Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесоводственно-экологические особенности ведения хозяйства в лесах Северо-Западного Кавказа

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Лесоводственно-экологические особенности ведения хозяйства в лесах Северо-Западного Кавказа"



На правах рукописи

ЗЕЛЕНКО Евгении Иосифович

ЛЕСОВОДСТВЕННО - ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ ХОЗЯЙСТВА В ЛЕСАХ СЕВЕРО - ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

06.03.03 - лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Майкоп, 1998

Работа выполнена в Северо-Кавказской лесной опытной станции Научно-исследовательского института горного лесоводства и экологии леса Федеральной службы лесного хозяйства России

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, академик РАЕН, Заслуженный лесовод Российской Федерации Г.К.Солнцев

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

академик РАЕН, Заслуженный лесовод Российской Федерации В.Д.Демьянов

Ведущая организация - Комитет по лесу Республики Адыгея

Защита состоится "17" декабря 1998 г. в 12 часов 30 минут на заседании диссертационного совета К 064.92.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук при Майкопском государственном технологическом институте по адресу: 352700, Республика Адыгея, г.Майкоп, ул. Первомайская, 191.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Майкопского государственного технологического института.

кандидат, биологических наук, старший научный сотрудник М.Т.Сушко

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

А.Е.Шадже

Актуальность темы

Лесная растительность Северо-Западного Кавказа выполняет важную многофункциональную роль. Современное состояние лесов неоднородно и связано прежде всего с использованием лесосырьевых ресурсов и применявшимися системами лесовосстановительных мероприятий. Интенсивная эксплуатация лесосырьевых ресурсов в последние 40-50 лет, применение различных способов рубок и технологий лесовосстановления в дубовых, буковых и пихтовых насаждениях обуславливают необходимость научного обобщения достигнутых результатов лесохозяйственного производства и выработки предложений по оптимизации ведения лесного хозяйства с учетом исключительной экологической значимости лесов региона.

Цель исследований

Обосновать основные принципы ведения хозяйства в лесах региона с целью повышения их ресурсного и экологического потенциала на основе анализа динамики лесного фонда за последние 40 лет, натурного изучения результатов воспроизводства основных лесообразующих пород на вырубках 10-40-летнего возраста и исходя из процессов естественного и искусственного лесовосстановления.

Научная новизна

1. Впервые обобщены результаты исследований воспроизводства леса на вырубках 10-40-летнего возраста в буковых и пихтовых насаждениях при различных способах рубок главного пользования.

2. Предложена технология создания лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой, основанная на совмещении лесозаготовительных и лесовосстановительных операций при использовании вертолетной техники.

3. Разработана и внедрена технология создания культур дуба красного и лжетсуги Мензиса; исследоваиы их устойчивость и продуктивность за 20-30-летний период выращивания.

4. Впервые для региона Северо-Западного Кавказа определен объем депонированного углерода лесами и защитными лесными насаждениями.

Личный вклад

Автором разработана программа исследований, осуществлен сбор, обработка и анализ экспериментального материала. При этом значительная его часть получена на опытных и опытно-производственных участках, заложенных лично автором или под его непосредственным руководством в течение 30-летнего периода (на площади свыше 860 га).

Обобщены результаты воспроизводства леса на вырубках до 40-летнего возраста при различных способах рубок; разработана технология создания лесных культур на вырубках с вертолетной транспортировкой

древесины, исследована устойчивость и продуктивность лесных культур дуба красного, лжетсуги Мензиса, лиственницы сибирской, каштана съедобного, лещины древовидной, созданных под руководством автора за 2030-летний период.

Автором разработана концепция эколого-компенсационного лесоразведения, которая положена в основу Закона Краснодарского края "О сохранении общей площади лесных земель и защитных лесонасаждений" и концепция восстановления экологических функций регионального характера путем создания новых лесонасаждений.

На защиту выносятся следующие положения:

• закономерности естественного восстановления разновозрастных буковых и пихтовых насаждений на участках пройденных постепенными и промышленно-выборочными рубками с полнотой 0,4 и ниже;

• модель долгосрочного прогнозирования динамики лесного фонда Северо-Западного Кавказа в условиях экологической напряженности;

• технология лесовосстановительных мероприятий сеянцами с закрытой корневой системой, сочетающая посадку леса и лесотран-спортные работы при использовании вертолетной техники.

• способы повышения адаптации лесных культур дуба на вырубках в дубовых насаждениях.

Обоснованность и достоверность результатов исследования базируется на массовом, многолетнем экпериментальном материале, полученном на 40 постоянных и 100 временных пробных площадях, статистической обработке и анализу полученных материалов с применением современной вычислительной техники.

Апробация работы

Отдельные аспекты и положения диссертационной работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения производительности труда в лесной промышленности и лесном хозяйстве в горных районах страны" (Краснодар, 1975), на выездном пленар: ном заседании научно-технического Совета Министерства лесного хозяйства РСФСР (Каменномостский Краснодарского края, 1979), на научно-практической конференции "Интенсификация лесохозяйственного производства Северного Кавказа" (Сочи, 1988); в выступлениях на учредительном съезде общества лесоводов СССР (Ленинград, 1989), I съезде общества лесоводов России (Москва, 1990), II съезде лесничих России (Уфа,1988), I съезде лесничих СССР (Москва, 1990), на ученых Советах НИИгорлесэкол в период с 1987-1998 гг., на третьей научно-производственной конференции Майкопского государственного техноло-

гического института (Майкоп, 1998). По теме диссертации опубликовано 18 работ.

Практическая ценность и реализация рекомендаций

Большая часть практических предложений автора используется производством: технологии лесо восстановления с использованием вертолетной техники при сочетании интересов лесозаготовок и воспроизводства горных лесов, повышение продуктивности лесов за счет привлечения в лесной фонд перспективных интродуцентов, средосберегающие способы и технологии главных рубок, эколого-компенсационное лесоразведение и др.

Часть выводов и предложений, обоснованных в диссертационной работе, потребуют дальнейших усилий для реализации их с целью совершенствования ведения лесного хозяйства в регионе.

Объем работы

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения и 7 глав; иллюстрирована 14 рисунками, 20 таблицами. Список литературы включает 120 наименований, в т.ч. 3 иностранных.

Глава 1. Аналитический обзор

На основании обобщения литературных, проектных и лесоустроительных материалов в главе анализируется история освоения лесосырье-вых ресурсов региона, эффективность применявшихся в разные периоды способов рубок и лесовосстановительных мероприятий. Отмечается, что леса Северо-Западного Кавказа прошли 3 периода интенсивной эксплуатации: 1930 - 1956 годы - период условно-сплошных, концентрированных и приисковых рубок в III и II группах леса; 1957 - 1993 годы - период внедрения постепенных, узко-лесосечных и выборочных рубок в лесах II и I группы. С начала 90-х годов, с учетом лесоводственно-биологических особенностей древесных пород, применяется лесосечная (с ограничением по площади) и выборочная форма хозяйства. С 1998 года все леса переведены в I группу.

