В статье приводятся результаты анализа лесоводственной эффективности различных способов лесовосстановления на сплошных вырубках после применения сортиментной технологии лесозаготовок на базе многооперационных машин. Даны рекомендации по выбору оптимальных вариантов лесовосстановления.
Ключевые слова: сплошные рубки, многооперационные лесозаготовительные машины, сортиментная технология лесозаготовки, лесосека, пасека, технологический коридор, лесовосстановление, подготовка почвы, подрост, саженцы.
Сортиментная технология лесозаготовок на базе комплекса многооперационных валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (харвестеров) и сортиментовозов (форвардеров) в настоящее время является достаточно распространенной на арендуемых лесных участках, поскольку исключает необходимость организации нижних складов. В то же время такая технология имеет целый ряд специфических особенностей, в том числе связанных с проведением работ по лесовосстановлению на сплошных вырубках.
Целью работы явилась оценка эффективности различных способов лесовосстановления на сплошных вырубках после проведения лесозаготовок с использованием сортиментной технологии.
Исследования проводились на территории Бисерского лесничества, расположенного в Горнозаводском районе Пермского края. В соответствии с Приказом Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367 «Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации» район исследований относится к таежной зоне, Средне-Уральскому таежному району [2, 15].
В основу исследований положен метод пробных площадей. Пробные площади закладывались на лесных участках, пройденных сплошными рубками с использованием комплекса многооперационных машин в разные сезоны года.
До рубки на исследуемых участках произрастали лесные насаждения, представленные перестойными ельниками зеленомошной, травяной и сфагновой групп типов леса, с преобладанием ели в составе с незначительной примесью пихты и березы, III — IV классов бонитета, с относительной полнотой 0,7–0,8. На всех исследуемых участках до рубки под пологом древостоев присутствовал хвойный подрост предварительной генерации в количестве от 600 до 4000 шт./га. В составе подроста доминировала ель, на долю которой приходилось от 6 до 9 единиц состава. Доля других пород (кедр, пихта, береза) в сумме составляла не более 4 единиц состава.
Технологический процесс лесосечных работ с применением многооперационных машин на всех исследуемых участках являлся однотипным и включал в себя валку, обрезку сучьев и раскряжевку деревьев на сортименты харвестером с предварительной разрубкой технологических коридоров шириной 3,0 метра. Технология работы харвестера включала несколько операций: наведение харвестерной головки на ствол дерева, захват дерева, спиливание и сталкивание дерева в сторону пасеки шириной 16 метров, протаскивание дерева на противоположную сторону технологического коридора и обрезка сучьев, раскряжевка полученного хлыста на сортименты, укладка готовых сортиментов по обе стороны от оси технологического коридора, переезд на новую технологическую стоянку, а затем — на новый технологический коридор. Сортименты, уложенные харвестером вдоль технологического коридора, загружались форвардером с помощью манипулятора и вывозились им же по магистральному технологическому коридору к месту погрузки на лесовозный транспорт (погрузочная площадка размерами 60 х 40 м), подборка порубочных остатков с лесосек так же осуществлялась с помощью форвардера.
При технологии работ, предусматривающей сталкивание дерева харвестером в сторону пасеки и последующее его протаскивании в сторону технологического коридора вместе с кроной, как правило, наблюдается почти полное уничтожение подроста предварительной генерации в этом месте. Практически полное уничтожение подроста отмечается также на погрузочных площадках. Кроме того, в местах протаскивания деревьев и укладки сортиментов при проведении работ в бесснежный период года также происходит уничтожение живого напочвенного покрова.
На всех исследуемых участках лесозаготовка осуществлялась многооперационными машинами на колесном ходу. Способ очистки мест рубок — измельчение и укладка порубочных остатков на технологические коридоры. Ширина лесосек варьировала от 90 до 400 м.
Мероприятия по лесовосстановлению на исследуемых участках заключались в проведении мер содействия естественному лесовосстановлению в виде сохранения подроста предварительной генерации (в случае, если его количество соответствовало нормативному) либо проведению посадки лесных культур (в случае, если количество подроста не соответствовало нормативному). Нормативы численности подроста устанавливались согласно Приказу Минприроды России от 25.03.2019 г. № 188 «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений» [1, 42].
Мероприятия по искусственному лесовосстановлению включали: подготовку почвы и посадку саженцев ели.
Подготовка почвы проводилась тремя различными способами:
– нарезкой полос шириной 3,0 м отвалом бульдозера через каждые 3,0 м;
– нарезкой борозд шириной 1,4 м плугом ПКЛ-70 в двухкорпусном варианте в агрегате с трактором ТТ-4М через каждые 3,0 метра;
– созданием микроповышений ковшом экскаватора объемом 1,55 м3 в количестве 500 шт/га. Микроповышения формировались высотой 0,5 м, на расстоянии друг от друга 1,5–2,0 м в шахматном порядке, как на пасеках, так и на волоках.
Посадка проводилась двумя способами:
– на лесосеках с подготовкой почвы плугом ПКЛ-70 и отвалом бульдозера — трехлетним саженцами ели сибирской с открытой корневой системой под меч Колесова в дно полосы или борозды;
– на лесосеках с подготовкой почвы ковшом экскаватора — трехлетними саженцами с закрытой корневой системой специальной посадочной трубой в созданные микроповышения по методу конверта (5 саженцев в каждое микроповышение).
