят перпендикулярно волоку, но с учетом расположения групп подроста и молодняка хозяйственно ценных пород. Волок при этой технологии прямолинейный, что упрощает трелевку. Порубочные остатки укладываются непосредственно под колеса харвестера на формируемый волок.

При работе по этой технологии ширина разрубаемой ленты составляет два эффективных вылета манипулятора. Под эффективным вылетом в данном случае понимается использование максимального вылета манипулятора не в полной мере, что обусловливается субъективными причинами. Невозможность для оператора определения глазомерно точного расстояния до дерева является основной из них. Нами установлено, что на практике максимальный вылет используется в среднем на 85-90%.

На участках с равномерно распределенным подростом валка деревьев осуществляется вперед вершиной на стену леса с последующей укладкой выпиливаемых сортиментов вдоль волока, что позволяет максимально сузить ленты, на которых укладываются сортименты и соответственно увеличить долю площади пасеки, на которой сохраняется подрост. Однако при этом условия формирования хворостяной подушки на волоке ухудшаются, в результате чего часть порубочных остатков оказывается за пределами рабочей части волока (рис. 21).

Таким образом, вариант 5 технологии разработки лесосек может быть рекомендован в большинстве случаев при проведении равномерно-постепенных рубок и сплошнолесосечных рубок на лесосеках с наличием подроста предварительной генерации. Модификации варианта 5 обеспечивают разработку лесосек как с групповым, так и равномерным размещением подроста.

Харвестер после разрубки смежных волоков, отстоящих друг от друга на расстоянии до 45 метров и прилегающих полулент, приступает к работе на лентах, не смежных с волоком, которые осваивается за два прохода. Харвестер укладывает выпиливаемые сортименты в пакеты при работе во вспомогательных коридорах на одну сторону таким образом, чтобы они были досягаемы для манипулятора форвардера при движении по трелевочному волоку.

Вариант 9 технологии разработки лесосек обеспечивает возможность проведения равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок спелых и перестойных насаждений, не прибегая к комбинированным технологиям и ручной валке деревьев. Вариант применим практически во всех лесо-растительных условиях за исключением насаждений сфагновой группы типов леса. В тоже время разработка лесосек сплошными рубками по этой технологии не целесообразна, поскольку общая производительность труда на лесосечных работах будет ниже, чем при технологии вариантов 4 и 5, в частности.

Вариант 10. Технология разработки лесосеки при работе харвестера в трех режимах и форвардера на подвозке сортиментов.

В основе этой технологии лежит возможность использования харвестера при работе по неполному циклу (рис. 25). Сначала разрубаются смежные пасечные волоки, отстоящие друг от друга на расстоянии до 40 метров, и прилегающие ленты, досягаемые для манипулятора харвестера. Работа при этом ведется по полному циклу. Затем харвестер переходит для работ на оставленную между волоками ленту леса. Перемещаясь по центру этой полосы таким образом, чтобы нанести минимальный ущерб насаждению, харвестер валит деревья, назначенных в рубку, под прямым углом к волоку вершиной в направлении ближайшего волока. Обрезка сучьев и раскряжевка поваленных деревьев осуществляются во время следующего прохода харвестера по разрубленным волокам. Обрезка сучьев производится при этом способом "за вершину", а раскряжевка хлыста после перехвата его харвестерным агрегатом - "за комель". Описанная технология работы является предпочтительной на грунтах с недостаточной несущей способностью при проведении равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок. I I

I» —^

Рис. 25. Схема разработки пасеки харвестером в трех режимах (вариант 10): 1 - растущие деревья; 2 - волок; 3 - харвестер; 4 - поваленные деревья; 5 - пакет; 6 - пни; 7 - движение харвестера при работе в режиме «валка»; 8 - порубочные остатки; 9 - форвардер

Вариант 11. Комбинированная технология разработки лесосеки с использованием на валке деревьев бензомоторных пил и харвестера, а на подвозке сортиментов - форвардера.

При комбинированной технологии лесосечных работ сначала харвестером разрубаются трелевочные волоки и вырубаются (при сплошнолесосеч-ной рубке) или изреживаются (при рубках ухода, равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубках спелых и перестойных древостоев) полосы справа и слева от трелевочного волока на ширину эффективного вылета стрелы манипулятора. После выполнения данной работы производится валка деревьев в средней части пасеки бензиномоторной пилой под прямым углом к трелевочному волоку.

При проведении сплошных рубок спелых и перестойных насаждений с наличием подроста предварительной генерации целесообразно применение технологии разработки лесосеки с размещением волока по середине пасеки (вариант 5). Данная технология заслуживает внимания не только возможностью сохранения значительной части подроста, но и тем, что она обеспечивает концентрацию порубочных остатков на волоках, что важно при слабой несущей способности почвогрунтов.

Сплошные рубки с последующим лесовозобновлением.

Такие рубки планируются при отсутствии на лесосеке подроста хозяйственно-ценных пород предварительной генерации, либо при недостаточном его количестве для последующего лесовозобновления (при условии сохранения в процессе лесозаготовок). Наиболее приемлемые технологии для данных рубок - технология согласно варианту 4-му (размещение волоков по границе пасеки)

При использовании на валке деревьев бензиномоторной пилы, а на подвозке сортиментов форвардера при проведении сплошных рубок в спелых и перестойных насаждениях может найти применение технология разработки лесосек по варианту 2. Однако эта технология более трудоемка по сравнению с использованием на валке деревьев и раскряжевке хлыстов харвестера (вариант 5).