Изучению лесовосстановительных процессов на вырубках посвящено большое количество работ (Ильин, 1956; Мальцев, 1964; Яцыно, 1964; Коваль, 1974; Демьянов, 1978; Калуцкий, 1978; Алентьев, 1990; Шевцов, 1996).

В 1955 году группой ученых (Н.Я.Бондаренко, Е.Н.Будянский, А.И. Ильин, М.П. Мальцев) проведено обследование 446 га сплошных вырубок буковых и 331 га пихтовых насаждений. Возраст вырубки колебался в пределах 5-10 лет. По данным этих исследований сделаны следующие выводы: сплошные буковые вырубки возобновились главной породой на 23 % площадей, смена пород произошла на 66 % площадей и 11 % вырубок не возобновились совсем.

На вырубках в буково-пихтовых насаждениях главными породами (пихтой и буком) возобновилось 32 % площадей, второстепенными породами - 47 %, не возобновилось - 21 % площадей.

В результе перечисленных выше и других исследований, концепция приоритета постепенных и выборочных рубок была признана доминирующей и нашла практическое отражение в "Правилах рубок главного пользования в горных лесах Северного Кавказа"(1957-1967 ). Последующие 30 лет именно эти виды рубок проводились в буковых и пихтовых насаждениях, в дубравной зоне практиковались узколесосечные сплошные рубки.

Исследования в последующие годы (Беленко, 1964) показали, что площади буковых и пихтовых насаждений, пройденные постепенными и выборочными рубками, возобновляются лучше по сравнению со сплошными. Однако уже тогда ряд исследователей (Яцыно, Мальцев, 1964) отмечали, что и при этих способах рубок имеют место неудовлетворительное естественное возобновление и смена пород в некоторых типах леса.

Исследователями ВНИИЛМ (Ханбеков, Волков, 1975) показано, что уничтожение подроста и молодого поколения при повторных приемах постепенных рубок достигает 40 %, при этом вновь возникают повторные очаги эрозии. В связи с этим ими вносились предложения по ограничению площади рубок за счет повышения их интенсивности (до 60-65 %). А.А.Дробиков (1964) обосновывал преимущества группово-выборочных рубок перед постепенными как по количеству сохраненного подроста, так и по технико-экономическим показателям.

Исследованиями второй половины 60-х и начала 70-х годов (Коваль, 1974) отмечено существенное ухудшение санитарного состояния насаждений, пройденных промышленными выборочными рубками. Здоровых деревьев в таких насаждениях насчитывается 19-50 %, резко возрастает количество ослабленных экземпляров. В этой категории такие пороки, как гниль ствола, увеличиваются в 2-3 раза.

В результате интенсивной эксплуатации леса Северо-Западного Кавказа претерпели существенные изменения. В ряде условий местопроизрастания произошла смена пород и высокопродуктивных насаждений на менее продуктивные производные древостой, произошли существенные изменения в возрастной структуре насаждений, снизился экологический пот тенциал лесной растительности. Также как и в других горных регионах, основные транспортные операции на лесосеках осуществлялись преимущественно на базе тракторных технологий. При этом даже при осторожных выборочных рубках отмечались значительные повреждения и ухудшение водно-физических свойств почв на 20-25 % площади рубок, а при

сплошных - эти показатели возрастали в 2-3 раза. Потери почв от эрозии достигали 600-800 тонн с гектара.

Далее в главе приведен обзор работ о роли лесной растительности в производстве кислорода и поглощении диоксида углерода и других вредных выбросов (Белов, Прохоров, 1974; Чесноков, Долгошеев,1980; Лосиц-кий, Чуенков,1980; Мелочников, Кравцов, 1997). Проанализированы данные Сердюка В.И. и Кузнецова П.И. (1997) по аэрогамма-спектрометрическим исследованиям плотности поверхностного загрязнения территории региона цезием-137 со времени Чернобыльской аварии.

Таким образом, в системе лесохозяйственного производства имеется целый ряд вопросов, требующих как научного, так и практического решения.

Глава 2. Природные условия

Территория региона исследований отличается чрезвычайным разнообразием по рельефу и климату - от плавней и равнинных степей до предгорий и горных цепей, от засушливых приазовских песчано-ракушечных отложений до влажных субтропиков.

Анализ климатических условий выполнен на основе материалов Гидрометиздата (1891-1980), данные за последние 11 лет получены в управлении "Кубаньгидромет".

Расчет показателей климатических факторов, определяющих лесо-растительные условия региона выполнен по 53 пунктам с привязкой их к существующему делению на геоботанические округа и районы (Середин, 1980). Для каждого района рассчитаны гидротермический коэффициент по Селянинову, коэффициент влажности по Воробьеву (с поправкой Ален-тьева), радиационный индекс сухости по Будыко, климатический индекс прироста по Weck (для 13 пунктов в 8 геоботанических округах).

На осноЕе выявленных характеристик в регионе определены 2 пункта с наивысшим значением климатического индекса прироста (Красная поляна - 17,36 и Гузерипль - 10,70). В Бело-Лабинском, Псекупском геоботанических округах и Предгорно-Закубанском геоботаническом районе значение климатического индекса прироста превышает 5,0.

Далее в главе анализируются ветровой режим с учетом геоботанического районирования и другие неблагоприятные факторы (пыльные бури).

Лесные почвы региона исследований отличаются большим разнообразием. Основными их типами в лесном фонде являются серые лесные с 6 подтипами и бурые лесные с 7 подтипами.

В целом природные условия в Бело-Лабинском, Псекупском, Севе-ро-Черкесском, Северо-Колхидском и Предгорно-Закубанском регионах

благоприятны для произрастания лесной растительности; во всех других округах возможно лесоразведение.

Глава III. Программа и методика исследований, объекты и объем экспериментальных работ

Программа исследований включала следующие вопросы:

• изменение качественных и количественных характеристик лесного фонда региона в связи с освоением лесных ресурсов;

• естественное и искусственное воспроизводство лесов на вырубках;

• обогащение лесов перспективными интродуцентами;

• влияние лесохозяйственных мероприятий (рубок ухода) на качественную структуру нового поколения леса на вырубках;

• депонирование углерода лесной растительностью и прогноз динамики лесного фонда региона в условиях экологической напряженности.

Основные объекты исследований сосредоточены в дубовых и буковых насаждениях Апшеронского лесхоза, Апшеронского лесхоза - техникума, Мостовского, Псебайского, Горячеключевского, Абинского, Туап-синского лесхозов, Сочинского национального парка Краснодарского края, в букняках и пихтарниках Гузерипльского лесхоза Республики Адыгея.

Пробные площади закладывались на вырубках различного возраста (1-40 лет), где выполнялись лесокультурные мероприятия с введением аборигенных лесообразующих пород и перспективных экзотов или шло естественное заращивание. На каждой пробной площади отмечались высота над уровнем моря, экспозиция, уклон, тип почвы и условий местопроизрастания, год рубки. На постоянных пробных площадях производился сплошной перечет деревьев, на временных пробных площадях при рекогносцировочных обследованиях сумма площадей сечения определялась призмой Анучина. Учет лесных культур и естественного возобновления производился в соответствии с "Указаниями по проектированию и технической приемке работ по лесовосстановлению и выращиванию посадочного материала", утвержденными Федеральной службой лесного хозяйства России 01.08.1997 г.

