Pнас. – Рсн.

I = ------------------ х 100 где Рнас. – полнота насаждения до рубки,

Рнас.Рсн. – полнота снижения.

Например.

При проведении выборочной рубки в насаждении 7С(125)3Б(80) 0.7 в защитных лесах полнота насаждения может быть снижена рубкой до 0.6. При проведении выборочной рубки в таком же насаждении с полнотой 0.8 полнота насаждения также может быть снижена рубкой до 0.6. При проведении выборочной рубки в таком же насаждении с полнотой 0.9 полнота насаждения также может быть снижена рубкой до 0.6, если при этом интенсивность выборочной рубки не превысит установленного предельного значения.

Предельные значения интенсивности выборочных рубок приведены ниже в таблице.

Таблица 5.2.2

Предельные значения интенсивности выборочных рубок, %

Если интенсивность выборочной рубки, рассчитанная по формуле, превышает предельное значение (таблица 4.2.2), то при назначении рубки принимают предельное значение интенсивности.

Например:

1. В насаждении 6С4С 0.9, плж. ровное, С рт полнота снижения составляет 0.5 (в табл. 4.2.1 графа 2, строка 1, читаем полноту назначения 0.6, отнимаем 0.1, получаем 0.5).

По формуле интенсивность выборочной рубки

I = (0.9 – 0.5)/ 0.9 х 100 = 44.4 = 45%.

По таблице 4.2.2 предельно допустимая интенсивность составляет 35% (графа 2, строка 1).

Поскольку расчетная интенсивность превышает предельную, установленную для данного насаждения, принимаем интенсивность рубки 35%, то есть предельную.

2. В насаждении 10П 0. 7, склон СВ:25 град., П кт полнота снижения составляет 0.6 (в табл. 4.2.1 графа 3, строка 2, читаем полноту назначения 0.7, отнимаем 0.1, поучаем 0.6).

По формуле интенсивности выборочной рубки

I = (0.7 – 0.6)/ 0.7 х 100 = 14.2 = 15%.

По таблице 4.2.2 предельно допустимая интенсивность составляет 30% (графа 4, строка 2).

Поскольку расчетная интенсивность не превышает предельную, установленную для данного насаждения, принимаем интенсивность рубки 15%, то есть расчетную.

·способ (характер) изреживания древостоя– принцип распределения по площади лесосеки подлежащих вырубке деревьев.

При добровольно-выборочных рубках применяют равномерное изреживание древостоев. При этом способе изреживания назначенные в рубку деревья распределены по площади лесосеки равномерно, и после их вырубки не образуется больших «просветов» в пологе крон древостоя.

При проведении выборочных рубок в группово-разновозрастных насаждениях, в которых деревья, относящиеся к различным возрастным поколениям, растут компактными группами (куртинами), применяют групповой (куртинный) способ изреживания. При этом способе изреживания куртины спелого и перестойного древостоя вырубают преимущественно, вплоть до полной их уборки, а в куртинах неспелого древостоя вырубают только сухие и усыхающие деревья. Саму рубку в этом случае называют группово-выборочной (ГВР). Интенсивность этого вида выборочных рубок установлена не более 25%, полнота назначения определяется по таблице 4.2.1, полнота снижения не устанавливается, поскольку в куртинах неспелого древостоя она практически не снижается.

· повторяемость рубки – срок, лет, между двумя очередными рубками в одном насаждении.

Лес растет. После правильно проведенной выборочной рубки создаются благоприятные условия для прироста перспективных, более молодых деревьев. Поэтому через некоторый срок запас и полнота пройденных выборочными рубками насаждений увеличиваются, создаются условия для проведения новой рубки.

Повторяемость выборочных рубок действующими Правилами заготовки древесины установлена в пределах 20 – 40 лет, в светлохвойных насаждениях она составляет, как правило, 20 – 30 лет.

Сроки повторяемости выборочных рубок имеют рекомендательный характер. При более коротком сроке восстановления полноты и запаса древостоя и наличии потребности в проведении выборочной рубки рубка может повториться быстрее.

