[6].
Основные факторы появление системных проблем в развитии лесного комплекса, следующие:
истощение эксплуатационных запасов древесины в зонах расположения действующих лесопромышленных предприятий и путей транспорта;
низкая эффективность государственного лесного контроля на региональном уровне;
значительные потери лесных ресурсов от пожаров, вредных организмов и болезней. Ущерб от неблагоприятных факторов значительно превышает расход на охрану, защиту и воспроизводство лесов;
низкое качество лесовосстановления;
низкий технический уровень лесохозяйственных работ;
слабо развита инфраструктура в лесах;
высокий уровень нелегального оборота древесины;
нарушение биологического разнообразия лесов [6].
Основными целями стратегического развития лесного комплекса Российской Федерации являются:
обеспечение устойчивого управления лесами;
сохранение и повышение ресурсно-экологического потенциала леса;
создание высококачественной и конкурентоспособной лесобумажной продукции отечественного производства;
- снижение доли импортируемой продукции на внутреннем рынке;
повышение вклада лесного комплекса в социально-экономическое развитие страны;
обеспечение экологической безопасности;
стабильного удовлетворения общественных потребностей в ресурсах и услугах леса [Там же].
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
совершенствование организационной и функциональной структуры государственного управления лесами;
совершенствование системы лесного планирования на федеральном, региональном и местном уровнях;
обеспечение эффективного использования лесов;
совершенствование и развитие государственного лесного контроля и надзора;
научно-инновационное развитие и кадровое обеспечение лесного хозяйства и лесной промышленности;
повышение уровня глубокой химической, механической и энергетической переработки древесного сырья;
совершенствование структуры и рост объемов лесопромышленного производства;
увеличение доли лесобумажной продукции Российской Федерации на экспортных рынках;
освоения новых лесных массивов;
оптимизация экологической нагрузки на окружающую среду.
Приоритетными направлениями развития лесного комплекса являются:
развитие мощностей по глубокой механической, химической и энергетической переработке древесины;
организация рационального, многоцелевого, непрерывного и не истощительного использования лесов [6].
Вырубленные, погибшие, поврежденные леса подлежат воспроизводству. Воспроизводство лесов осуществляется путем лесовосстановления и ухода за лесами. На лесных участках, предоставленных в аренду для заготовки древесины, лесовосстановление осуществляется арендаторами этих лесных участков. Лесовосстановление подразделяется на:
естественное;
искусственное;
комбинированное [Там же].
На лесных участках, предоставленных в аренду для заготовки древесины, лесовосстановление осуществляется арендаторами этих лесных участков. Естественное лесовозобновление - это процесс образования нового поколения леса естественным путем. По отношению к времени рубки различают предварительное, последующее и сопутствующее естественное лесовозобновление. Предварительное - это возобновление, возникшее под пологом древостоя и сохраненное при рубке. Последующее - возобновление, появившееся после сплошной рубки древостоя от прилегающих стен леса, обсеменения и недорубов. Сопутствующее - возобновление, происходящее в насаждении при постепенной или выборочной системах рубок [7].
После заготовки леса, при недостатке подроста необходимо прибегнуть к искусственномулесовосстановлению. На лесокультурных площадях искусственное лесовостановление проводится посевом семян и посадкой сеянцев или саженцев, реже черенков. Посев и посадка не универсальные методы и имеют свои плюсы и минусы, а применение их определяется лесорастительной зоной, бывшим типом леса, типами вырубок целевым назначением культур [8].
Создание культур при искусственном лесовостановлении производится преимущественно методом посадки. Преобладающей породой при посадках на севере Русской равнины является ель, она занимает 70 - 75 % от всех посадок. Используется двух и трехлетний посадочный материал. Из всего объема посадок 70 % приходится на создание лесных культур с использованием саженцев, 30 % - сеянцев [9].
В первую очередь искусственное лесовосстановление в лесной зоне производят на одно и двухлетних (свежих) вырубках и гарях, на которых естественное возобновление хозяйственно ценных пород не ожидается в течение 6 - 10 лет. Затем создают культуры на площадях, где велика вероятность заболачивания и эрозии почв, а также на участках, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования [10].