На всех пробных площадях вычислялся запас, средний прирост по высоте и запасу, устанавливался класс бонитета по Орлову М.Н. и шкале бонитетов ВНИИЛМа.

Объем выполненных экспериментальных работ - 40 постоянных пробных площадей, заложенных в соответствии с ОСТ 56-69-83. Дополнительно при рекогносцировочных обследованиях вырубок разных лет

заложено 100 временных пробных площадей с упрощенным способом определения их лесоводственно-таксационных характеристик.

В связи с новой классификацией почв Краснодарского края автором разработана и применялась на всех пробных площадях кодификация типов почв и индексация кода в увязке с принятыми в "Правилах рубок главного пользования в горных лесах Северного Кавказа" (1993) показателями мощности и устойчивости почв против эрозии.

Экспериментальные работы по использованию вертолетной техники на лесовосстановительных работах одновременно с завершением транспортировки древесины выполнялись в Джубгском и Апшеронском лесхозах.

Под руководством и при участии автора в 1998 году лесхозами Краснодарского управления лесами проведены рекогносцировочные обследования 1503 делянок рубок обновления, выполненных в 1994-1997 годах.

Расчет депонирования углерода лесами и древесно-кустарниковой растительностью выполнен по методике А.С.Мелочникова и С.З.Кравцова (1997).

Прогноз динамики лесного фонда для дубовых хозяйств проводился по данным А.И.Ильина (1958), для букового и пихтового хозяйств - по данным Л.В.Бицина (1965).

Кроме определения традиционно принятых таксационных показателей на пробных площадях произведен расчет показателей напряжения роста для основных древесных пород, а в смешанных насаждениях - коэффициентов конкурентных отношений по К.К.Высоцкому (1962).

Материалы пробных площадей обрабатывались методами математической статистики с использованием компьютерных программ.

Глава IV. Динамика лесного фонда Северо-Западного Кавказа

В главе анализируется динамика лесного фонда за 32-летний период (1966-1998 гг.). Установлено, что общая площадь лесов за этот период увеличилась на 22 тыс.га и составляет к настоящему периоду 1530,9 тыс.га. Покрытая лесом площадь за 32 года при вырубке 120 тыс.га возросла на 72 тыс.га и составила на 01.01.1998 года 1404,1 тыс. га.

Объем заготовки древесины в размере 45 млн. м3 за этот период не сказался на общих запасах, которые увеличились на 19 %, поскольку ежегодная вырубка насаждений по главному пользованию была ниже общего годичного прироста по запасу.

Наиболее важным в экологическом плане изменением в лесном фонде является перевод 54 % лесов из второй группы в первую. Интенсивные лесокультурные мероприятия были осуществлены на площади свыше 100 тыс. га.

Динамика распределения покрытых лесом площадей по группам возраста осталась стабильной и, с учетом заповедных лесов (более 200 тыс.га), может быть признана удовлетворительной.

В связи с лесокультурными мероприятиями возросли площади дубовых высокоствольных насаждений (на 43 %) за счет вырубки дубовых низкоствольных насаждений. Возросла площадь буковых насаждений на 7,6 тыс. га за счет временного перехода в связи с рубками главного пользования части пихтово-буковых лесов в буково-пихтовые.

Площадь каштанников увеличилась за счет лесных культур на 11,4 тыс. га.

Мягколиственные насаждения занимают 5,5 % покрытой лесом площади, грабовые древостой - 7,6 %.

В целом формула породного состава лесов региона за прошедшие 32 года осталась неизменной: 5Д2Бк1Хв1Кш1 прочие твердолиственные и мягколиственные.

Глава V. Воспроизводство леса при естественном заращивании вырубок

Изучению процессов естественного возобновления вырубок в течение 10-летнего периода после рубки посвящено значительное количество исследований (П.Н. Алентьев, Г.Т. Беленко, В.Д. Демьянов, А.А. Дроби-ков, К.Н. Зайцев, А.И. Ильин, К.К.Калуцкий, И.П.Коваль, М.П.Мальцев, Б.В. Шевцов, Р.Д. Щинников). Анализ накопленных материалов и исследования автора позволяют отметить следующее.

Естественное заращивание вырубок в дубравах

В дубравах Бело-Лабинского и Псекупского геоботанических округов в группе наиболее представленных свежих типов леса дуба черешча-того доля его участия с увеличением возраста вырубки сокращается с 6,7 единиц в первый год до 2,1 единицы к возрасту 31-40 лет в насаждениях, где не было интенсивных рубок ухода в молодняках, до 4,7 единиц в насаждениях с интенсивными рубками ухода в молодняках. В группе влажных типов леса процесс смены пород на грабовники, осину и ольху выражен еще отчетливее. В формации дуба скального в группе сухих типов леса обеспечено преобладание главной породы (с 4,5 единиц на однолетних вырубках до 9,2 - на вырубках 30-летнего возраста). В группе свежих типов леса к 30-летнему возрасту вырубок с интенсивными рубками ухода в подавляющем большинстве случаев главные породы (дуб, бук, ясень) преобладают в составе (5-6 единиц). Вскрытые закономерности динамики ле-совосстановителыюго процесса на вырубках, в зависимости от условий местопроизрастания, определяются по разному складывающимися конкурентными взаимоотношениями главных и второстепенных пород (грабом,

осиной, кленом и др.). Вычисленные по методике К.К.Высоцкого (1962) показатели напряжения роста в насаждениях дуба черешчатого в группе свежих типов леса варьируют от 2,9 в возрасте 50 лет (низкая степень) до 33,1 в возрасте 9 лет (высокая степень). Установлена тесная обратная зависимость показателей напряжения роста от возраста древостоев. Коэффициенты конкурентных отношений в смешанных насаждениях дуба черешчатого у второстепенных пород оказались выше, чем у дуба черешчатого. В свою очередь дуб черешчатый естественного происхождения по отношению к растениям искусственного происхождения имел преимущественные коэффициенты конкурентных отношений (от 1,0 до 2,45).

Естественное заращивание вырубок в буковых и буково-пихтовых

насаждениях

Автором проведены исследования с постановкой активного эксперимента по изучению постепенных рубок в буковых насаждениях в Гузе-рипльском лесхозе Адыгеи. На 5 опытных участках в свежей группе типов леса изучались сохранность подроста, повреждение деревьев при строгом соблюдении технологических приемов: транспортировке хлыстов канатно-подвесными установками с тракторной подтрелевкой к несущему канату, направленной валке, перемещении тракторов по волокам с трелевкой хлыстов без разворота (Зеленко,1968).

Установлено, что применение постепенных рубок в буковых насаждениях с использованием комбинированной технологии (канатные установки и тракторы) ведет к снижению доли бука в составе возобновления в первые 10 лет после рубки до 50-60 %.