На лесосеках со слабой несущей способностью почвогрунтов в сырых и мокрых типов леса доминирующим способом очистки мест рубок в летний период является укладка порубочных остатков на волоках. При проведении рубок в зимний период при промёрзшем грунте порубочные остатки оставляют на перегнивание на месте срезания.

Предлагаемые сортиментные технологии разработки лесосек позволяют минимизировать абсолютное большинство указанных ранее недостатков и тем самым значительно повысить и лесоводственно-экологическую и экономическую эффективность их внедрения.

Приведенные ниже результаты расчетов производительности харвесте-ра (табл.60) получены с использованием затрат времени на выполнение элементов цикла, установленных нами при выполнении хронометражных наблюдений за работой машин в ЗАО «Фанком».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние десятилетия как на земном шаре в целом, так и на территории Российской Федерации в частности, наблюдается деградация лесов. Это объясняется целым рядом причин, одной из которых является доминирование сплошнолесосечной системы рубок спелых и перестойных насаждений. К сожалению, вызываемые сплошнолесосечными рубками негативные изменения лесорастительных условий затрудняют естественное лесовосста-новление вырубок и снижают продуктивность новых поколений, даже не компенсируются проведением мероприятий по искусственному лесовосста-новлению, что, в свою очередь, приводит к массовой смене коренных хвойных насаждений на производные мягко лиственные. Положение может быть изменено заменой сплошнолесосечных рубок на более экологизированные постепенные рубки с применением как механизированных технологий, так и сортиментных. Однако опыт проведения данных рубок, в том числе и в условиях Свердловской области, не обобщен, а отдельные публикации не позволяют получить целостной картины об их лесоводственно-экономической эффективности.

Следует также учесть, что исследования по постепенным рубкам (да и другим выборочным способам) проводились по различным методикам и касались они не комплексной их эффективности, а отдельных её компонентов. В широкой практике постепенные рубки не применяются, оставаясь в стадии исследований. Эти обстоятельства и определили направление и объём наших исследований.

Анализ лесоводственной эффективности различных способов рубок выполнен на основе длительных (до 30 лет) стационарных исследований на пяти опытно-производственных стационарах.

Стационар «Тугулымский» заложен в подзоне предлесостепных сосно-во-березовых лесов, стационар «Североуральский» - в средней подзоне тай

Что касается доли технологической части на лесосеках при использованных технологиях, что важно с позиции сохранения экологической среды, то она укладывается в действующие нормативы.

В хозяйственно-экологическом отношении примененные варианты рубок по сортиментным технологиям позволили констатировать:

- диапазон применения сортиментных технологий природными условиями не ограничен;

- производительность труда в расчете на одного рабочего по сравнению со сплошнолесосечными рубками, выполненными по традиционной технологии, в 2,5 раза выше, а себестоимость 1 мЗ заготовленной древесины снижается примерно на 100 руб. (в современных ценах);

- производные разновозрастные березовые насаждения с участием хвойных пород в составе древостоев, молодняке и в подросте получили потенции к трансформации в лиственно-хвойные или хвойные насаждения. ги, стационары «Полевской», «Уральский» и «Алапаевский» - в южной подзоне тайги.

Насаждения опытно-производственных стационаров представлены сосняками разнотравного, ягодникового, брусничного и черничного типов леса и производными разновозрастными березовыми насаждениями с участием хвойных пород. В целом можно отметить, что опытно-производственные стационары достаточно репрезентативно представляют леса региона исследований.

На стационарах для сравнительного анализа применены равномерно-постепенный и сплошнолесосечный способы рубок. В качестве базового принят равномерно-постепенный как наиболее перспективный. Лесосечные работы выполнены как с применением традиционных технологий (стационары «Тугулымский», «Североуральский», «Полевской», «Уральский» и «Алапаевский»), так и сортиментных технологий с использованием машин харве-стер и форвардер (стационар «Алапаевский»).

Из полученных результатов исследований вытекают следующие основные выводы.

1. Из исследованных способов рубок наиболее перспективен равномерно-постепенный. Этот способ в большей мере отвечает природе леса (в Уральском регионе в силу проведения в прошлом на большей части его территории 3-4 оборотов сплошных рубок сформированы в основном насаждения с одновозрастными древостоями) и интересам лесного хозяйства.

2. Равномерно-постепенный способ рубки обеспечивает повышение комплексной эффективности лесовыращивания при максимальном сохранении лесорастительной среды.

3. Древостой на равномерно-постепенную рубку реагируют активным повышением текущих приростов. По высоте, и по диаметру превышение приростов после рубок увеличивается в 1,2-1,5 раза по сравнению с контрольными (без рубок) древостоями.

4. Равномерно-постепенная рубка различной интенсивности в насаждениях изученных типов леса не вызывает чрезмерную ветровальность деревьев - она не превышает 4,5% от общего запаса деревьев, оставленных на до-ращивание.

5. Равномерно-постепенный способ рубки существенно улучшает санитарное состояние древостоев. На опытных участках доля ослабленных деревьев, оставленных на доращивание, в 2-3 раза меньше, чем в контрольных древостоях.

6. Доля поврежденных деревьев, оставленных на доращивание, ниже допустимой нормы (5% от общего числа деревьев); чем выше интенсивность рубки, тем меньше доля повреждённых деревьев.