Во вторую очередь искусственное лесовосстановление осуществляется на не возобновившихся естественным путем главными породами мало и умеренно задернелых вырубках и гарях, лесных почвах, которые не утратили своих лесорастительных качеств. Культивируются вырубки, на которых произошло неполноевосстановление хозяйственно ценными породами [Там же].
Комбинированное восстановление лесов осуществляется за счет сочетания естественного и искусственного лесовосстановления (густота лесных культур (количество посадочных или посевных мест на единице площади) устанавливается в зависимости от количества имеющегося подроста и молодняка лесных насаждений главной лесной древесной породы; комбинированное лесовосстановление под пологом лесных насаждений проводится в основном в зеленых зонах в целях повышения санитарно-гигиенических функций, в противоэрозионных и других защитных лесах; первоначальная густота лесных культур при комбинированном лесовосстановлении под пологом лесных насаждений должна составлять не менее 50% от нормы, установленной для искусственного лесовосстановления в соответствующих природно-климатических условиях [11].
.2 Сплошные рубки
Сплошные рубки - это рубки, при которых древостой рубят в один прием на лесосеке. Каждая рубка рассчитана на последующее лесовосстановление. В России сплошные рубки впервые стали применять для расчистки площади под сельское хозяйство. Сплошные рубки развивались в результате роста потребности в древесине [12].
Организационно-технические показатели сплошных рубок.
Выделяют два вида сплошных рубок:
сплошные рубки с предварительным лесовозобновлением;
Сплошные рубки с предварительным лесовозобновлением назначаются в насаждениях с достаточным количеством подроста и тонкомера хвойных пород. На третий год после рубки проводят контрольное обследование площади рубки. От состояния подроста и тонкомера хвойных пород зависит перевод рубки в лесопокрытую площадь или создание лесных культур [13].
Сплошные рубки с последующим возобновлением применяются при отсутствии подроста и второго яруса или при их нехватке для создания хвойно-лиственных, хвойных посадок. После лесосечных работ требуется выполнение дополнительных мероприятий по лесовосстановлению [Там же].
На основании предварительного обследования, которое проводится на площади вырубок через три - пять лет, принимается решение о дальнейших лесохозяйственных действиях [14].
Все сплошные рубки подразделяются на подвиды с искусственным, естественным и комбинированным возобновлением. Сплошная рубка с искусственным лесовосстановлением не имеют широкого распространения. Такие рубки не проводятся при последующем возобновлении, смене поколений леса. Сплошная рубка с последующим искусственным восстановлением соответствуют природе одновозрастных насаждений таких групп типов леса, где нет предварительного возобновления целевых пород. Это коренные сложные сосняки и ельники, дубравы и другие группы типов леса различных лесорастительных зон [2].
По параметрам лесосек выделяют три вида сплошных рубок:
узколесосечные рубки - это рубки главного пользования, которые проводят лесосеками шириной не более 100 м;
среднелесосечные рубки - это рубки с площадью 11 - 25 га и с шириной 110 - 250 м;
широколесосечные рубки - это рубки с площадью 26-50 га и с шириной 260-500 м [Там же].
Размеры лесосек сплошных рубок устанавливаются по группам пород в пределах лесохозяйственных округов и групп лесов по народнохозяйственному и экологическому значению. Лучшая форма лесосеки - прямоугольная. Выделы сложной конфигурации, не превышающие по площади допустимые размеры лесосеки, назначаются в рубку полностью независимо от их фактической ширины, если они не примыкают к другим выделам со спелыми древостоями [15].
Правильное выбранное направление лесосеки обеспечивает медленное снеготаяние, прогревание почвы на севере и сохранение влаги в почве на юге. Из-за лесорастительных условий и типа леса возможны отклонения от правил. В пойме реки лесосека располагается поперек русла реки. Это уменьшает скорость паводковых вод и эрозии почв [3].
