Динамика еловых лесов Дальневосточного федерального округа

Предметом настоящего исследования авторов являются еловые леса ДФО и их динамика под воздействием природных и антропогенных факторов. Актуальность настоящей проблемы заключена в реальной угрозе потери еловых лесов не только как возобновляемого естественным образом природного ресурса, но и как источника сохранения флоры и фауны, зависимых от состояния данных лесов.

По степени распространения и хозяйственному значению елово-пихтовые леса (ельники), занимают ведущее положение в ряду лесных формаций Дальнего Востока. Составляя одну пятую (19,6%) всех запасов еловой древесины Российской Федерации, они представляют собой крупнейшую сырьевую базу для лесоперерабатывающих предприятий целлюлозно-бумажного и химического производства. Ельники, после лиственичников, являются на территории ДФО второй формацией по площади и занимают 13,89 млн. га, общий запас пихтово-еловых лесов округа составляет 2,3 млрд. м³. Огромные площади и запасы ельников, а также их хорошая возобновляемость в естественных условиях дают почву представлениям о неисчерпаемости данного ресурса. Опираясь на данную позицию, исчисляется и расчетная лесосека, которая составляет для хвойных лесов более 45 млн. м³. Между тем природа темнохвойных лесов, способы восстановления их на вырубках изучены еще недостаточно, поэтому реалии далеки от оптимизма в отношении хвойных пород и, непосредственно, ельников.

Таблица 1

Динамика покрытых лесной растительностью земель ДФО по породам, млн. га

Рис. 1. Диаграмма динамики покрытых лесной растительностью земель ДФО

Данные таблицы и приведенная диаграмма отражают динамику, свидетельствующую о том, что прирост общей площади лесов в 1990 году фактически прекратился. В свою очередь, начиная с 1990 года, прирост ельников по площади произрастания не только сократился, но и появилась выраженная тенденция к ее уменьшению на 578 тыс. га (4%). При этом мягколиственные породы, естественным образом, частично занимают освобождающееся пространство.

Рис. 2. Диаграмма динамики лесных земель ДФО по преобладающим породам

Из диаграммы (рис. 2) видно, что, начиная с восьмидесятых годов, относительная стабилизация общей площади лесных земель сопровождается постоянным снижением территории хвойных лесов, а освободившееся пространство лишь частично (менее 50%) заполняется низкотоварными лиственными породами. Очевидные изменения, произошедшие за незначительный для учета лесных трансформаций двадцатилетний период вследствие техногенного воздействия, позволили проверить достоверность предлагаемой таксономической методики формализации лесоэксплуатационных характеристик (параметров) лесосек. Проведенный анализ динамики запасов лесов с 1966 по 2006 год (табл.2 и рис.3) характеризует существенную деградацию ельников.

Таблица 2

Динамика запасов древесины ДФО, млрд.м³

Рис. 3. Диаграмма запаса ельников

Запас спелых и перестойных хвойных насаждений сократился на 4,8 млрд.м³ (32%), при этом запас спелых и перестойных ельников в ДФО снизился на 1,6 млрд.м³ (40%).

Аппроксимация изменений запаса спелых и перестойных пихтово-еловых лесов за период 1966-2006 годы позволила построить математическую модель динамики ельников региона:

,

где X – год наблюдения.

(Показатели адекватности построенной модели:среднее отклонение 3,7535; средне-квадратичное отклонение 0,251; коэффициент корреляции равен 0,8948).

Прогнозные расчеты, проведенные с помощью приведенной модели, показывают, что в случае сохранения указанных выше тенденций формация ельников, как возобновляемый ресурс, практически уже перестанет существовать всего через сорок лет (см. рис.4).