7. В условиях средней и южной подзон тайги все опытные участки равномерно-постепенной рубки были обеспечены подростом предварительной и сопутствующей генераций. Однако в условиях сосняка разнотравного целесообразно проведение как до рубки, так и после неё мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению в виде механической обработки почвы и вырубки мягколиственного подроста, а в отдельных случаях - ели и пихты.

8. В подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов естественные процессы лесовозобновления ослаблены. Сосняки сменяются на ель и мягко-лиственные породы. Поэтому в насаждениях, предназначенных к равномерно-постепенной рубке, где нет подроста предварительной генерации, обязателен набор мероприятий по содействию естественному лесовозобновлению. В данной подзоне и сосновые, и еловые насаждения по производительности близки, поэтому допустимо лесовозобновление как сосной, так и елью.

9. Наиболее ослаблены процессы естественного лесовозобновления в районе стационара «Алапаевский» (равнинное Зауралье). Здесь повсеместно наблюдается на местах рубок смена пород. Для обеспечения эффективной демутации насаждений необходимо выполнение полного набора мер содействия и в значительной части создание лесных культур.

10. Равномерно-постепенная рубка, вызывая увеличение прироста деревьев, повышает углерододепонирующую роль древостоев в зависимости от интенсивности рубки до 9% по отношению к контрольным участкам.

11. В подзонах средней и южной тайги лучший лесоводственный эффект достигается двухприемными, а в подзоне предлесостепных сосново-березовых лесов - трехприемными равномерно-постепенными рубками в сочетании в необходимых случаях с проведением мер содействия естественному сопутствующему лесовозобновленению.

12. Лесоводственная эффективность равномерно-постепенных рубок зависит главным образом от лесорастительной подзоны и типа леса. Чем выше ветровальность деревьев, слабее естественные потенции к лесовосстанов-лению и активнее процессы нежелательных смен древесных пород, тем осторожнее следует назначать интенсивность вырубки деревьев в каждый прием, повторяемость и общее число приемов. В процессе первого приема рубки желательно удаление подроста лиственных пород и в отдельных случаях ели. Второй прием рубки следует назначать при наличии достаточного количества жизнеспособного подроста сосны через 3-4 года после первого приёма, а третий - через 5 лет после второго.

13. Наибольшую эколого-лесоводственную и хозяйственно-экономическую эффективность равномерно-постепенного способа рубки обеспечивают экологизированные сортиментные технологии лесосечных работ на базе машин харвестер и форвардер.

14. Исследованы и предложены производству 11 схем сортиментных технологий лесосечных работ, адаптированных к природным условиям Свердловской области.

15. Предложенные варианты сортиментных технологий наиболее приемлемы в группах типов лесов с устойчивыми почвами (брусничная, ягодни-ковая, разнотравная, липняковая и кисличная). В условиях переувлажнения (травяно-зеленомошная, крупнотравяно-приручьевая, долгомошно-хвощёвая) целесообразно применение в весенне-осенний период технологий, обеспечивающих укрепление пасечных волоков порубочными остатками, а также комбинированных технологий, предусматривающих валку деревьев бензи-номоторными пилами, а трелевку сортиментов форвард ерами.

16. Набор экологизированных сортиментных технологий лесосечных работ позволяет выбрать тот вариант, который обеспечивает минимизацию экологического ущерба, наносимого природной среде, а также значительное снижение себестоимости заготовки обезличенного кубометра древесины и повышение производительности труда.

17. Предприятия, использующие равномерно-постепенный способ рубки спелых и перестойных насаждений с применением сортиментных технологий на базе машин харвестер и форвардер, обладают более высокой конкурентоспособностью и рентабельностью с сохранением лесорастительной среды в местах рубки. Так, внедрение предложенных рекомендаций рубок спелых и перестойных насаждений в ЗАО «Фанком» на площади 385 га полностью подтверждают положительные результаты исследований. В среднем себестоимость 1 м3 заготовленной древесины уменьшилась на 100 руб. по сравнению с себестоимостью хлыстовых технологий лесосечных работ, а комплексная выработка на одного рабочего увеличилась в 4 раза. Производительность труда при этом выросла в 2,5 раза.

Таким образом, выполненные исследования и предложенные производству рекомендации по применению равномерно-постепенного способа рубки при придании соответствующих установок технической политике сырьевого лесопользования позволят решить важную государственную задачу по повышению эффективности ведения лесного хозяйства.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Азаренок, Василий Андреевич, Екатеринбург

1. Агроклиматический справочник по Свердловской области. Л.: Гидроме-теоиздат, 1962. - 196 с.

2. Азаренок В. А. Экологизированные рубки леса / В. А. Азаренок. Екатеринбург: УГЛТУ, 1998. - 100 с.

3. Азаренок В. А. Сортиментная заготовка леса / В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц, А. В. Мехренцев. Екатеринбург: УГЛТУ, 2000. -130 с.

4. Азаренок В. А. Природощадящие технологии в условиях интенсификации лесного комплекса / В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц, А. В. Мехренцев // Известия вузов. Лесной журнал. 2005. - № 3. - С. 64-68.

5. Азаренок В. А. Динамика поздней древесины хвойных пород после проведения несплошных рубок / В. А. Азаренок, В. С. Ярощук, Ю. Н. Безгина // Лесной вестник. 2007. - № 8. - С. 103-107.

6. Азаренок В. А. Территориальное распределение углерода в лесных насаждениях России в свете обязательств по Протоколу Киото / В. А. Азаренок, В. А. Усольцев // Лесной вестник. 2008. - №3 (60). - С. 5-7.