Для оценки эффективности проведенных мероприятий по лесовосстановлению были заложены 9 пробных площадей, в том числе 5 — на лесосеках, где проводились мероприятия по естественному лесовосстановлению и 4 — на лесосеках, где проводились мероприятия по искусственному лесовосстановлению. На каждой пробной площади равномерно по территории лесосеки (включая пасеки и технологические коридоры) закладывались учетные площадки размером 2,0 х 2,0 м в количестве 30 шт. В процессе учета подрост группировали по породам, высоте и жизненному состоянию. По высоте подрост разделяли на следующие высотные группы: мелкий (не более 0,5 м), средний (0,6–1,5 м) и крупный (более 1,5 м). По жизненному состоянию — на жизнеспособный, сомнительный и нежизнеспособный. Оценка успешности лесовосстановления проводилась в соответствии с Приказом Минприроды России от 25.03.2019 г. № 188 [1, 42]. Весь жизнеспособный подрост при этом пересчитывался в крупный согласно требованиям [1, 8].
Как показали результаты исследования, поврежденный в процессе рубок подрост на территории лесосеки распределяется неравномерно. Его больше в местах размещения погрузочных пунктов и меньше — в отдаленных частях лесосеки на пасеках. Доля поврежденного подроста на лесосеке в целом находится в прямой зависимости от площади, занятой технологическими коридорами и погрузочными пунктами. В зимний период года, благодаря снежному покрову, повреждений при рубках подроста и живого напочвенного покрова наблюдается гораздо меньше.
Полученные результаты показали, что общее количество подроста предварительной и последующей генераций больше на лесосеках летней заготовки (соответственно 4331 шт./га в ельнике черничном и 4165 шт./га в ельнике кисличном). На лесосеках зимней заготовки количество подроста значительно меньше (3165 шт./га в ельнике мшистом, 1915 шт./га в ельнике травяном и 3082 шт./га в ельнике осоково-сфагновом) и представлено в основном предварительной генерацией. Это объясняется тем, что в бесснежный период при рубках происходит уничтожение лесной подстилки и минерализация поверхности почвы, что способствует поселению на таких участках подроста последующей генерации. На лесосеках в зеленомошной и сфагновой группах типов леса как летней, так и зимней заготовки естественное лесовосстановление оценивается как успешное елью. На лесосеке травяной группы типов леса естественное лесовосстановление оценивается как неудовлетворительное.
Результаты оценки эффективности искусственного лесовосстановления показали, что полосный способ подготовки почвы отвалом бульдозера имеет ряд недостатков. На участках с подготовкой почвы таким способом в ельнике травяном наблюдается накопление жидких атмосферных осадков внутри полос по причине ограничения их стока за пределы полос обваловкой. Фильтрация воды в почву также происходит медленно, поскольку почвы в основном суглинистые и глинистые по механическому составу. В результате это привело к гибели 80 % саженцев лесных культур, высаженных в дно полосы. Количество сохранившихся растений на момент учета — менее 900 шт./га.
На лесосеках с подготовкой почвы нарезкой борозд плугом ПКЛ-70 и посадкой в дно борозды в ельнике папоротниковом, также наблюдается накопление жидких атмосферных осадков и частичная гибель саженцев после посадки, из которых на момент учета сохранилось не более 1000 шт./га. Вместе с тем, следует отметить, что при таком способе подготовки почвы отмечается меньшая повреждаемость подроста предварительной генерации по сравнению с полосной расчисткой ввиду меньшей ширины борозд по сравнению с полосами и меньшей долей площади, занятой бороздами, от общей площади лесосеки.
На лесосеках с подготовкой почвы созданием микроповышений ковшом экскаватора в ельнике папоротниковом, наблюдается хорошая приживаемость саженцев и хорошая сохранность подроста после рубки. Общее количество саженцев и подроста в сумме на этих участках на момент учета составляет 3998 и 4050 шт./га соответственно.
Наибольшее количество подроста ели и пихты последующей генерации отмечается на лесосеках летней заготовки в зеленомошной группе типов лесов. На зимних лесосеках всех исследуемых групп типов леса количество подроста последующей генерации значительно меньше, чем на летних.
Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод, что содействие естественному лесовосстановлению путем сохранения подроста в процессе рубки является достаточно эффективным мероприятием в зеленомошной и сфагновой группах типах леса. В травяной группе типов леса сохранение подроста не эффективно в виду его последующего заглушения травяным покровом. В данной группе типов леса целесообразно ориентироваться на проведение искусственного лесовосстановления.
Наиболее эффективной является технология искусственного лесовосстановления с подготовкой почвы созданием микроповышений ковшом экскаватора и использованием посадочного материала с закрытой корневой системой и посадкой его по микроповышениям. При такой технологии наблюдается приживаемость саженцев до 95 % и максимально сохраняется подрост предварительной генерации.
Наименее эффективной является технология создания лесных культур с подготовкой почвы отвалом бульдозера с посадкой саженцев в дно борозды. При такой технологии наблюдается застой вод атмосферных осадков на поверхности полосы, что вызывает вымокание саженцев и низкую приживаемость лесных культур, не превышающую 20 %. Кроме того, полосная расчистка приводит к значительному уничтожению подроста предварительной генерации.
Существенного влияния ширины лесосеки и давности рубки на характеристики лесовосстановления не установлено.
Литература:
- Приказ Минприроды России от 25.03.2019 г. № 188 «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений». — М., 2019. — 156 с.
- Приказ Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367 «Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации». — М., 2014. — 24 с.