Направление рубки - это направление, в котором каждая последующая лесосека располагается относительно предыдущей. Направление выбирают так, чтобы обнаженная стена леса располагалась с подветренной стороны. Для выбора необходимо знать доминирующее направление сильного ветра. Оптимальный выбор направления рубки принимается с учетом состава древостоя, почвы и рельефа [2].
В рубку назначаются все деревья диаметром более шести см. В некоторых подзонах тайги по разрешению местных лесохозяйственных органов диаметр деревьев может быть увеличен. При такой рубке должно соблюдаться условие о разнице возраста. В рубку не входит тонкомер и семенные деревья, которые необходимо отклеймить во время подготовительных работ [3].
Существует один способ примыкания лесосек - это непосредственное примыкание. Каждая последующая лесосека примыкает к предыдущей в направлении рубки. Для ускорения рубки разрешается несколько зарубов в одном квартале. Количество зарубов на одном км рассчитывается в зависимости от ширины лесосек. Максимальное количество зарубов на одном км составляет четыре при ширине лесосек до 50 м, одна при ширине лесосек более 250 м [Там же].
Экологические последствия сплошных рубок. На вырубках после сплошной рубки наблюдается ухудшение условий для естественного лесовозобновления, изменение лесорастительных условий, понижение почвенного плодородия и так далее. Часть вырубок переходит в категории нелесных площадей - это болота, пустыри. Заболачивание может распространяться на окружающие зоны. Возобновление почвенного плодородия происходит через много лет. Стоимость восстановления плодородия во много раз превышает стоимость предотвращения деградации [15].
К отрицательным экологическим последствиям сплошных рубок также относятся:
смена ценных пород второстепенными;
снижение видового разнообразия флоры и фауны;
малочисленность семенников на крупных вырубках;
оставление недорубов;
снижение побочного пользования лесом [Там же].
Отрицательные экологические последствия сплошных рубок усложняются применением тяжелых многофункциональных машин и ошибками технологии рубок. Современные машины влияют на уплотнение почвы, удаление подстилки, уничтожение подроста [3].
Положительные и отрицательные стороны сплошных рубок. Положительные стороны сплошнолесосечных рубок включают в себя:
.разнообразие получаемых при рубке сортиментов;
.большая возможность механизации лесозаготовительных и лесовосстановительных процессов;
.простота отвода леса в рубку;
.благоприятные световые условия для возобновления леса;
.отсутствие опасности повреждения молодняков при рубке;
.формирование одновозрастных древостоев;
.простота организации охраны от пожаров;
.возможность временного сельскохозяйственного пользования, механизированной корчевки пней, пастьбы скота [12].
Отрицательные стороны сплошнолесосечных рубок включают в себя:
.ухудшение условий для естественного лесовозобновления;
.уменьшение почвенного плодородия и сокращение продуктивности будущих лесов;
.снижение эвапотранспирации, что приводит к усилению поверхностного стока, уплотнению почвы и заболачиванию ее;
.подавление жизнедеятельности, почвенного, животного мира и микроорганизмов;
.нарушение гидрологического режима рек, уменьшение их водности;
.повышение весеннего стока;
.увеличение поступления в реки соединений аммиака, хлоридов;
.увеличение бактериального загрязнения воды;
.возможна смена ценных пород второстепенными, в тайге - хвойных - лиственными;
. обеднение видового разнообразия и генофонда флоры и фауны;
. нарушение естественного хода сукцессии, направленной на повышение устойчивости и продуктивности экосистемы;
. уменьшение побочных пользований в лесу - охотничьих угодий, ягодников, лекарственных трав;
. уплотнение почвы, удаление подстилки, а иногда и гумусового горизонта, уничтожение подроста и связанное с этим ухудшение водно-воздушного и теплого режима почвы, уменьшение ее водопроницаемости, воздухоёмкости и теплоемкости (причинами является применение многооперационных машин и ошибки технологии рубок);
. уменьшение стока углерода из атмосферы и нарушение глобального углеродного цикла [16].