Изучение воспроизводства бука на вырубках различного возраста (10-40 лет) на 17 пробных площадях в свежей и влажной группе типов леса показало, что доля участия бука в составе насаждений, сформировавшихся на вырубках, увеличивается с возрастом вырубок и к 30-летнему возрасту отмечается преобладание главной породы (9,3 единиц) при условии проведения интенсивных рубок ухода в молодняках. При недостаточной интенсивности рубок ухода в молодняках участие бука в составе не превышает 5,1 единиц. Установлено, что показатели напряжения роста для бука в группе свежих типов леса варьируют от 30,0 в 12-летних молодняках до 2,5 в 50-летних насаждениях. Коэффициент конкурентных отношений второстепенных пород по отношению к буку составил от 1,1 до 3,5 (в возрасте от 6 до 20 лет).

Вырубки, пройденные постепенными, выборочными и в ряде случаев сплошными рубками, к 30-40-летнему возрасту возобновляются главными породами, что объясняется прежде всего лесоводственно-биологическими особенностями бука, процессами последующего его возобновления.

Установлено на ряде пробных площадей, что культуры бука в делянках, где междурядья вырублены, имеют высоту вдвое выше, чем в той же делянке при затенении их второстепенными породами. Так на пробной площади № 69 высота культур бука в части делянки с вырубленными междурядьями в 24 года составляет 12 м, на части делянки, где второстепенные породы затеняют культуры, высота бука не превышает 5 м.

Лесовод может выбрать три пути ведения лесного хозяйства на буковых вырубках: интенсивный (посадка лесных культур и проведение интенсивных рубок ухода в молодняках) - в этом случае он может в перспективе сформировать любой состав насаждений в относительно короткий (до 20 лет) период; умеренно интенсивный (формирование состава насаждения рубками ухода в естественном возобновлении) - в этом случае он формирует к 20 годам состав насаждения с учетом наличия главных пород; экстенсивный (состав насаждения формирует природа без участия лесовода) - в этом случае имеющиеся в подросте главные породы выходят в верхний полог к 40-50 годам с опозданием на 20-25 лет.

Выбор способа зависит от условий финансирования лесохозяйствен-ного производства и общего уровня ведения лесного хозяйства.

Обследования, проведенные на 10 пробных площадях постепенных, выборочных и условно-сплошных вырубок в буково-пихтовых и пихтовых лесах в Гузерипльском и Апшеронском лесхозах, показали, что к 3040 годам на всех вырубках сформировались разновозрастные буково-пихтовые насаждения в основном естественным путем.

Глава VI. Лесные культуры и обогащение лесов перспективными интродуцентами

Объемы лесокультурных мероприятий в регионе определялись размерами рубок главного пользования и колебались от 1 тысячи до 6 тысяч гектаров в год. Основной объем работ выполнялся в дубравах и буковых насаждениях.

Существенный вклад в развитие лесокультурной практики в условиях Северо-Западного Кавказа внесен исследованиями М.П. Мальцева (1964, 1968); П.Н.Алентьева (1966,1990); И.В.Веселова (1973); В.Д. Демьянова (1978,1995); А.Н.Кривошея (1979); В.Г.Картелева (1985); Г.К.Солнцева (1996).

Нашими исследованиями частичных культур дуба и бука на вырубках в возрасте от. 10 до 40 лет в соответствующих формациях показано, что успешность лесокультурного производства обеспечивается лишь при условии строгого соблюдения технологической дисциплины, а также своевременными и интенсивными рубками ухода в молодняках. Установлена более высокая эффективность создания культур дуба черешчатого

посевом желудей, чем посадка сеянцами, при условии обеспечения сохранности желудей от уничтожения мышами.

Приводятся предложения по повышению адаптации к лесорасти-тельным условиям в первые 10 лет и конкурентной способности культур дуба на вырубках. Сопоставление показателей напряжения роста и коэффициентов конкурентных отношений в культурах дуба, бука с второстепенными породами (табл. 1) свидетельствует о более высокой конкуренции, чем это имеет место в естественных возобновительных процессах на вырубках.

Восстановление вырубок пихтовых насаждений чаще всего обеспечивается за счет естественного возобновления, за исключением трасс ка-натно-подвесных установок. Исследованиями Северо-Кавказской ЛОС показано, что доля лесных культур на вырубках должна составлять 10-15 %. При искусственном восстановлении пихты на вырубках (частичные культуры) необходимо учитывать медленный ее рост в первые 5-10 лет и необходимость проведения систематических осветлений за счет вырубки густой поросли второстепенных пород. Лишь при соблюдении этих условий можно обеспечить успех выращивания лесных культур. После выхода в верхний полог пихта кавказская обладает энергичным ростом (до 0,9 м в год) и проявляет себя как быстрорастущая порода.

Таблица 1

Показатели напряжения роста в культурах на вырубках 10 и 30-летнего возраста

Породы Группа типов леса Показатели напряжения роста Коэффициент корреляции показателя напряжения роста и возраста

возраст возраст более менее 30 лет Шлет

Дуб черешчатый свежие 2.9 29.1 - 0.90+0.06

Бук восточный свежие 2.5 30.0 -0.60+0.16

Дуб красный свежие 2.0 14.1 -0.76+0.18

Наиболее приемлемым способом подготовки почвы при создании лесных культур является полосный с ориентацией на посадку растений в количестве, обеспечивающем их преобладание вместе с подростом главных пород в составе насаждений (от 1,5 до 3 тыс. посадочных мест на 1 га).

Повышение продуктивности лесов региона многими исследователями связывается с введением в лесокультурную практику интродуцентов. На 37 пробных площадях в группах свежих и влажных типах дубовых и

буковых насаждений проведено изучение состояния вырубок, закультивированных интродуцентами. Среди них наиболее важное значение имеет каштан съедобный.

Исследованиями показано, что каштан съедобный отличается высокой продуктивностью. Рост в высоту каштана съедобного во влажной группе типов леса не уступает росту самых быстрорастущих пород - ольхи черной и осины по 1а бонитету. В этой связи насаждения каштана можно выращивать без опасения заглушения их второстепенными породами, проведя в первые 4 года по одному интенсивному осветлению.

Высокая продуктивность каштана характерна и для свежей группы типов леса на легких, бескарбонатных бурых и серых лесных почвах. Учитывая ценность этой древесной породы в прогнозе на 2100 год предусматривается увеличить площадь каштанников в регионе с 44 тыс. га до 100 тыс. га.

Вторым по значению интродуцентом является дуб красный. В возрастном периоде 5-30 лет по росту в высоту он несколько уступает каштану, но превосходит другие аборигенные породы в тех же лесораститель-ных условиях. Показатели напряжения роста дуба красного меньше, чем у дуба черешчатого и бука (в 30 лет - 2,0; менее 10 лет -14,1).

Высокие таксационные показатели и биологическую устойчивость показали культуры лжетсуги Мензиса, лиственницы сибирской и лещины древовидной в возрасте 25-30 лет. Их внедрение в лесокультурную практику повысит продуктивность лесов регионов.

Внедрение быстрорастущих и ценных древесных пород интроду-центов является одним из эффективных способов улучшения конкурентной устойчивости лесных культур, повышения продуктивности лесов, в том числе и экологической.

В главе изложены результаты исследований автора по влиянию интенсивных рубок в молодняках на эффективность лесоводственной деятельности по выведению главных пород в верхний полог.