7. Азаренок В. А. Экологизированные технологии лесосечных работ / В. А. Азаренок., С. В. Залесов // Лесной вестник. 2011. - № 5. - С. 53-54.

8. Азаренок В. А. Депонирование углерода при экологизированных рубках: совмещение ресурсной и биосферной функций лесов / В. А. Азаренок, А. И. Кол-тунова, В. А. Усольцев // Аграрный вестник Урала. 2011. - №4 (83). - С. 53-54.

9. Азаренок В. А. Алгоритм выбора технологии и системы машин для выполнения рубок / В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц, Ю. Д. Силуков // Аграрный вестник Урала. 2012. - №1 (93). - С. 35-36.

10. Ануфриев В. П. Природа и человек: возможно ли равновесие / В. П. Ануфриев // Урал. 2004. - № 8. - С. 88-90.

11. Архипова Н. П. Общая характеристика природы Урала и Свердловской области / Н. П. Архипова // Природа Свердловской области. -Свердловск, 1958. -С. 5-29.

12. Безгина Ю. Н. Лесоводственно-экономическая эффективность постепенных рубок в сосняках южной подзоны тайги Урала: автореф. дис. . .канд. с.-х. наук. / Ю. Н. Безгина. Екатеринбург: УГЛТА, 2001. - 18 с.

13. Бузыкин А. И. Экосистемный аспект рубок главного пользования / А. И. Бузыкин, В. В. Иванов // Региональные проблемы экосистемного лесоводства / Инт леса СО РАН. Красноярск, 2007. - С. 112-131.

14. Вологдин 3. А. Страничка из истории солепромышленности Пермской губернии / 3. А. Вологдин // Материалы по изучению Пермского края. Пермь, 1911. - Вып. 4.-С. 2-24.

15. Герц Э. Ф. Оценка технологии лесопользования на лесосечных работах / Э. Ф. Герц. Екатеринбург, 2003. - 119 с.

16. Гиряев М. Д. Лесоводственные и экономические аспекты организации лесопользования / М. Д. Гиряев // Лесное хозяйство. 2002. - № 2. - С. 2-5.

17. Гитарский М. Л. Эмиссия и поглощение парниковых газов в лесном секторе страны как элемент выполнения обязательств по климатической конвенции

18. ООН / М. JL Гитарский, Д. Г. Замолодчиков, Г. Н. Коровин // Лесоведение. 2006.- № 6. С. 34-44.

19. Голуб A.A. Углеродный рынок после Монреальской встречи: зачем Россия должна создавать «схему зеленых инвестиций» / А. А. Голуб // На пути к устойчивому развитию. 2005. - № 32. - С. 28-30.

20. Горшенин Н. М. Лесоводство / Н. М. Горшенин, А. И. Швиденко -Львов, 1977. 303 с.

21. Грабар В. А. Оценка бюджета углерода в изъятой при лесозаготовках биомассе / В. А. Грабар // Лесоведение. 2007. - № 5. - С. 12-21.

22. Грабар В. А. Оценка динамики углерода при лесозаготовке и лесопере-работке в России: автореф. дис. . канд. биол. наук. / В. А. Грабар; Ин-т глобального климата и экологии. М., 2008. - 23 с.

23. Грязнов С. Е. Экономическая оценка увеличения запасов углерода в лесных экосистемах / С. Е. Грязнов, Ю. В. Кузминых, Д. Керквлит //Известия вузов. Лесной журнал. 2003. - № 5. - С. 117-121.

24. Данилик В. Н. Динамика живого напочвенного покрова при различных способах рубок в горных темнохвойных лесах Среднего Урала / В. Н. Данилик, Р. П. Исаева // Леса Урала и хозяйство в них: сб. науч. тр. Свердловск, 1969. - Вып. 3. - С. 22-29.

25. Залиханов М. Ч. Естественные экосистемы важнейший природный ресурс человечества / М. Ч. Залиханов, К. С. Лосев, А. М. Шелехов // Вестник РАН. -2006. - Т. 76, № 7. - С. 612-614.

26. Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодьях России / Д. Г. Замолодчиков, Г. Н. Коровин, А. И. Уткин и др.. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. - 212 с.

27. Зубарева Р. С. К классификации концентрированных вырубок на Среднем Урале / Р. С. Зубарева // Материалы по классификации растительности Урала.- Свердловск, 1959. С. 25-30.

28. Зубарева Р. С. О принципах классификации горных лесов в районах интенсивной эксплуатации / Р. С. Зубарева // Тр. Казах. НИИЛХ. Целиноград, 1966. -Вып. 5.-С.70-81.

29. Зубарева Р. С. Своевременное направление в лесной науке / Р. С. Зубарева // Лесное хозяйство. 1960. - № 6. - С. 39.

30. Зубарева Р. С. Типологическая классификация вырубок тёмнохвойной тайги Среднего Урала / Р. С. Зубарева // Лесной журнал. -1961. № 6. - С. 42-46.

31. Зубарева Р. С. Типы концентрированных вырубок в сосновых лесах бассейна реки Туры / Р. С. Зубарева // Вопросы развития лесного хозяйства на Урале. Свердловск, 1960. - Т.1. - С. 5-23.

32. Иванова Е. Н. Почвы южной тайги Урала и Зауралья / Е. Н. Иванова //Тр. почв, ин-та им. В. В. Докучаева, 1962. Т. 63. - С. 5-128.

33. Иванова Е. Н. Почвы Урала / Е. Н. Иванова // Почвоведение. 1947. - № 4. - С. 213-226.