.3 Выборочные рубки
Выборочные рубки - это рубки главного пользования, при которых вырубают часть деревьев определенного возраста, размеров, качества или состояния. В России выборочные рубки стали использоваться с XVII века. Находили деревья с ценными стволами, из которых возможно было получить нужные детали для кораблестроения, домостроения и так далее. Интенсивность рубки была незначительная [17].
Все выборочные рубки делят на подневольно-выборочные и добровольно-выборочные. Подневольно-выборочные рубки начали применять в лесоизбыточных районах со слаборазвитыми путями транспорта, с ограниченным спросом на древесину. Вырубали деревья ограниченного числа пород, древесина которых имела сбыт. В пределах породы в рубку поступали только деревья, достигшие определенных размеров и без дефектов. При подневольно-выборочных рубках во время валки повреждаются остающиеся деревья и подрост. Систематической вырубкой лучших деревьев подневольно-выборочные рубки приводят к отрицательной селекции [2].
Добровольно-выборочные рубки распространены в густонаселенных малолесных районах с развитым транспортом, где велик спрос на древесину в любом виде. Выбираемые деревья использовать полностью. При такой рубке в первую очередь и выбирают деревья с ослабленным приростом, держать которые на корню невыгодно, а оставляют деревья с быстрым ростом и большими потенциальными возможностями его сохранения до следующей рубки. Добровольно-выборочные рубки можно рассматривать как один из важных путей лесной селекции. Такие рубки применяют в лесном хозяйстве некоторых стран Западной и Восточной Европы, в горных лесах [Там же].
При выборочных рубках основные черты леса сохраняются, остается древостой, не изменяют своих особенностей и другие компоненты леса, например, напочвенный покров [12].
Организационно-технические показатели выборочной рубки. К организационно-техническим показателям выборочной рубки относят:
оборот рубки;
оборот хозяйства;
площадь;
форму лесосеки;
способ и срок примыкания лесосек
правила отбора деревьев в рубку [Там же].
Оборот рубки - возраст поколения обладающего наибольшим запасом.
Оборот хозяйства - повторяемость рубки. Повторная рубка назначается после возобновления запаса в результате увеличения прироста и уменьшение отмирания. Площадь лесосеки - не более 50 га в лесах первой группы и 100 га в лесах второй и третьей групп. Форма лесосеки чаще всего соответствует форме таксационного выдела [18].
Примыкание лесосек прямое, то есть последующую рубку, возможно, проводить в смежном выделе. А срок примыкания, как и при сплошных рубках в расчете на предварительное восстановление равняется двум годам для сосны и лиственницы и трем годам для ели и пихты. В принципе для добровольно-выборочной рубки с непреувеличенной интенсивностью срок примыкания не имеет значения [3].
В рубке сначала удаляют крупные спелые деревья с низким приростом.
Признаки спелых деревьев включают в себя такие как:
серый цвет коры;
плитчатая структура коры;
кора покрыта водорослями, лишайниками, мхами;
медленный прирост в высоту;
крона овальной формы;
сухие ветви [2].
Далее удаляют больные и поврежденные деревья различного возраста, а также растения второстепенных пород. Наибольшую опасность при выборочной рубке это повреждения почвы, подроста и оставленных деревьев. Рубку нежелательно проводить в дождливый сезон и по сырой почве. Рекомендуется проводить выборочную рубку зимой [Там же].
Современные выборочные рубки и перспективы их применения.
отрицательные последствия сплошных рубок;
появление новых машин и технологий позволяющих беречь лес;
ухудшение состояние лесов, вызванное загрязнением атмосферы, деятельности человека, засухами, болезнями. В наибольшей степени страдают искусственные леса, а в наименьшей естественные леса смешанного состава;
повышение экологических требований к лесозаготовкам;
необходимость экологической оценки каждой лесосеки [3].
