Оптимизация рубок ухода в сосняках среднего Урала

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

ОПТИМИЗАЦИЯ РУБОК УХОДА В СОСНЯКАХ СРЕДНЕГО УРАЛА

С.В. ЗАЛЕСОВ, проф. каф. лесоводства УГЛТУ, д-р с.-х. наук,

А.Г. МАГАСУМОВА, УГЛТУ, канд. с.-х. наук,

Е.С. ЗАЛЕСОВА, студент 2 курса УГЛТУ

Общеизвестно, что рубки ухода являются основным лесоводственным мероприятием по выращиванию высокопродуктивных устойчивых насаждений. Однако лесоводствен-ная и экономическая эффективность рубок ухода во многом определяется научно обоснованным подходом к режиму их проведения. К сожалению, на Урале практически нет спелых древостоев, пройденных ранее всеми видами рубок ухода, а выводы о лесоводственной и экономической эффективности их проведения основываются на теоретических положениях и материалах, полученных в других регионах страны. Разработка региональных практических рекомендаций по проведению рубок ухода в лесах различного видового состава и целевого назначения становится особенно актуальной в связи с изменившейся в последние годы экономической обстановкой в стране. В настоящее время как с биолого-лесоводственной, так и с экономической точек зрения доказана несостоятельность применения при рубках ухода в эксплуатационных лесах принципа «рано, умеренно и часто». Многочисленные опыты показывают несомненную возможность и целесообразность увеличения интенсивности изреживания и сокращения числа приемов рубок ухода.

С.Н. Сенновым [12] на основе экспериментальных данных для условий Ленинградской и Новгородской областей были составлены программы рубок ухода, которые позднее И.Г. Майоровым [10] были экономически обоснованы. Однако эти программы не могут использоваться на Урале, так как они не учитывают специфику природно-экономических условий региона. Для составления региональных программ должен быть накоплен обширный фактический местный материал, представленный в виде экспериментальных таблиц или моделей хода роста древостоев, в которых проводится регулярный уход [12].

Целью нашей работы является оценка эффективности рубок ухода в сосновых древос-

тоях ягодникового типа леса, произрастающих на территории Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета. В соответствии со схемой лесорастительного районирования Б.П. Колесникова и др. [8], территория района исследований относится к южнотаежному округу Зауральской холмисто-предгорной провинции Западно-Сибирской равнинной лесорастительной области. В основу исследований положены материалы по рубкам ухода различной интенсивности, полученные на постоянной пробной площади (ППП), заложенной в 1952 г. профессором М.В. Колпиковым в 17-летнем сосновом древостое с незначительной примесью лиственных пород. В 1976 г. в 41-летнем возрасте в насаждениях был проведен второй прием рубок ухода различной интенсивности. В секциях ППП проводились периодические обмеры всех деревьев по общепринятым методикам проведения работ на постоянных пробных площадях. Последний учет был выполнен в 2006 г. при возрасте древостоя 71 год.

Результаты опытов подтвердили вывод ряда исследователей [2-7, 9, 11, 12] о том, что рубки ухода не повышают общей производительности древостоев (табл. 1), а если и повышают, то незначительно.

Анализ материалов табл. 1 позволяет сделать вывод о том, что при различном режиме изреживаний эффективность рубок ухода сильно различается. Так, слабые рубки ухода, проведенные в 41-летнем возрасте (РС-I), приводят к увеличению прироста в первые 20 лет после рубки, а затем прирост древостоя резко снижается. Напротив, рубки ухода очень сильной интенсивности (КС-2) способствуют резкому снижению прироста по сравнению с таковым в контрольном древостое. Однако уже на протяжении 54 лет величина прироста на КС-2 имеет тенденцию поступательного увеличения. Последнее позволяет предположить, что в будущем прирост на данной секции достигнет такового в контрольном древостое.