34. Иванова Е. Н. Горно-лесные почвы Среднего Урала / Е. Н. Иванова // Тр. почв, ин-та им. В. В. Докучаева, 1949. Т. 30. - С. 57-142.

35. Иванова E.H. Почвы южной тайги Урала и Зауралья / Е. Н. Иванова // Тр. почв, ин-та им. В. В. Докучаева, 1954. Т. 63. - С. 5-128.

36. Иванчиков А. А. Влияние несплошных рубок на биологическую продуктивность сосновых насаждений Карелии / А. А. Иванчиков // Лесоводственные и экологические последствия рубок в лесах Карелии / Ин-т леса КФ АН СССР. -Петрозаводск, 1986. С. 31-50.

37. Изменение климата. 2001. Обобщенный доклад. Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Женева, 2003. - 220 с.

38. Вклад России в изменение концентрации парниковых газов в атмосфере / Ю. А. Израэль, И. М. Назаров, А. И. Нахутин и др. // Метеорология и гидрология. 2002. - № 5. - С. 17-27.

39. Последствия изменения климата для лесного хозяйства и стока диоксида углерода в лесах России / Ю. А. Израэль, М. Л. Гитарский, Р. Т. Карабань и др. //

40. Глобальные изменения климата и их последствия для России. М., 2006. - С. 337366.

41. Интенсификация лесопользования и совершенствование лесозаготовок на Северо-Западе России: заключительный отчет НИИ леса Финляндии / Т. Карь-ялайнен, Т. Лейнонен, Ю. Герасимов и др.; НИИ леса Финляндии Metía. 2009. -162 с.

42. Исаев А. С. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России: аналитический обзор / А. С. Исаев, Г. Н. Коровин, В. И. Сухих; Центр экологической политики России. -М„ 1995. 155 с.

43. Исследование и разработка технологии лесозаготовок при рубках главного пользования в лесах 1 группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе (заключительный). Свердловск, 1980. - 119 с.

44. Исследование и разработка технологии лесозаготовок при рубках главного пользования в лесах I группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе (промежуточный). Свердловск, 1980. - 178 с.

45. Каменский Г. Г. Почвенные районы Свердловской области и пути повышения плодородия почв / Г. Г. Каменский. Свердловск, 1955. - 130 с.

46. Каменский Г. Г. Горно-лесные почвы Среднего Урала / Г. Г. Каменский // Ученые записки Урал. гос. ун-та. Свердловск, 1957. - Вып. 15. - С. 35-40.

47. Киотский протокол к Рамочной Конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата. Женева: ЮНЕП, 1998. - 33 с.

48. Ковалев Б. И. Состояние заподсоченных сосновых лесов / Б. И. Ковалев // Лесное хозяйство. 1993. - № 5. - С. 35-38.

49. Колесников Б. П. Лесотехническое районирование и порайонная специализация лесохозяйственных мероприятий на территории Большого Урала / Б. П. Колесников // Материалы по изучению лесов Сибири и Дальнего Востока. -Красноярск, 1963. С. 87-100.

50. Колесников Б. П. Зонально-географические системы ведения лесного хозяйства научные основы его интенсификации на Урале / Б. П. Колесников // Леса Урала и хозяйства в них, 1978. - Вып. 11. - С. 3-16.

51. Колесников Б. П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б. П. Колесников, Р. С. Зубарева, Е. П. Смолоногов. Свердловск, 1973.176 с.

52. Колесников Б. П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б. П. Колесников, Р. С. Зубарева, Е. П. Смолоногов. Свердловск, 1973.177 с.

53. Колесников Б. П. Лесоводственные основы рационального использования лесных ресурсов Урала /Б. П. Колесников // Леса Урала и хозяйства в них, 1968. -Вып. 1.-С. 3-12.

54. Колтунова А. И. Моделирование роста и продуктивности древостоев (на примере некоторых лесообразующих пород северной Евразии): автореф. дисс. . док. с.-х. наук / А. И. Колтунова. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. - 40 с.

55. Кондратьев К. Я. Приоритеты глобальной климатологии /К. Я. Кондратьев // Известия РГО. 2004. - Т. 136, Вып. 2. - С. 1-25.

56. О роли лесного сектора в смягчении изменения климата / Г. Н. Коровин, М. Л. Гитарский, А. С. Исаев и др. // Лесное хозяйство. 2006. - № 4. - С. 11-13.

57. Курбанов Э. А. Бюджет углерода сосновых экосистем Волго-Вятского района / Э. А. Курбанов. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 290 с.

58. Курбанов Э. А. Углерододепонирующие насаждения Киотского протокола / Э. А. Курбанов. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. -184 с.

59. Лейнонен Тимо. Лесовосстановление на Северо-Западе России и сравнение с Финляндией: комментарии финских специалистов / Тимо Лейнонен, Маркку Туртиайнен, Ари Сиеккинен; НИИ леса Финляндии Metía. Йоэнсуу, 2009. - 38с.

60. Лесной кодекс Российской Федерации. Екатеринбург, 2007. - 40 с.

61. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ. М., 1993. - 16 с.

62. Лесоводственные требования к проведению рубок в спелых и перестойных насаждениях: метод, указания / В. А. Азаренок и др.. -Екатеринбург: УГ-ЛТУ, 2009. 27 с.

63. Луганский Н. А. Лесоводство: учебник / Н. А. Луганский, С. В. Залесов, В. А. Азаренок. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад., 2001. - 320 с.