В России доля выборочных рубок была малой. В основном их применяли в горных лесах. Многие лесоводы считают, что нужно увеличить долю и площадь выборочных рубок. Правила рубок главного пользования предписывают проведение выборочных рубок в разновозрастных лесах всех групп и категорий. Исключения составляют такие леса, где рубки главного пользования запрещены [18].
В настоящее время существует ряд обстоятельств, который мешает распространению выборочных рубок:
уменьшение объема рубок и переработке древесины;
недостаток машин, которые обеспечивают технологию без повреждения деревьев, подроста, почвы [Там же].
Преимущества и недостатки выборочных рубок. Положительные стороны выборочных рубок включают в себя:
возможность сохранения сложившихся природных ландшафтов;
получение крупных сортиментов;
сохранение защитных свойств леса;
создание благоприятных условий для естественного возобновления древесных пород, предварительного и сопутствующего возобновления;
возможность использования выборочной рубки в селекционных целя;
меньшая опасность снеговала и снеголома;
улучшение качества древесины путем экологического регулирования ширины и структуры годичных слоев у остающихся па корню деревьев [3].
Отрицательные стороны выборочных рубок включают в себя:
трудность механизации лесозаготовительных работ, из-за чего удорожаются лесозаготовки;
неполное использование вырубаемой древесины;
повреждение большей доли оставшегося древостоя при заготовке;
вырубка лучших деревьев и оставление на корню худших;
усиление опасности образования ветровала, сухостоя и бурелома, которые могут возникнуть во влажных типах леса, старых древостоях, при нерегулируемой интенсивности рубки;
затруднение возобновления светолюбивых пород;
сложность назначения проведения выборочных рубок [Там же].
.4 Постепенные рубки
Постепенная рубка - это вырубка на лесосеке всех спелых деревьев в два или три приёма, в течение одного класса возраста (20 лет). Первое упоминание о постепенных рубках в России относится к началуXIXвека. В основном их применяли в сосняках, позднее в дубравах и ельниках [19].
Постепенные рубки делят на два вида:
группово-постепенные рубки;
- длительно-постепенные рубки [2].
Группово-постепенные рубки являются сложным способом постепенной рубки с длительным периодом лесовосстановления. Такая рубка размещена по площади не равномерно. Лучшие результаты группово-постепенных рубок прослеживаются в смешанных древостоях из теневыносливых пород, таких как пихты и ели [3].
Длительно-постепенной называют рубку, которая в разновозрастных древостоях с большинством старшего поколения и с достаточным количеством молодого дает хороший результат сохранения этого молодого поколения при полной вырубке старшего [11].
Длительно-постепенная рубка эффективна на дренированных почвах в разновозрастных древостоях. Такие древостои чаще встречаются в Сибири, на Урале. Длительно-постепенные рубки лучше сплошных, так как уменьшаются сроки лесовыращивания и упрощается лесовозобновление [Там же].
Организационно-технические показатели постепенных рубок. Организационно-технические показатели постепенных рубок включают в себя: число приемов рубки, интенсивность и повторяемость рубки. Показатели зависят от многих причин, таких как:
от состава древостоя;
от полноты древостоя;
от количества подроста;
от почвы;
от повторяемости семенных годов;
от ветровальности деревьев [12].
В первый приём предусматривается создание под пологие насаждения благоприятных условий для обсеменения лесосеки, а в следующие один или два приема постепенной рубки предусматривается обеспечение успешного роста уже появившегося самосева. Сроки между отдельными приёмами постепенной рубки колеблются от трех до восьми лет [20].
В основном постепенную рубку проводят в пределах выдела, если его размер не превышает нормы, установленные для сплошной рубки. При постепенной рубке ширина лесосеки, ее направление, сроки примыкания устанавливают по правилам для сплошных рубок в соответствии природной зоной и группой лесов. На границе лесосеки с вырубками или молодняками оставляют защитную полосу шириной 20-30 метров для большей ветроустойчивости. Эту полосу удаляют при заключительной рубке [Там же].
При традиционной технологии с трелевкой хлыстов тракторами с чокерным оборудованием ширина пасеки равна полуторной ширине древостоя, последовательно разрабатывается три полосы. При такой технологии можно сохранить 70-80 % подроста [2].