Сделан вывод о необходимости значительного повышения выборки древесной массы при проведении осветлений и прочисток вплоть до полной вырубки второстепенных пород в междурядьях с помощью легких безредукторных мотопил и кусторезов.

Таким образом создание частичных лесных культур аборигенных древесных пород и ценных интродуцентов в сочетании с интенсивными рубками ухода в молодняках является наиболее эффективным способом ускоренного воспроизводства лесов главными породами.

В таблице 2 приведены таксационные показатели по данным постоянных пробных площадей, заложенных в 1998 году в лесных культурах, созданных автором с 1965 по 1976 годы.

Таблица 2

Показатели развития лесных культур, заложенных автором с 1965 по 1976 г.

№ проб- Высота В о Состав Средний Средняя П о Запас Ь о Средний Средний

ной площа- Порода над уровнем 3 Р а диаметр, см высота, м л н о на 1 га, м н и т прирост по прирост по Примечание

ди моря, м с т, лег т а е т высоте, м запа- ЧУ, м /га

81 Дуб че-решча-тый 585 33 5Д 1Яс 4Г 16 +0.6 14,5 ±0.5 0.8 150 Ia 0.45 4.8 многократный уход

93 Пихта кавказская 605 29 ЮПх 27 ±1.3 20 ±0.8 1.0 410 1" 0.69 14.1 самое высоко-продук. насаждение пх.кавк

78 Каштан съедобный 805 31 ЮКш 39 ±1.5 24,5 ±0.6 0.9 400 1" 0.80 12.9 рубки ухода в молодн.

72 Дуб красный 745 30 ЮДкр 35 ±1.4 21,5 ±0.9 0.6 200 Г 0.70 6.7 ПЛСУ рубки формирования

80 Дуб красный 570 22 ЮДкр 16,5 ±0.7 16,5+ 0.7 0.8 160 I6 0.77 7.2 рубки ухода в молод.

94 Дуб красный 600 30 ЮДкр 38,5 ±1.6 24,5 ±1.0 0.5 255 Г 0.87 8.5 ПЛСУ рубки формирования

95 Лжетсуга Метиса 1300 27 ЮЛж 24,0 ±1.1 17,5 ±0.7 0.7 210 г 0.69 7.8 рубки ухода в молодн.

92 Лиственница сибирская 605 30 ЮЛ с 23,0 ±0.9 26,0 +1,0 1.0 460 Iе 0.90 15.3 самое продук. насаж. Сев.склонов

74 Лещина древовидная (орех медвежий) 740 25 ЮЛщ древ. 22,5 ±1.0 13,5+ 0,5 0.8 120 г 0.52 4.8 одна из самых быстро-раст. плантаций

Глава VIT. Лесоводственно-экологические особенности ведения лесного хозяйства

Используя данные учета лесного фонда и учитывая ежегодные выбросы оксида углерода, превышающие только по Краснодарскому краю 680 тыс. тонн в год, обсчитан потенциал депонирования углерода лесной растительностью региона. По расчетам лесной растительностью СевероЗападного Кавказа ежегодно депонируется 1,3 млн. т углерода. Таким образом емкость поглощения оксида углерода и других вредных выбросов лесной растительностью пока обеспечивается. Однако неравномерность размещения лесной растительности и источников вредных выбросов по территории создает зоны различной экологической напряженности.

При изучении схемы плотности загрязнения радионуклеидами территории побережья Черного моря и склонов Кавказского хребта нами отмечено, что самые высокие (в 3-5 раз выше) отклонения плотности поверхностного загрязнения цезием-137 от фоновой (0,2 Кюри/км2) характерны для безлесных участков курортных городов и поселков (Сочи, Адлера, Дагомыса, Красной поляны) и для некоторых перестойных лесных массивов Кавказского биосферного заповедника и Сочинского национального парка.

Далее в главе изложена концепция восстановления экологических функций глобального характера для Кубанского региона за счет дополнительного создания защитных насаждений.

Проект предусматривает противодействие экологической деградации наиболее уязвимой для Европы части ее территории путем создания лесных насаждений на площади 108,9 тыс. га на песчано-ракушечных отложениях Азовского побережья и в безлесных степных районах, что приведет к уменьшению насыщения воздушных масс полютантами и диоксидом углерода при трансгрессивном переносе их в страны Европы и снижению "парникового эффекта".

В главе излагается разработанная автором концепция сохранения площади лесных земель Краснодарского края путем эколого-компенсационного лесоразведения. Эта концепция получила правовой статус в Законе Краснодарского края "О сохранении общей площади лесных земель и защитных лесонасаждений в Краснодарском крае", принятом Законодательным Собранием края 19 июня 1997 года. Концепция и Закон не имеют аналогов в России и действуют только в Краснодарском крае.

Приводятся положительные итоги экспериментов по посадке культур дуба и бука в летний сезон с доставкой контейнеров посадочного ма-

териала с закрытой корневой системой в делянки, не имеющие подъездных путей, вертолетной техникой одновременно с завершением транспортировки древесины.

Сложившиеся в последние годы тенденции к сокращению главного пользования, а также полностью прекратившееся в последние 10 лет строительство дорог в лесном фонде создали предпосылки к свертыванию лесозаготовок. При расчетной лесосеке в 1 млн. м3 в 1997 году в регионе заготовлено по главному пользованию лишь 250 тыс. м3.

В этой связи разработан прогноз динамики лесного фонда региона до 2100 года в зависимости от интенсивности лесопользования.

I вариант - лесопользование сохранится на уровне 1996 и 1997 годов (250 тыс. м3 - при расчетной лесосеке 1 млн.м3).

В этом случае к 2100 году средний прирост сократится с 2,6 м3/га до 1,8 м3/га. Соотношение возрастных групп насаждений соответственно в 1998 и 2100 годах будет следующим: молодняки - 16 % и 2,1 %; средневозрастные - 14 % и 2,8 %; приспевающие - 33 % и 4,2 %; спелые и перестойные - 37 % и 90,9 %; в том числе перестойные - 79 %.

II вариант - лесопользование в течение 100 лет будет проводиться в регионе в объеме утвержденной расчетной лесосеки (1 млн.м3). При этом варианте средний прирост сократится с 2,6 м3/га до 2,2 м3/га. Распределение насаждений по группам возраста будет следующим: молодняки — 7 %; средневозрастные — 9 %; приспевающие - 11%; спелые и перестойные -71,7 %; в том числе перестойные - 64 %.

III вариант - лесопользование с 2020 года будет установлено в размере расчетной лесосеки, применяемой в 1965-1975 годах (в объеме 2.5 млн.м3), в этом случае средний прирост повысится с 2,6 м5/га до 3,2 м'/га". Распределение лесного фонда по группам возраста будет следующим: молодняки - 14,2 %; средневозрастные - 21,2 %; приспевающие - 14 %; спелые и перестойные - 39 %; в том числе перестойные - 13,5 %. В работе рассмотрены условия вероятности реализации каждого из трех вариантов.