Рис. 4. Диаграмма прогнозного расчета запаса ельников

Главными причинами снижения лесопромышленного и экологического потенциала пихтово-еловых лесов являются такие факторы, как интенсивное антропогенное воздействие, лесные пожары и усыхания. Масштабы воздействия указанных факторов привели к прогрессирующему истощению и ухудшению качества еловых лесов региона, большим потерям древесины и изменению экологической обстановки на огромных площадях. Эти заключения подтверждены исследованиями А.С. Шейнгауза, А.П. Ковалева и др. Простых способов разрешения проблемы уничтожения ельников не существует, здесь переплелись вопросы не только экономического, нормативно-правового, социального и экологического характера, но и множество природно-производственных факторов.

Так, например, хорошо зарекомендовавшая себя узкопасечная технология разработки лесосек с использованием бензомоторных инструментов и трелевочных тракторов с тросовым технологическим оборудованием потенциально позволяет сохранить до 80 % подроста при зимних и 60-65 % – при летних лесозаготовках. Такое количество сохраняемого подроста практически обеспечивает надежное естественное лесовосстановление на 70 % площади вырубок [4]. Однако обследование современных лесосек промышленных рубок показывает, что на практике наблюдаются существенные отклонения технологических параметров разработки делянок методом узких лент от утвержденных нормативов. Прежде всего, нарушаются приемы валки деревьев и их транспортировки – валка деревьев, зачастую, производится без применения приспособлений для осуществления направленной валки стволов под углом не более 30⁰ вершиной к волоку, деревья на полупасеках валятся, в большинстве случаев, с учетом только их естественного наклона как вершиной, так и комлем в направлении трелевки древесины, при трелевке за комли отмечены постоянные съезды трактора с волока. Сохранность неподлежащих рубке деревьев и подроста при таких отклонениях снизилась практически вдвое, а их выживание практически в четыре раза, что в сочетании с последующим за этими нарушениями ветровалом фактически полностью лишают эти деляны возможности хотя бы частичного естественного возобновления.

Проведенные исследования являются актуальными не только в регионе, но и в масштабах всей страны, ельники гибнут во многих регионах, в частности в Архангельской области площадь усыхания еловых лесов за последние годы увеличилась примерно на 50% и оценивается сегодня более чем в 2 млн. га.

В ДФО массовое усыхание пихтово-еловых лесов в двадцатом веке также, происходило неоднократно, одной из основных причин, кроме нарушений тока подземных вод, вызываемых техногенным воздействием, считается нарастающий процесс ксеротизации территорий всего региона.

Прогрессирующее истощение и ухудшение качества древесных лесных ресурсов, снижение их природоохранного и экологического потенциала требует незамедлительного изменения стратегии лесопользования, перехода на ресурсосберегающие технологии лесозаготовок и переработки древесного сырья, совершенствование методов ведения лесного хозяйства.

Для решения этой проблемы, в первую очередь, необходимо соблюдение следующих основных лесохозяйственных, экологических и технологических принципов [1]:

• сохранение постоянства покрытия лесом территорий лесозаготовок;

• снижение временного интервала между заготовкой леса лесовосстановлением;

• внедрение современных технологий и систем лесозаготовительных машин, обеспечивающих сохранение лесной среды на вырубаемых площадях и снижение количества выбросов отработанных газов в атмосферу;

• совершенствование технологических процессов функционирования предприятий лесопромышленного комплекса с полным и рациональным использованием древесины.

Комплексная реализация указанных принципов возможна при четком выполнении всех нормативных и законодательных актов Федерального и регионального значения, регламентирующих порядок использования и назначение способов и технологий рубок в различных лесорастительных условиях.

В работе [2] А.П. Ковалев предложил методические рекомендации и специальный алгоритм для ПК по автоматизированному выбору оптимального сочетания способов рубок, систем лесозаготовительных машин и технологии лесосечных работ при организации и проведении рубок промышленных рубок в дальневосточных лесах.