64. Луганский Н. А. Лесоведение: учеб. пособие / Н. А. Луганский, С. В. Залесов, В. А. Щавровский . Екатеринбург, 1996. - 373 с.

65. Луганский Н. А. Краткий очерк истории лесного хозяйства в лесах Урала / Н. А. Луганский, И. И. Теринов // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск, 1975. - Вып. 8. - С. 3-9.

66. Луганский Н. А. Лесоведение / Н. А. Луганский, С. В. Залесов, В. Н. Луганский. 2-е изд., перераб. - Екатеринбург, 2010. - 431с.

67. Лысов Л. А. Возрастная структура и строение березовых древостоев Среднего Урала / Л. А. Лысов, В. А. Азаренок, Ю. Н. Безгина // Лесное хозяйство. -2004,-№4.-С. 14-15.

68. Мелехов И. С. Лесоведение / И. С. Мелехов. М., 1980. - 406 с.

69. Мелехов И. С. Лесоведение / И. С. Мелехов. М., 1989. - 302 с.

70. Мелехов И. С. Рубки главного пользования / И. С. Мелехов. М., 1966.374 с.

71. Мерзленко М. Д. Типы и густота лесных культур / М. Д. Мерзленко. -М., 1992. 60 с.

72. Моисеев Н. А. О состоянии и постановке лесных дел в России в начале 21 столетия / Н. А. Моисеев // Лесное хозяйство. 2012. - № 1. - С. 7-12.

73. Моложников В. Н. Глобальные экологические проблемы Земли, пути их решения на региональном и общепланетарном уровнях / В. Н. Моложников. Иркутск: ИГСХА, 2001. - 44 с.

74. Молчанов А. А. Гидрологическая роль леса /А. А. Молчанов. М., 1960. - 487 с.

75. Динамика и прогнозные оценки эмиссии и стока двуокиси углерода в России / И. М. Назаров, А. И. Нахутин, А. Ф. Яковлев и др. // Глобальные изменения климата и их последствия для России. М., 2002. - С. 40-95.

76. Наставление по рубкам ухода в лесах Урала. М., 1994. -100 с.

77. Науменко И. М. Возрасты и способы рубок сосновых насаждений Северного Казахстана / И. М. Науменко, В. И. Тарасевич // Научные записки Воронежского лесотехнического института. Воронеж, 1956. - Т. 15.

78. Нильссон С. Естественные леса мира вызов третьему тысячелетию /С. Нильсов // Девственные леса мира и их роль в глобальных процессах: тезисы конф. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1999. - С. 32-33.

79. Новые региональные нормативы для интенсивной и устойчивой модели ведения лесного хозяйства (на примере Тихвинского района Ленинградской области) / СПбНИИЛХ, НИИ леса Финляндии Metía. СПб.; Йоэнсуу, 2009. - 79 с.

80. Обыденников В. И. Лесоводство. Лесоводственно-географические аспекты оценки последствий вырубок и работы лесосечных машин / В. И. Обыденников. М„ 2003. - 78 с.

81. Обыденников В. И. Лесоводство. Природные основы лесоводственных систем / В. И. Обыденников, Ф. А. Никитин, В. Ф. Никитин. М., 2007. - 56 с.

82. Устойчивое развитие лесов и экосистемное лесоводство / А. А. Онучин, В. В. Иванов, С. Юбанкс и др. // Региональные проблемы экосистемного лесоводства / Ин-т леса им. В. Н. Сукачева СО РАН. Красноярск, 2007. - С. 7-14.

83. Онучин А. А. О принципах экосистемного управления лесами / А. А. Онучин, В. А. Соколов // Лесная таксация и лесоустройство. 2005. - № 1(34). - С. 78-85.

84. Особенности рубок ухода на территории УрФО: метод, указ. / В. Азаре-нок, С. В. Залесов, Е. П. Платонов и др. / Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. 44 с.

85. Парпан В. И. Повреждения почвы при разных способах трелёвки леса в Карпатах / В. И. Парпан, В. С. Олейник, В. С. Кудря // Лесное хозяйство. 1988. -№ 1. С. 28-30.

86. Петров Б. С. Очерки о развитии лесной промышленности Урала / Б. С. Петров. М.; Л., 1952. - 36 с.

87. Первухин А. Г. Применение веерного способа разработки пасек при проведении несплошных рубок главного и промежуточного пользования лесом / А. Г. Первухин. Свердловск: УЛТИ, 1982. - 35 с.

88. Писаренко А. И. Новая парадигма лесного хозяйства и управления лесами России / А. И. Писаренко // Вестник Марийского государственного технического университета. 2008. - № 2. - С. 17-27.

89. Писаренко А. И. Лесное хозяйство России: от пользования к управлению / А. И. Писаренко, В. В. Страхов. М.: Юриспруденция, 2004. - 552 с.

90. Писаренко А. И. О преодолении противоречий в современном лесном хозяйстве России / А. И. Писаренко, В. В. Страхов // Лесное хозяйство. 2012. - № 1.-С. 2-6.

91. Побединский А. В. Изменения экологической роли горных лесов под влиянием лесохозяйственных мероприятий / А. В. Побединский // Экологическая роль горных лесов. Бабушкин, 1986. - С. 13-17.

92. Побединский А. В. Рубки главного пользования / А. В. Побединский. -М., 1980. 192 с.

93. Побединский А. В. Рубки главного пользования в таёжных лесах / А. В. Побединский. М., 1973. - 200 с.

94. Побединский А. В. Совершенствование лесопользования в лесах Евро-пейско-Уральской зоны / А. В. Побединский // Лесное хозяйство. 1981. - № 1. -С. 36-38.