Самой перспективной технологией считается применение разделки на сортименты и трелевка сортимента колесными машинами. При такой технологи степень повреждения деревьев снижается до двух - трех % [Там же].
Современное использование постепенных рубок. Доля постепенных рубок в данный момент не превышает пяти % от общей площади лесов Российской Федерации. Малый удельный вес постепенных рубок объясняются низким уровнем хозяйства в таежных лесах, отсутствие необходимой современной техники, слаборазвитой сетью дорог [3].
Отрицательные результаты при постепенных рубках, в современном лесохозяйстве России объясняются следующими причинами:
усиленный ветровал;
применение тяжелых машин;
задержка с проведением очередного приема рубки [3].
К усиленному ветровалу приводят: постепенная рубка в ельниках на сырых почвах, нарушение отбора деревьев, отсутствие защитной опушки по границе площади с не покрытым лесом или молодняком. Применение тяжелых машин приводит к повреждению корней, а не правильная технология - к повреждению подроста и деревьев. Во избежание данных ошибок необходимы высококвалифицированные рабочие [Там же].
Положительные и отрицательные стороны постепенных рубок. Положительные стороны постепенных рубок включают в себя:
возможность хорошего равномерного обсеменения;
создание благоприятных условий среды для возобновления леса;
выращивание высококачественных одновозрастных древостоев;
эффективное использование предшествующих рубок ухода;
сохранение технических качеств древесины стволов;
сохранение производительности почвы;
возможность обеспечения почвозащитных свойств леса [12].
Отрицательные стороны постепенных рубок включают в себя:
сложность и трудоемкость проведения рубки, затруднительность заготовки леса, особенно ее механизации;
опасность повреждений и уничтожения подроста при валке и трелевке леса. Необходимость дополнительных затрат на мероприятия по уменьшению повреждений;
трудность проведения постепенных рубок в лесах с повышенной опасностью ветровала и бурелома;
невозможность обеспечения защитных функций леса во многих случаях, особенно в горных лесах [Там же].
Недостатки постепенных рубок связаны с трудностями производственно-экономического характера. Одним из путей их преодоления является переход от наземных способов трелевки к воздушным, в первую очередь в горных лесах [Там же].
По сказанному в главе следует отметить, что запас древесины в Российской Федерации составляет 82.1 млрд. м3, 77% приходится на долю ценных хвойных пород от всего запаса. Основные цели стратегического развития лесного комплекса Российской Федерации является обеспечить устойчивого управления лесами и экологической безопасности, сохранение и повышение ресурсно-экологического потенциала леса, создание высококачественной и конкурентоспособной лесобумажной продукции отечественного производства и снижение доли импортируемой продукции на внутреннем рынке.
2. Материалы и методы исследования
.1 Материалы исследования
При разработке темы использовались данные лесохозяйственного регламента Вологодского района от 29.08.2011 г., научная литература, план лесонасаждений и отчеты Вологодского лесничества.
В процессе написания работы использовались документы: кадастр природных ресурсов Вологодского района, лесной Кодекс от 4 декабря 2006 года № 200-ФЗ (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.03.2015), лесной план Вологодской области, утвержденный распоряжением Губернатора Вологодской области от 29.08.2011 № 1888-р. Также использовались карты лесов, климата, рельефа Вологодского района и Вологодской области в целом.
В мае 2017 года было посещено два объекта искусственного лесовостановления. Первый объект находится в участковом лесничестве Пригородное (К-з «Прожектор») в 16 квартале. Площадь участка 26,3 га. В результате сплошной рубки потребовалось искусственное лесовостановление. На данном объекте производилась посадка сеянцев ели с закрытой корневой системой в 2012 году. Расстояние межу рядами четыре с половиной метра, шаг посадки в среднем один метр. Рельеф равнинный, тип леса - ельник, кисличник. Проводятся противопожарные и защитные мероприятия - минерализованная полоса и патрулирование территории.