Анализ результатов наших исследований по оценке природно-производственных факторов субъектов ДФО в приложении к вышеуказанному программному продукту, показывает, что необходимо произвести коренное перераспределение систем рубок в следующих пропорциях: доля сплошных рубок – должна находиться в пределах 10– 35 %; выборочных – 70-90 %, в том числе постепенных – 20-35 %. Предлагаемое соотношение систем рубок позволит обеспечить выполнение одного из главных принципов устойчивого лесоуправления – сохранение экологического потенциала и биологического разнообразия лесов, а также непрерывного пользования лесом [3].

Сохранение подроста в лесном хозяйстве оценивается как одна из важнейших мер содействия естественному возобновлению леса, способствующая ускоренному лесовоспроизводству. Проблема рационального соотношения способов искусственного лесовосстановления и естественного возобновления леса эффективнее всего решать в рамках предприятий, реализующих весь цикл лесосечных и лесовосстановительных работ.

Сохранение подроста и молодого поколения леса при всех системах рубок позволяет сократить, по сравнению с лесными культурами, не менее чем 2– 3 раза количество уходов за молодыми древостоями и на 20– 30 лет уменьшить сроки лесовыращивания [3].

В качестве весомого аргумента в пользу возможности исправить ситуацию с вырождением ельников, как возобновляемого естественным образом ресурса, можно привести яркий пример с кедровниками ДФО. В свое время уникальная биосфера региона потеряла вследствие лесозаготовок львиную долю «кормильца» дальневосточной тайги - кедра. Однако введенные обоснованные мероприятия и ограничения позволили стабилизировать положение с деградацией кедровников. Естественно, еще очень рано говорить о восстановлении кедра, но факт приостановления темпов деградации говорит о том, что принятые научно- обоснованные меры были хоть и запоздалые, но по сути верные в отношении кедровых лесов и их обитателей.

На основе проведенных аналитических исследований и результатов прогнозных расчетов можно сделать следующие выводы:

• промышленные рубки, реализуемые в настоящее время в ельниках, не отвечают современной концепции устойчивого и неистощительного лесопользования и воспроизводства природных ресурсов; ельники истребляются в угоду экономических выгод лесопользователей;

• реализуемые технологии и системы машин лесозаготовительного производства оказывают значительное негативное влияние на состояние и направление развития пихтово-еловой формации региона;

• заготовка древесины без учета лесоводственно-экологических требований, лесные пожары и усыхание привели к значительному уменьшению площади и запасов ельников;

• пихтово-еловые леса, пройденные сплошными рубками, практически не способны к естественному возобновлению, в связи с чем необходимо отказаться совсем или свести к минимуму проведение в них сплошных рубок. Общая доля выборочных и постепенных рубок уже сейчас должна составлять не менее 90 %;

• реализуемые технологии и системы машин лесозаготовительного производства оказывают значительное негативное влияние на состояние и направление развития пихтово-еловой формации региона, поэтому задача поиска новых экологизированных технологий и систем машин для лесозаготовок является очень актуальной;

• для предотвращения кризисной ситуации в регионе необходимо в срочном порядке начать работу по разработке концепции управления пихтово-еловыми лесами Дальнего Востока на принципах устойчивого лесопользования.

Литература:

1. Ковалев А.П. Роль способов рубок в рациональном использовании природных ресурсов Дальнего Востока // Рациональные основы организации и ведения лесного хозяйства – Хабаровск: Изд-во ФГУ ДальНИИЛХ. 2001. С. 197-219.

2. Ковалев А.П. Лесоводственно-экологические основы устойчивого лесопользования на Дальнем Востоке. Дис. на соиск. учен. степени д.с/х.н., Уссурийск. 2004. 312 с.

3. Ковалев А.П., Рябухин П.Б., Челышев В.А. Современное состояние лесов российского Дальнего Востока и перспективы их использования. Хабаровск: Изд-во ФГУ ДальНИИЛХ, 2008.– 470 с.

4. Манько Ю.И., Усольцев В.М. Особенности адаптации предварительного подроста на вырубках в пихтово-еловых лесах центральной и северо-восточной части Приморского края // Классификация и динамика лесов Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука. 2001. С. 342-344.