Выводы

1. Воспроизводство леса на вырубках при интенсивных рубках ухода в молодняках через 30 лет в дубовых насаждениях в основном происходит главными породами (дуб, ясень, бук); в буковых и буково-пихтовых насаждениях - буком и пихтой кавказской.

2. Частичные культуры на вырубках в буковых насаждениях в сочетании с интенсивными рубками ухода в молодняках сокращают на 15-20 лет выход главных пород в верхний полог.

3.Постепенные и группово-выборочные рубки в буково-пихтовых и пихтовых насаждениях обеспечивают естественное возобновление главными породами и не требуют создания лесных культур.

4. В низкополнотных (0,4 и ниже) буковых и пихтовых древостоях, ранее пройденных постепенными и выборочными рубками, через 30 лет из подроста главных пород формируется II ярус.

5. Рубки обновления способны обеспечивать воспроизводство леса главными породами.

6. Анализ роста лесных культур интродуцентов (дуба красного, лжетсуги Мензиса, каштана съедобного, лиственницы сибирской, лещины древовидной) за 20-30-летний период выявил их высокую устойчивость и продуктивность по сравнению с аборигенными породами.

7. Интенсивные рубки ухода в молодняках повышают долю участия главных пород в составе к 30-летнему возрасту в дубовых насаждениях на 2,6 единицы, в буковых на 4 единицы.

8. Углерододепонирующий потенциал лесной растительности Кубани составляет около 1,3 млн.т в год, что обеспечивает поглощение выбросов оксида углерода, однако из-за неравномерного размещения лесной растительности и источников выбросов создаются зоны различной эколо: гической напряженности.

Рекомендации производству

1. Не применять пункт 2.7 "Правил рубок главного пользования в горных лесах Северного Кавказа" (1993), предписывающий проведение окончательного приема рубки в буковых и пихтовых насаждениях полнотой 0,4 и ниже, изреженных постепенными и выборочными рубками до формирования в них второго яруса из главных пород.

2. Производство лесных культур на вырубках дубовых насаждений осуществлять:

• посадкой лесных культур сеянцами аборигенных дубов с закрытой корневой системой;

• посевом желудей;

• посадкой устойчивых и быстрорастущих интродуцентов - дуба красного, лжетсуги Мензиса, каштана съедобного, лиственницы сибирской, лещины древовидной.

3. С целью повышения эффективности лесовосстановления использовать вертолетную технику для доставки посадочного материала с закрытой корневой системой в делянки, не имеющие подъездных путей, одновременно с завершением транспортировки древесины.

4. Использовать в малолесных регионах России концепцию зколого-компенсационного лесоразведения.

5. В буковых и буково-пихтовых насаждениях применять группово-выборочные и группово-постепенные способы рубок главного пользования с технологией транспортировки древесины вертолетной техникой и канатно-подвесными установками.

Публикации по теме диссертации:

1. Материальное поощрение за сохранение подроста в горных лесах // Лесное хозяйство, 1963. № 12,- С.50-53 .(В соавторстве).

2. Опытные рубки в Гузерипльском леспромхозе// Лесное хозяйство, 1968. №5.-С.5-19.

3. Пути повышения производительности труда на лесозаготовках и лесном хозяйстве в горных районах страны. // Пути повышения производительности труда на лесозаготовках и лесном хозяйстве в горных районах страны: Тез. докл. Всесоюз. научно-технической конф. 1975 г. -Краснодар, 1975. - С. 40-44.

4. Выращивание быстрорастущих древесных пород в горах // Лесная промышленность, 1978. № 10. - С.12-13.

5. Перспективы внедрения пихты Дугласовой в Гузерипльском опытном леспромхозе// Кавказская пихта: Рекомендации по материалам выездного пленарного заседания НТС Минлесхоза РСФСР, 22 - 25 октября 1979. -Москва, 1979. -С. 36-41.

6. Вертолет на трелевке леса // Лесная промышленность, 1985. № 8. - С.21, (В соавторстве).

7. Лесное хозяйство Краснодарского края и охрана окружающей среды,-Краснодар: ВСНТО, 1987. - 28 с. (В соавторстве).

8. Основные направления интенсификации лесохозяйственного производства на Северном Кавказе // Интенсификация лесохозяйственного производства Северного Кавказа: Тез. докл. научн.-практ. конф. 13-15 апреля 1988 г. Сочи. - Краснодар, 1988. - С.78 -80.

9. Коренная перестройка или смена вывесок. // Лесное хозяйство, 1989. № I. - С.8-11.

10. Природосберегающие технологии горным лесозаготовкам // Лесная промышленность, 1990. № 5. - С.10.

11. Новые источники финансирования лесовосстановления // Лесное хозяйство, 1991. № 11. - С.12-13.

12. Проблемы перевода главных пород в преобладающие // Лесное хозяйство, 1992. № 6-7.-С.16-18.

13. Рубки ухода и лесоводственные устои //Лесное хозяйство, 1994. № 5. -С.16-17.

14. О проходных и санитарных рубках в горных лесах. Экологические основы ведения хозяйства в горных лесах // Сб. научн.тр. НИИгорлесэ-кол , 1994. - С.45-49.

15. Региональный обзор состояния лесов Европейской части России. Северо-Кавказский регион (Краснодарский край)// Леса Европейской части России: проблемы сохранения и устойчивого использования. Проект МСОП - Всемирного Союза Охраны Природы № 75126 "Сохранение и разумное использование лесов Центральной и Восточной Европы"/ -М., 1996. - С. 63 - 70.

16. Селекция дуба красного бореального на Северном Кавказе // Интродукция и акклиматизация деревьев и кустарников на юге России: Материалы научн. конф.посвященной 100-летию со дня рождения И.С. Ко-сенко 11-12 сентября 1996. - Краснодар, 1996. - С.76-78. (В соавторстве).

17. Экологические требования при ведении хозяйства в горных лесах Северного Кавказа //Лесное хозяйство, 1998. №3. - С. 28-29. (В соавторстве).

18. Создание единого генетико-селекционного комплекса на Кубани // Экология и лесное хозяйство: Тез. третьей научн.-практ. конф. Майкопского государственного технологического института. - Майкоп, 1998. -С. 34-36. (В соавторстве).