18

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Изменение производительности древостоев на ППП

Индекс секции Интенсивность рубки по годам, % Запас древесины в 1976 г., м3/га Древостой в возрасте 55 лет

cd J-H ъ сS а со Прирост, м3/га Прирост, % к контролю cd J-H ъ сS а со Прирост, м3/га Прирост, % к контролю cd J-H ъ сS а со Прирост, м3/га Прирост, % к контролю

<N in Os 9 Ш До рубки После рубки Общий s S п ц К 2 а ^ <D СЗ я м И В к Я з J"t1 <D О F Общий s | g 2 К <N a <n а л С со я « ч S <D W о, О О % Общий а Н 5- <D Я 4 2 о 5 to Он —л Я в м 1) 5S щ Э п 2 1) о Он 1) и F

КС-1 0 0 275 275 403 128 9,1 100 522 247 11,2 100 567 292 9,7 100

КС-2 70 0 233 233 319 86 6,1 67 424 191 8,7 78 511 278 9,3 95

PC-I 0 15 286 243 387 144 10,3 113 573 330 15,0 134 453 210 7,0 72

PC-II 50 37 288 182 307 125 8,9 98 430 248 11,3 101 478 296 9,9 101

PC-V 60 5 214 203 308 104 7,4 81 443 240 10,9 97 470 267 8,9 91

PC-VI 70 26 231 171 277 106 7,6 83 383 212 9,6 86 429 258 8,6 88

Таблица 2

Эффективная продуктивность древостоев на ППП

Индекс секции Интенсивность, % Запас, вырубаемый при проходных рубках, м3/га Эффек тивнос воз тивная продук-ть древостоев в эасте 55 лет Эффективная продуктивность древостоев в возрасте 63 года Эффек тивнос воз тивная продук-ть древостоев в расте 71 год

Прочисток Проходных рубок Запас общий, м3/га Эффективная продуктивность Запас общий, м3/га Эффективная продуктивность Запас общий, м3/га Эффективная продуктивность

м3/га % к контролю м3/га % к контролю м3/га % к контролю

КС-1 0 0 0 403 403 100,0 522 522 100,0 567 567 100,0

КС-2 70 0 0 319 319 79,0 424 424 81,2 511 511 90,1

PC-I 0 15 43 387 430 106,7 573 616 118,0 453 496 87,5

PC-II 50 37 106 307 413 102,5 430 536 103,0 478 584 103,0

PC-V 60 5 11 308 319 79,0 443 454 86,9 470 481 84,8

PC-VI 70 26 60 277 337 84,0 383 443 85,0 429 489 86,2

На всех опытных секциях запас древостоев ниже такового на контроле. В то же время при условии проведения рубок ухода интенсивностью 50 % в 17-летнем возрасте и 37 % в 41-летнем возрасте (PC-II) прирост древостоя превышает таковой на контрольной секции.

Для более детальной оценки количественных изменений, происходящих в древостое, использован показатель «эффективной продуктивности», предложенный Г.А. Владимировой [1]. Данный показатель (табл. 2) учитывает запас древесины в исследуемом возрасте с учетом вырубленного запаса при предыдущих уходах, за исключением не-

ликвидной древесины, вырубленной при прочистках. Материалы табл. 2 свидетельствуют, что лучшими показателями характеризуется насаждение, пройденное прочистками интенсивностью 50 % и проходными рубками интенсивностью 37 % (PC-II).

Относительное увеличение запаса можно назвать эффективной «работой» древостоя. Этот показатель учитывает первоначальный запас и характеризует темпы прироста. Эффективную «работу» древостоя можно использовать для оценки количественных изменений, а в качестве сравнительного показателя принять прирост древесины на 1 м3 наличного запаса после проведения рубок ухода (табл. 3).