95. Побединский А. В. Совершенствование лесопользования в лесах первой группы / А. В. Побединский // Лесное хозяйство. -1987. № 1. - С. 24-28.

96. Правила рубок главного пользования в лесах Урала. М., 1994. - 33 с.

97. Протопопов В. В. Средообразующая роль тёмнохвойного леса / В. В. Протопопов. Новосибирск, 1975. - 328 с.

98. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования и ухода за лесом в лесах 1 и 2 группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе. Свердловск, 1970. - 385 с.

99. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования и ухода за лесом в лесах 1 и 2 групп Урала: отчет о научно-исследовательской работе (промежуточный). Свердловск, 1971. - 177 с.

100. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования и ухода за лесом в лесах 1 и 2 группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе (промежуточн.). Свердловск, 1973. -109 с.

101. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования и ухода за лесом в лесах I и П группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе. Свердловск, 1974. - 83 с.

102. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования в лесах 1 группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе (промежуточный). Свердловск, 1975. - 102 с.

103. Разработка технологии и техники лесозаготовок при рубках главного пользования в лесах 1 группы Урала: отчет о научно-исследовательской работе (промежуточный). Свердловск, 1976. - 297 с.

104. Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата. Женева: ЮНЕП, 1992. - 28 с.

105. Региональные проблемы экосистемного лесоводства / Под ред. А. А. Онучина; Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Красноярск, 2007. - 330 с.

106. Рекомендации по рубкам главного и промежуточного пользования в лесах Урала и Западной Сибири с заготовкой сортиментов многооперационными машинами / В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц, Г. А. Годовалов и др.. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. - 32 с.

107. Рекомендации по рубкам главного и промежуточного пользования (в развитие и дополнение действующих Наставлений) / В. А. Азаренок, Э. Ф. Герц, С. В. Залесов и др.. Екатеринбург: УГЛТУ, 2002. - 41с.

108. Рекомендации по сортиментной заготовке древесины многооперационными машинами на территории Свердловской области

109. В. А. Азаренок, С. В. Залесов, Э. Ф. Герц Е и др. Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. - 66 с.

110. Рутковский В. И. Обоснование лесохозяйственных мероприятий по усилению защитных и водоохранных свойств леса / В. И. Рутковский. М.; Л., 1948. - 44 с.

111. Сенов С. Н. Лесоводство: учеб. пособие для студентов лесных вузов / С. Н. Сенов. СПб., 1999. - 132 с.

112. Сонген Б. Запасы и потоки углерода в лесном и земельном фондах России: инвентаризация и потенциал смягчения последствий климатических изменений / Б. Сонген, К. Андраско, М. Гитарский и др.. М.: ЦЭПЛ, 2005. - 51 с.

113. Соловьев В. А. Роль лесного сектора в бюджете углерода Ленинградской области / В. А. Соловьев, С. В. Николаев // Известия вузов. Лесной журнал. -2004.-№5.-С. 7-15.

114. Справочник по климату СССР. Вып. 9. Ч. 1. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 189 с.

115. Справочник по климату СССР. Вып. 9. Ч. 2: Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 362 с.

116. Справочник по климату СССР. Вып. 9. Ч. 3: Ветер. Л.: Гидрометеоиздат, 1966,- 196 с.

117. Справочник сортиментных технологий заготовки древесины по базе многооперационных машин на территории ХМАО-Югры / В. А. Азаренок, С. В. Залесов, Э. Ф. Герц и др.. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. - 85 с.

118. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия / НИИ леса Финляндии Metía, Петрозаводской государственный университет, лесоинженерный факультет. 2008. - 126 с.

119. Тарко А. М. Антропогенные изменения глобальных биосферных процессов. Математическое моделирование / А. М. Тарко. М.: Физматлит, 2005.- 232 с.

120. Теринов Н. И. Леса Артинского лесничества «Средний Урал и их динамика в связи с историей лесного хозяйства»: автореф. дисс. .канд. с.-х. наук / Н. И. Теринов. Свердловск, 1968. - 24 с.

121. Тихонов А. С. Теория и практика рубок леса / А. С. Тихонов, С. С. Зяб-ченко. Петрозаводск, 1990. - 224 с.

122. Ткаченко М. Е. Общее лесоводство / М. Е. Ткаченко. М.; Л., 1955.318 с.

123. Усольцев В. А. Рост и структура фитомассы древостоев / В. А. Усоль-цев. Новосибирск: Наука, 1988. - 253 с.

124. Усольцев В. А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база данных и география / В. А. Усольцев. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 707 с.

125. Усольцев В. А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы географии / В. А. Усольцев. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 762 с.

126. Усольцев В. А. Фитомасса и первичная продукция лесов Евразии / В. А. Усольцев. Екатеринбург: УРО РАН, 2010. - 570с.

127. Уткин А. И. Углеродный цикл и лесоводство / А. И. Уткин // Лесоведение. 1995,- №5.-С. 3-20.

128. Филипчук А. Н. Вклад лесов России в углеродный баланс планеты / А. Н. Филипчук, Б. Н. Моисеев // Лесохозяйственная информация. 2003. - № 1.1. С. 27—34.

129. Фирсова В. П. Лесные почвы Свердловской области и их изменения под влиянием лесохозяйственных мероприятий / В. П. Фирсова //Тр. ин-та экологии растений и животных. Свердловск, 1969 - Вып. 63. - 150 с.