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Зеленко, Евгений Иосифович, Майкоп

Л <1 у' - «■<

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ЛЕСОВОДСТВА И ЭКОЛОГИИ ЛЕСА

На правах рукописи

ЗЕЛЕНКО ЕВГЕНИИ ИОСИФОВИЧ

ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ ХОЗЯЙСТВА В ЛЕСАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

06.03.03 - лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель-кандидат сельскохозяйственных наук, академик РАЕН, Заслуженный лесовод Российской Федерации Г.К.Солнцев

Майкоп, 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................................4

Глава I. Аналитический обзор................................................................9

Глава II. Природные условия................................................................19

2.1. Рельеф и гидрология..............................................................20

2.2. Геоботаническое и лесорастительное районирование..........21

2.3. Климат....................................................................................25

2.4. Ветровой режим.....................................................................32

2.5. Почвы.....................................................................................35

Глава III. Программа и методика исследований, объекты

и объем экспериментальных работ.................................... 38

Глава IV. Динамика лесного фонда Северо-Западного Кавказа........ 43

Глава V. Воспроизводство леса при естественном

заращивании вырубок......................................................... 53

5.1. Естественное заращивание вырубок в дубравах.................. 53

5.2. Естественное заращивание вырубок в буковых

и буково-пихтовых насаждениях......................................... 60

5.3. Рубки обновления и воспроизводство леса.......................... 70

Глава VI. Лесные культуры и обогащение лесов

перспективными интродуцентами....................................... 74

6.1. Состояние лесных культур дуба черешчатого,

созданных посевом желудей................................................. 76

6.2. Воспроизводство леса на вырубках с культурами

бука восточного................................................................... 80

6.3. Изучение состояния вырубок, закультивированных лесными интродуцентами.................................................... 86

6.4. Расчет показателей напряжения роста древесных пород..... 99

Глава VII. Лесоводственно-экологические особенности

ведения лесного хозяйства...................................................103

7.1. Концепция улучшения экологического состояния региона путем сохранения лесных земель и увеличения лесистости.. 103

7.2. Депонирование углерода лесами и защитными лесонасаждениями..................................................................109

7.3. Прогноз динамики лесного фонда..........................................111

7.4. Использование вертолетной техники на искусственном воспроизводстве лесов при природосберегающих технологиях лесозаготовок..................................................114

Выводы...................................................................................................120

Рекомендации производству..................................................................121

Список литературы................................................................................122

ВВЕДЕНИЕ

Горные леса Краснодарского края и Республики Адыгея пять десятилетий подвергались интенсивной эксплуатации. Сокращение объемов лесозаготовок в 1992-1997 годах ослабило экологическую нагрузку на эксплуатируемые леса, однако сократило объем строительства лесовозных дорог.

Состояние лесных насаждений, влияние на них лесоэксплуатации, способы лесовосстановления в этот период являлись предметом исследований многих ученых: П.Н.Алентьев, Г.Т.Беленко, Л.В.Бицин, Н.Я.Бондаренко, Е.Н.Будянский, И.В.Веселов, В.Д.Демьянов, А.Н.Дробиков, А.И. Ильин, К.К.Калуцкий, В.Г.Картелев, И.П.Коваль, М.П.Мальцев, Р.Д.Щинников. Их выводы и предложения создали научную базу для решения практических вопросов разносторонней производственной лесохозяйственной деятельности. Вместе с тем количественные и качественные изменения, накапливающиеся в структуре лесного фонда Северо-Западного Кавказа, делают необходимыми дальнейшие исследования процессов, происходящих в лесах, и актуальными научные обобщения динамики развития лесной растительности региона.

Подчеркивая приоритет экологического и гуманистического значения лесов района исследований, их полезные функции по значимости можно определить в следующей последовательности: водоохранные, почвозащитные, противоэрозионные, бальнеологические, получение древесины; культурно-оздоровительные, спортивные, туристические; получение продуктов побочного пользования и второстепенных лесных ресурсов; среда обитания животного мира и охотничьи угодья; гидрологические; аккумулирование вредных выбросов в атмосферу и радионуклеидов; ландшафтно - географические; глобально - экологические ( поглощение оксида углерода, выделение кислорода), создание благоприятных условий

для жизни человека, социальные (формирование положительных эмоциональных восприятий у населения, воспитание любви к природе и к Родине, источник творчества в искусстве); исторические, климаторегулирующие; стабилизирующее воздействие на природные процессы и последствия хозяйственной деятельности; военно - стратегические.

Такой взгляд на значение лесов многих ученых и специалистов, включая автора, ряда государственных и природоохранных учреждений, создали предпосылки для перевода (в установленном законодательством порядке) с 1 января 1998 года 515 тысяч гектар лесов из второй в первую группу.

Тем не менее, получение древесины для удовлетворения потребностей населения, промышленности, сельского хозяйства и строительства остается одной из важных задач, решение которой должно сочетаться с применением эколого-защитных технологий лесозаготовок и эффективных способов воспроизводства лесов.

Несмотря на значительное количество научных исследований, введение ряда новых нормативных документов, регламентирующих ведение лесного хозяйства и лесопользования, вопросы выбора способов рубок леса, технологии лесосечных работ и лесовосстановления в горных лесах вызывают различные суждения ученых и практиков. Лесное хозяйство горных лесов до настоящего времени не имеет достаточно долгосрочных (30 и более лет) исследований и обобщений результатов лесозаготовок по различным технологиям и воспроизводству лесов.

Восполнить этот пробел - цель настоящей работы.

Актуальность темы

Лесная растительность Северо-Западного Кавказа выполняет важную многофункциональную роль. Современное состояние лесов неоднородно и связано, прежде всего, с использованием лесосырьевых ресурсов и применявшимися системами лесовосстановительных мероприятий.

Интенсивная эксплуатация лесосырьевых ресурсов в последние 40-50 лет, применение различных способов рубок и технологий лесовосстановления в дубовых, буковых и пихтовых насаждениях обуславливают необходимость научного обобщения достигнутых результатов лесохозяйственного производства и выработки предложений по оптимизации ведения лесного хозяйства с учетом исключительной экологической значимости лесов региона.

Цель исследований

Обосновать основные принципы ведения хозяйства в лесах региона с целью повышения их ресурсного и экологического потенциала, на основе анализа динамики лесного фонда за последние 40 лет, натурного изучения результатов воспроизводства основных лесообразующих пород на вырубках 10-40-летнего возраста и исходя из процессов естественного и искусственного лесовосстановления,

Научная новизна

1. Впервые обобщены результаты исследований воспроизводства леса на вырубках 10-40 летнего возраста в буковых и пихтовых насаждениях при различных способах рубок главного пользования.

2. Предложена технология создания лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой, основанная на совмещении лесозаготовительных и лесовосстановительных операций при использовании вертолетной техники.

3. Разработана и внедрена технология создания культур дуба красного и лжетсуги Мензиса; исследованы их устойчивость и продуктивность за 20-30-летний период выращивания.

4. Впервые для региона Северо-Западного Кавказа определен объем депонированного углерода лесами и защитными лесными насаждениями.

Личный вклад

Автором разработана программа исследований, осуществлен сбор, обработка и анализ экспериментального материала. При этом значительная его часть получена на опытных и опытно-производственных участках, заложенных лично автором или под его непосредственным руководством в течение 30-летнего периода (на площади свыше 860 га).

Обобщены результаты воспроизводства леса на вырубках до 40-летнего возраста при различных способах рубок; разработана технология создания лесных культур на вырубках с применением вертолетной транспортировки древесины, исследована устойчивость и продуктивность лесных культур дуба красного, лжетсуги Мензиса, лиственницы сибирской, каштана съедобного, лещины древовидной, созданных под руководством автора за 20-30-летний период.

Автором разработана концепция эколого-компенсационного лесоразведения, которая положена в основу Закона Краснодарского края "О сохранении общей площади лесных земель и защитных лесонасаждений" и концепция восстановления экологических функций регионального характера путем создания новых лесонасаждений.