При неоспоримых лесоводственных преимуществах добровольно-выборочные и группово-выборочные рубок имеют свои недостатки.

Во-первых, лесосечные работы существенно усложняются в сравнении с постепенными и, особенно, сплошными рубками. Необходимо вести строго направленную валку. При несоблюдении установленного технологией разработки лесосеки направления валки, трелевка, особенно деревьев и хлыстов, неизбежно повлечет многочисленные повреждения стволов оставленных на выращивание деревьев в виде обдиров коры. Небольшие деревья и подрост могут быть сломаны. Мелкие лесозаготовители, не имеющие опыта проведения выборочных рубок, не имеющие, как правило, достаточно квалифицированных рабочих и, тем более, надлежащей лесозаготовительной техники, скорее принесут рубкой насаждению больше вреда, чем пользы.

Во-вторых, рубке часто подлежат преимущественно деревья нежелательных, малоценных пород. Даже когда в выборочную рубку назначены деревья ценных пород, древесина подлежащих рубке деревьев часто оказывается низкокачественной, имеет многочисленные пороки.

Все это в совокупности делает выборочные рубки малопривлекательными для лесозаготовителей, цель которых – получить больше высококачественной древесины с меньшими затратами. Затраты на проведение выборочных рубок наиболее высокие из всех рубок, а рентабельность их достаточно низкая. Впрочем, в разновозрастных хвойных насаждениях с наличием спелого или перестойного старшего поколения древостоя выборочные рубки, оставаясь технологически весьма сложными, позволяют заготовить высокотоварную древесину.

Назначая выборочные рубки, лесовод должен заранее знать какое насаждение сформируется в результате, чтобы избежать образования расстроенных рубкой насаждений. Сделать это достаточно сложно в насаждениях, имеющих смешанный состав, возрастные поколения или двухъярусную форму.

Автор предлагает собственную методику определения ожидаемых результатов несплошных рубок в смешанных по составу, разновозрастных и сложных по форме насаждениях с учетом принятой технологии разработки лесосеки.

Методика основывается на пропорциональной зависимости между запасом насаждения и его полнотой. Интенсивность рубки определяется в процентах запаса древостоя, но зависит от уровня снижения относительной полноты. Проанализируйте стандартную таблицу полнот и запасов, при помощи которой лесоустроители устанавливают запас насаждений, приведенный в лесотаксационной базе данных о лесном фонде. Очевидно, что запас древостоя и сумма площадей сечений древостоя с изменением относительной полноты изменяются в зависимости, близкой к прямо пропорциональной.

Рассмотрим пример. В насаждении 5С(140)3С2Б(80) 0.7 С рт, подроста нет, положение ровное, назначена ДВР с интенсивностью 30%. Какие состав насаждения и его возрастная структура ожидаются после рубки? Попробуйте предположить ответ. Скоро вы убедитесь, что точно предположить трудно.

А теперь давайте проведем расчет по предлагаемой методике

Расчет ведется по полноте с точностью до сотых долей единицы.

Полнота распределяется между составляющими породами и поколениями пропорционально составу. Например, старшее поколение сосны, 140 лет, имеет коэффициент состава 5, значит, на него приходится 50% запаса и полноты – 0.35 (50% от 0.70) .

Древостой, подлежащий вырубке на волоках, определяется следующим образом.

Схематически изобразим 1 условный гектар лесосеки проектируемой рубки.

100м

ширина пасек 50м 50м

ширина волоков 4м 4м

Поскольку подроста, подлежащего сохранению, в лесосеке нет, для несплошной рубки должна быть применена широкопасечная технология разработки лесосеки. Проектируем ширину пасеки 50 м. Значит, на 1 условном гектаре будут располагаться 2 пасеки и 2 волока. Проектируем ширину волока 4 м. Учитываем, что, поскольку средний объем хлыста довольно большой, потребуется мощный трелевочный трактор, имеющий соответствующие габариты по ширине. Площадь волоков на 1 условном гектаре, таким образом, составит 4 м х 100 м х 2 = 800 кв. м или 0.08 га, то есть 8% площади. Всего на волоках будет вырублено 8% запаса и полноты, то есть 0.056 (8% от 0.70) = 0.06. Прямолинейные волока располагаются посреди пасек, поэтому, если состав древостоя равномерный, можно предположить, что деревья различных пород на волоках будет вырублены в объеме, примерно пропорциональном составу, то есть по 8% запаса и полноты каждой составляющей породы и поколения. Например, сосны старшего поколения на волоках будет вырублено 0.03 (8% от 0.35 = 0.028 = 0.03).