130. Фирсова В. П. Особенности почвообразования в северотаёжной подзоне Урала / В. П. Фирсова //Лесные почвы северной тайги Урала и Зауралья. -Свердловск, 1970. С. 3-18.

131. Фирсова В. П. Почвы таежной зоны Урала и Зауралья / В. П. Фирсова. -М„ 1977. 174 с.

132. Современные лесозаготовки: техника и технология / А. С. Федоренчик, А. В. Жуков, В. А. Азаренок и др.. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. -114 с.

133. Ханбеков И. И. Лесовосстановление и рубки в горных лесах / И. И. Ханбеков. М„ 1987. - 159 с.

134. Хлюстов В. К. Закономерности текущего прироста сосняков Казахского мелкосопочника: автореф. дис. .канд. с.-х. наук / В. К. Хлюстов. Красноярск: СибГТУ, 1986. - 20 с.

135. Чибисов Е. А. Рубки главного пользования и лесовосстановление в лесах европейского Севера / Е. А. Чибисов. Архангельск, 2006. - 79 с.

136. Швиденко А. 3. Биосферная роль лесов России на старте третьего тысячелетия: углеродный бюджет и Протокол Киото / А. 3. Швиденко, Е. А. Ваганов, С. Нильсон // Сибирский экологический журнал. 2003. - Т. 10, № 6. - С. 649-758.

137. Шутов И. В. Остановить деградацию лесного хозяйства России / И. В. Шутов. 2-е изд. - М.: Лесная страна, 2007. - 239 с.

138. Ярошук В. С. Лесоводственная эффективность равномерно-постепенных и сплошных узколесосечных рубок в сосняках предлесостепных со-сново-березовых лесов Урала: автореф. дис. . .канд. с.-х. наук / В. С. Ярощук. -Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. 23с.

139. Ястребов Е. В. Рельеф Свердловской области / Е. В. Ястребов // Природа Свердловской области. Свердловск, 1958. - С. 46-60.

140. Boswald K. Present and future options of forests and forestry for C02-miligation in Germany / K. Boswald // Carbon dioxide mitigation in forestry and wood industry. Berlin: Springer, 1998. - P. 135-151.

141. Brown S. Present and potential role of forests in the global climate change debate / S. Brown // Unasylva 185. 1996. - Vol. 47. - P. 3-10.

142. Cannel M. G. R. Carbon pools and sequestration in forest ecosystems in Britain / M. G. R. Cannel, R. Milne // Forestry. 1995. - Vol. 68, No. 4. - P. 361-378.

143. Dewar C. R. Carbon sequestration in the trees, products and soil of forest plantation: an analysis using UK examples / C. R. Dewar, M. G. R. Cannel // Tree Physiology. 1992. - Vol. 11. - P. 49-71.

144. Houghton J. T. Scientific Assessment of Climate Change. Report of Working Group I / J. T. Houghton, G. J. Jenkins, J. J. Ephraums (Eds.) // IPCC First Assessment Report. Cambridge, 1990. - 365 p.

145. Tegart W. J. McG. Impacts Assessment of Climate Change. Report of Working Group II / W. J. McG. Tegart, G. W. Sheldon, D. C Griffiths (Eds.). // IPCC First Assessment Report. S. 1.: Australian Government Publishing Service, 1990.

146. The IPCC Response Strategies. Report of Working Group m // IPCC First Assessment Report. S. 1.: Island Press, 1990c. - 270 p.

147. Global forest resources assessment 2000: main report // FAO Forestry Paper. Rome, 2001. Vol. 140. - 479 p.

148. Harmon M. E. Effects on carbon storage of convention of old-growth forest to young forests / M. E. Harmon, W. K. Ferrell, T. F. Franklin. // Science. -1990. Vol. 247. - P. 699-702.

149. Harmon M. E. Modeling historical patterns of tree utilization in the pacific northwest: carbon sequestration implications / M. E. Harmon, S. L. Carman, W. K. Ferrell // Ecological Application. 1996a. - Vol. 6(2). - P. 641-652.

150. Modeling carbon stores in Oregon and Washington forest products: 1990 -1992 / M. E. Harmon, S. L. Carman, W. K. Ferrell et al. // Climatic Chang. -1996b. -Vol. 33. P. 521-550.

151. Kaijalainen T. Role of wood-based products in absorbing atmospheric carbon / T. Kaijalainen, S. Kellomaki, A. Pussinen // Silva Fennica. 1994. - Vol. 28(2). -P. 67-80.

152. Key GHG Data. Greenhouse Gas Emissions Data for 1990-2003 submitted to the UNFCCC / UNFCCC. S. 1., 2005. -166 p.

153. Kurz W. A. The carbon budget of the Canadian forest sector. Phase I. Forestry Canada, Northwest Region, Northern Forestry Center, Information Report NOR-X-322 / W. A. Kurz, M. J. Apps, Т. M. Webb. Edmonton: Alberta, 1992. - 93 p.

154. Kyoto Protocol to the United Nations framework convention on climate-change. S. 1., 1997. - 23 p.

155. Row C. Tracing the flow of carbon through U.S. forest product sector / Row C., Phelps R. B. // Presentation at the 19th World Congress, IUFRO, Montreal, Canada, August 5-11,1990. S. 1., 1990. - 13 p.

156. Report and recommendations of the 9-th world forestry congress in Mexico. 1985: conservation of forest genetic resources. Электронный ресурс. . Режим доступа: http://www.fao.org/docrep/006/s4009e/S4009El 1.htm