На защиту выносятся следующие положения:

- закономерности естественного восстановления разновозрастных буковых и пихтовых насаждений на участках, пройденных постепенными и промышленно-выборочными рубками, с полнотой 0,4 и ниже;

- модели долгосрочного прогнозирования динамики лесного фонда Северо-Западного Кавказа в условиях экологической напряженности;

- технология лесовосстановительных мероприятий сеянцами с закрытой корневой системой, сочетающая посадку леса и лесотранспортные работы при использовании вертолетной техники;

- способы повышения адаптации лесных культур дуба на вырубках в дубовых насаждениях.

Обоснованность и достоверность результатов исследования базируется на массовом, многолетнем экспериментальном материале, полученном на 40 постоянных и 100 временных пробных площадях, статистической обработке и анализе полученных материалов с применением современной вычислительной техники.

Апробация работы

Отдельные аспекты и положения диссертационной работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения производительности труда в лесной промышленности и лесном хозяйстве в горных районах страны" ( Краснодар, 1975), на выездном пленарном заседании научно-технического Совета Министерства лесного хозяйства РСФСР (Каменномостский, Краснодарского края, 1979), на научно-практической конференции "Интенсификация лесохозяйственного производства Северного Кавказа" (Сочи, 1988), в выступлениях на учредительном съезде общества лесоводов СССР (Ленинград, 1989), I съезде общества лесоводов России (Москва, 1990), II съезде лесничих России (Уфа, 1988), I съезде лесничих СССР (Москва, 1990), на ученых Советах НИИгорлесэкол в период с 1987-1998 гг. По теме диссертации опубликовано 18 работ.

Практическая ценность и реализация рекомендаций

Большая часть практических предложений автора используется производством: технологии лесовосстановления с использованием вертолетной техники при сочетании интересов лесозаготовок и воспроизводства горных лесов, повышение продуктивности лесов за счет привлечения в лесной фонд перспективных интродуцентов, средосберегающие способы и технологии главных рубок, эколого-компенсационное лесоразведение и др.

Часть выводов и предложений, обоснованных в диссертационной работе потребуют дальнейших усилий для реализации их с целью совершенствования ведения лесного хозяйства в регионе.

ГЛАВА I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

На основании обобщения литературных, проектных и лесоустроительных материалов в главе анализируется история освоения лесосырьевых ресурсов региона, эффективность применявшихся в разные периоды способов рубок и лесовосстановительных мероприятий. Отмечается, что леса Северо-Западного Кавказа прошли 3 периода интенсивной эксплуатации: 1930 - 1956 годы - период условно-сплошных, концентрированных и приисковых рубок в III и II группах леса; 1957-1993 годы - период внедрения постепенных, узко-лесосечных и выборочных рубок в лесах II и I группы. С начала 90-х годов, с учетом лесоводственно-биологических особенностей древесных пород, применяется лесосечная (с ограничением по площади) и выборочная форма хозяйства. С 1998 года все леса переведены в I группу.

В связи с переводом лесов Краснодарского края из второй группы лесов в первую (леса Республики Адыгея переведены в первую группу ранее), Лесной кодекс Российской Федерации определил направленность рубок главного пользования на улучшение состояния древостоев, усиление природоохранных функций этих лесов, своевременное и рациональное использование спелых и перестойных древостоев, с учетом защитного, противоэрозионного и водорегулирующего их значения. Исходя из этого определяются задачи лесного хозяйства в области организации лесопользования и воспроизводства лесов.

История научных исследований в лесах Северного Кавказа свидетельствует о временной их периодичности. За исключением немногих стационаров, каждый исследователь на собственных пробных площадях проводил наблюдения, замеры и исследования в небольшой временной промежуток 3-5, редко 10 лет. Эти исследования позволяют судить о некоторых взаимосвязях биогеоценозов и их компонентов, но не могут дать исчерпывающих выводов для обоснования лесохозяйственных мероприятий.

Древостой с момента его возникновения и до естественной спелости представляет собой динамическую систему, находящуюся под влиянием взаимодействующих факторов. Они меняются непрерывно во времени по мере роста и формирования древостоя. Для практических предложений являющихся основой лесоводства недостаточно единовременных наблюдений, а требуются дополнительные разносторонние комплексные исследования и эксперименты, которые по удельному весу должны быть более значительными, чем статистическое изучение типа леса, представленного одним возрастом древостоев ( Молчанов, 1964).

В 1955 году ученые Северо-Кавказской ЛОС (Н.Я.Бондаренко, Е.Н.Будянский, А.И.Ильин, М.П.Мальцев) провели исследования естественного возобновления на 446 га сплошных буковых вырубок и 331 га пихтовых насаждений. Возраст вырубок колебался от 5 до 10 лет. По данным А.И.Ильина (1956) в буковых насаждениях успешно главной породой возобновилось 23% вырубок, смена пород произошла на 66%, и 11% лесосек не возобновилось совсем. Последующее возобновление бука на сплошных лесосеках происходит неудовлетворительно.

На сплошных вырубках в пихтовых насаждениях успешно облесились главными породами ( пихтой и буком ) только 32 % площадей, второстепенными породами 47%, необлесившиеся лесосеки составили 21% обследованной площади; лучше идет возобновление главных пород в мертво-покровном на северных склонах (68%) и в овсянице - буковом пихтарнике (41%). Имеющийся на сплошных лесосеках подрост распространен весьма неравномерно.

А.И. Ильин приходит к выводу, что причиной отсутствия подроста является его уничтожение при вырубке подлеска и подроста, по требованиям техники безопасности, наземная механизированная трелевка и сжигание порубочных остатков.

А.Я. Орлов (1953), обследуя сплошные лесосеки в буковых насаждениях в первые годы после рубки мотивировал отсутствие подроста бука неспособностью его вынести резкое изменение освещенности.

А.А.Степанов (1934) считает возможным применение в буковых лесах Северного Кавказа сплошно-лесосечных рубок. В.З.Гулисашвили (1948) полностью отрицает такую возможность, поскольку это приведет к потере водоохранных и почвозащитных свойств буковых лесов.

До 1956 года большая часть горных лесов Северного Кавказа относились к лесам III группы. Из общей площади Черниговского, Даховского, Псебайского и Бескесского лесхозов к лесам I группы относились 5%, лесам II группы - 30% и к лесам III группы - 65%. Таким образом, 2/3 площади горных лесов относились к лесам III группы, где разрешались концентрированные, условно-сплошные и приисковые рубки а лесоводственно-экологические требования были подчинены интересам лесоэксплуатации.

По результатам научно-исследовательских работ был поставлен вопрос о пересмотре существующего деления лесов Северного Кавказа на группы.

Переход от бессистемных приисковых и условно-сплошных рубок к сплошнолесосечным надо считать явлением прогрессивным. Однако их применение ведет к накоплению необлесившихся лесосек, к смене на больших площадях ценных пород второстепенными, к развитию эрозионных процессов, к снижению водоохранной роли лесов.

Применяемые способы трелевки-тракторы, лебедки, ведут к массовому уничтожению предварительного возобновления и повреждению почвы. Наземную трелевку древесины в горах необходимо запретить. Надо более быстро переходить на воздушную трелевку и транспортировку древесины.

Наилучшим способом рубо