Древостой, подлежащий вырубке в пасеках, рассчитывается из лесоводственных соображений. Всего подлежит вырубке 0.21 полноты (интенсивность рубки 30% от общей полноты древостоя до рубки 0,70). Ранее мы определили, что 0.06 подлежит вырубке на волоках, значит, в пасеках остается вырубить 0.15 (0.21 – 0.06).

Сосна, 80 лет, в основном рубке не подлежит, но усыхающие, сухие и иные фаутные деревья этого поколения убрать все же необходимо. Отводим на их долю из вырубаемой в пасеках части древостоя 0.01- 0.02. Рубке подлежат преимущественно спелые сосна, 140 лет, и береза, 80 лет. Они в равной степени нуждаются в рубке, но вырубить их полностью не позволяет установленная интенсивность рубки. Запроектируем вырубку березы около 50% ее наличия в пасеках, 0.06 (50% от 0.13), а сосну около 25%, 0.08 (25% от 0.32).

Всего 0.01 + 0.06 + 0.08 = 0.15.

Полнота после рубки определяется вычитанием из данных строки 2 данных строк 3 и 4. Например, сосны старшего поколения останется 0.35 – 0.03 – 0.08 = 0.24.

Всего после рубки полнота ожидается 0.49 = 0.5, полнота снижения допустимая для насаждения данного состава и типа леса.

Ожидаемый состав древостоя после рубки определяем по остаточной полноте составляющих пород и поколений:

В результате произведенного расчета ожидаемых результатов добровольно-выборочной рубки в данном насаждении с интенсивностью 30%, с учетом принятой технологии разработки лесосеки, установлено, что состав изменится в пользу младшего поколения сосны, но преобладающим оно после рубки не станет. Насаждение останется спелым, полнота не снизится ниже допустимого значения.

Обратите внимание, что приведенное решение не единственное. Можно было, например, вырубить всю березу (0.13 в пасеках вместо 0.06) и практически не трогать сосну старшего поколения. Состав после рубки изменился бы в этом случае на 6С(140)4С(80). Можно было запроектировать более узкие волока (3 – 3.5 м) или более широкие пасеки (100 м). В этом случае меньшая часть древостоя была бы вырублена на волоках, и появилась бы возможность изменить состав после рубки в более широких пределах.

Предлагаемая методика позволяет рассмотреть много возможных вариантов одной рубки и выбрать оптимальный вариант, отвечающий целевому назначению лесов, в которых ведется рубка и другим лесоводственным требованиям.

Методика также позволяет избежать ошибок в проектировании выборочных рубок. Например, в результате выборочной рубки в насаждении 6Б4С(80) 0.6, в котором назначена ДВР с интенсивностью 30% не нужно рассчитывать на существенное изменение состава, что доказывает расчет:

Изменение состава рубкой приведет к переводу насаждения из лиственного в хвойное хозяйство, что обычно приветствуется. В данном случае рубкой формируется насаждение с преобладанием сосны, 5С5Б, но одновременно из спелого получается средневозрастное насаждение (по возрасту преобладающей породы). В рубки ухода оно не будет назначено из-за низкой полноты, и, следовательно, до наступления спелости сосны (более 40 лет) окажется вне лесоводственного воздействия. Береза за 40 лет явно потеряет товарность, если вообще не выпадет. Так стоит ли в данном случае проектировать изменение состава рубкой? Может быть, есть смысл оставить состав прежним, тогда выборочная рубка повторится через 10 -15 лет, и тогда можно будет вырубить большее количество березы с пользой.

Литература и нормативно-техническая документация:

1) Лесная энциклопедия, т.1,2, М.,1986.

2) Основные положения по рубкам главного пользования в лесах РФ, 1993 г.

3) Правила рубок главного пользования в лесах Западной Сибири, 1994 г

4) Ткаченко М.Е. Общее лесоводство, М., 1955

5.2 Постепенные рубки.

Постепенными называются рубки, при которых древостой полностью вырубается за несколько приемов в течение более или менее длительного срока, обычно в течение 1 – 2 классов возраста, причем в первые приемы он изреживается более или менее равномерно и лишь последним приемом лесосека полностью очищается от крупных деревьев.

Постепенные рубки решают две весьма важные проблемы возобновления леса:

1) В насаждениях, где подрост отсутствует, они обеспечивают сопутствующее возобновление – возобновление, возникающее в процессе рубки.

2) Еще они позволяют сохранить появившийся подрост от последствий «светового испуга».

Лесосеки рубок главного пользования разделяют на лесосеки с предварительным возобновлением и лесосеки с последующим возобновлением.

• Предварительное возобновление предполагаетналичие под пологом древостоя перед началом рубки ценного, достаточного для лесовосстановления жизнеспособного подроста или лесных культур. Сохраненные при рубке, они позволят сразу по ее завершению перевести лесосеку в покрытую лесом площадь, минуя стадию вырубки.
• Последующее возобновление – это возобновление лесосек, в которых нет подроста (культур) или он неценный, или недостаточный. Вырубки возобновляются от специально оставляемых естественных обсеменителей, от стен леса по границе с вырубкой, или в них создают лесные культуры.

Последующее возобновление вырубок хвойными породами увеличивает продолжительность срока оборота рубки, а наличие предварительного возобновления его сокращает. При последующем возобновлении весьма вероятна смена пород, а создание культур на вырубках требует больших дополнительных затрат. Поэтому предварительное возобновление более предпочтительно, чем последующее. В ряде типов леса изреживание древостоев способствует появлению под пологом многочисленного подроста. Это используется при постепенных рубках.

Однако и у предварительного возобновления могут быть недостатки. Например, если подрост слишком длительное время провел под пологом древостоя, он может сформировать низкобонитетный новый древостой, не соответствующий условиям места произрастания.

Этого недостатка лишено сопутствующее возобновление.

При выставлении подроста из-под полога древостоя на простор, в ассимиляционном аппарате его хвои происходят существенные изменения. По словам И. С. Мелехова, (Лесоведение, 1980) «ассимиляционный аппарат лесных деревьев неодинаков в пределах одной и той же породы, даже в пределах одного и того же дерева: по-разному работают хвоя или листва в верхней, средней или нижней части кроны, на ее периферии или в глубине». Хвою или листву подразделяют на световую и теневую. У теневой хвои или листвы более крупные хлоропласты и большая концентрация хлорофилла в них. Они начинают усвоение углекислоты в процессе фотосинтеза уже при очень незначительном освещении. Резкое увеличение освещенности вызывает срочную необходимость замены теневой хвои или листвы на световую. У листопадных пород этот процесс протекает относительно безболезненно, так как вписывается в естественные рамки. У вечнозеленых пород досрочная замена хвои протекает весьма болезненно, и при ее преобладании растение может погибнуть. Это явление получило название «световой испуг подроста». У подроста, сформировавшегося под пологом высокополнотного древостоя, теневая хвоя преобладает, и вероятность его гибели от «светового испуга» высока.

Кроме того, на подрост, оказавшийся на вырубке, начинает воздействовать целый комплекс неблагоприятных природно-климатических факторов, о которых будет подробно рассказано в следующей теме, и которые усиливают эффект «светового испуга».

Постепенные рубки позволяют относительно безболезненно адаптировать подрост к новым условиям освещенности путем постепенного ее увеличения.

Классические четырехприемные равномерно-постепенные рубки (4-РПР), разработанные еще в 19 веке в Германии, проводились в девственных еловых и буковых насаждениях в такой последовательности:

Впоследствии постепенные рубки совершенствовались, в том числе и в лесах России. Д. М. Кравчинский, проводя их в елово-мягколиственных насаждениях северо-запада европейской части России, уменьшил число приемов до 2 – 3, получились, соответственно 3-РПР и 2-РПР. Рубки Кравчинского В. Г. Нестеров (Общее лесоводство, 1954) описывает так:

«При двухприемных рубках Кравчинский в первом приеме удалял примесь мягколиственных и около 1/4 – 1/3 ели, а всего около половины запаса насаждения. При этом чтобы остановить появление отпрысков, осину за 3 – 5 лет до рубки окольцовывали – очищали от коры пояс шириною примерно в 25 – 30 см.

Во втором приеме, проводимом через 10 лет после первого, дорубался остаток древостоя. В дальнейшем автор пришел к выводу о недостаточности 10-летнего срока возобновления при двухприемных рубках. Он начал применять трехприемные рубки (в течениие15 лет), при которых второй прием был таким же, второй сводился к удалению половины оставшейся части древостоя, а третий – к удалению оставшейся части древостоя.

Рубки Кравчинского оказались успешными во влажных ельниках-черничниках. В насаждениях с более развитым напочвенным покровом их успех был незначительным, а в ельниках на неустойчивых почвах (долгомошниковые) из-за ветровала они вообще не удались».

Опыт рубок Д. М. Кравчинского ценен и сегодня. Современные равномерно-постепенные рубки проводят в 2 приема, начиная с третьего, если к моменту назначения рубки под пологом высокополнотного древостоя имеется ценный достаточный подрост, или в 3 приема, начиная со второго, если подроста нет, но он может сформироваться после изреживания древостоя. Первый прием рубки не нужен, если насаждение до наступления возраста рубки спелых насаждений было пройдено рубками ухода, и его полнота снижалась до оптимальных значений.

Биологическая сушка осины – так теперь называют лесоводственный прием, впервые примененный Кравчинским – надежный способ борьбы с порослью осины. В современных условиях ее заменяют менее трудоемкой химической сушкой осины путем инъекции арборицидов или обработкой ими пней непосредственно после рубки. Подробно об использовании арборицидов будет рассказано в 6 разделе, в теме 6.10.

Существуют три других вида постепенных рубок, разработанных российскими лесоводами.

Чересполосно-постепенные рубки(ЧПР), при которой древостой вырубается в течение одного класса возраста за 2 – 4 приема, проводятся примерно в тех же условиях, что и РПР, но цели рубки реализуются иным способом.

Лесосека разделяется на полосы, по ширине не превышающие высоты древостоя (25 – 35 м), при наличии под пологом угнетенного подроста ширина полос уменьшается наполовину (15 – 20 м). В первый прием полностью вырубается древостой:

1) при двухприемной рубке (2 ЧПР) – с каждой второй полосы (рис. 33а);

2) при трехприемной рубке (3 ЧПР) – с каждой третьей полосы (рис. 33б);

3) при четырехприемной рубке (4 ЧПР) – с каждой четвертой полосы (рис. 33в)

В последующие приемы поэтапно вырубается древостой с остальных полос, как показано на рисунке 33.

Приемы рубки проводятся через 4 – 6 лет, но не ранее того, как на вырубленных в предшествующий прием полосах обеспечено надежное возобновление.

Двухприемные чересполосные рубки проводятся в устойчивых к ветровалу древостоях. Проведение двухприемных чересполосных рубок в ельниках, по данным М. Е. Ткаченко (Общее лесоводство, 1955) нередко вызывало сильный ветровал в полосах, оставляемых на второй прием. На переувлажненных, заболоченных и иных неустойчивых почвах целесообразно проводить трехприемные и четырехприемные рубки. Ширина полос, вырубаемых в первые приемы рубки, в таких условиях уменьшается до 15 – 20 м, а ширина полос, оставляемых на последний прием рубки увеличивается до 25 – 30 м (рис. 34).

а) б)

в)

Рис. 33 Размещение полос, подлежащих вырубке, в лесосеках чересполосно-