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

19

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 3

Эффективная «работа» древостоя

Индекс секции Запас, м3/га Прирост Эффективная «работа» древостоя, % Отношение к контролю, %

После рубки Спустя 30 лет Общий, м3/га На 1 м3 наличного запаса, м3

КС-1 275 567 292 1,06 106 100,0

КС-2 233 511 278 1,19 119 112,3

PC-I 243 453 210 0,86 86 81,1

PC-II 182 478 296 1,63 163 153,8

PC-V 203 470 267 1,32 132 124,5

PC-VI 171 429 258 1,51 151 142,5

Таблица 4

Характеристика отпада по густоте

Индекс секции Интенсивность, % Отпад за 30 лет после проходных рубок

Прочисток Проходных рубок шт./га % Отношение к контролю, %

КС-1 0 0 5366 68,0 100,0

КС-2 70 0 1050 49,5 19,6

PC-I 0 15 2144 55,2 40,0

PC-II 50 37 866 36,7 16,1

PC-V 60 5 1252 44,3 23,3

PC-VI 70 26 396 26,8 7,8

Таблица 5

Влияние рубок ухода на густоту древостоев и размер наиболее крупных деревьев

Индекс секции Интенсивность, % Через 9 лет после рубки Через 14 лет после рубки Через 22 года после рубки Через 30 лет после рубки

Прочисток Проходных рубок Количество деревьев толще 20 см Максимальная ступень толщины, см Количество деревьев толще 20 см Максимальная ступень толщины, см Количество деревьев толще 20 см Максимальная ступень толщины, см Количество деревьев толще 20 см Максимальная ступень толщины, см

шт/га % шт/га % шт/га % шт/га %

КС-1 0 0 75 1,5 20 175 3,5 22 550 17,5 24 650 25,7 32

КС-2 70 0 460 26,2 30 480 28,7 34 620 41,3 34 660 61,7 40

PC-I 0 15 190 5,0 28 276 8,0 28 520 21,2 32 543 31,2 36

PC-II 50 37 180 7,6 24 258 11,5 26 544 31,3 30 607 40,6 34

PC-V 60 5 194 6,5 24 278 10,3 26 548 26,5 30 601 38,2 44

PC-VI 70 26 339 22,9 28 383 28,4 28 561 44,9 32 594 54,8 36

Материалы табл. 3 наглядно свидетельствуют, что эффективная «работа» древостоя резко повышается при систематическом проведении изреживаний. В варианте опыта, когда древостой был пройден прочистками интенсивностью 70 % и проходными рубками интенсивностью 37 %, прирост на 1 м3 запаса более чем в полтора раза превысил величину данного показателя в контрольном древостое.

Одним из важнейших последствий рубок ухода является предотвращение естественного отпада. Без вмешательства человека в естественный отпад переходит более 45 % древесины от запаса, накапливаемого древостоем к возрасту спелости [2, 4, 6]. О влиянии различных режимов рубок ухода на величину отпада можно судить по материалам табл. 4.

На всех секциях, где были проведены рубки ухода, отмечается снижение отпада как

20

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

по абсолютной, так и по относительной величине. Если на контроле густота древостоя сократилась с 7891 до 2525 шт./га, то на секции РС-II снижение густоты не превышало 866 шт./га, а на секции РС-VI - 396 шт./га. В то же время рубками ухода не удалось исключить отпад полностью ни при одном варианте изреживания.

При проведении рубок ухода необходимо учитывать не только стоимость выращиваемой и заготавливаемой древесины, но и суммарную ценность других полезностей леса. Определенную ценность имеет живица, получаемая при подсочке сосны обыкновенной. Проведение рубок ухода, за счет увеличения доли крупных деревьев, способствует расширению базы подсочки. Так, объем среднего дерева сосны на контрольной секции составил в 2006 г. - 0,2246 м3, в то время как на КС-2 и РС-II аналогичные показатели составили 0,4495 и 0,3012 м3 соответственно.

Данные о влиянии рубок ухода на долю крупных деревьев приведены в табл. 5.

Материалы табл. 5 свидетельствуют, что доля деревьев толще 20 см, то есть возможных для подсочки, на всех рабочих секциях превышает таковую на контроле. Однако показатели густоты в абсолютных величинах между секциями различаются несущественно.

В результате проведенных исследований предлагается следующая программа рубок ухода в сосновых древостоях ягодниково-го типа леса.

Первый прием рубок ухода, при отсутствии опасности заглушения сосны лиственными породами, следует проводить в возрасте 17-20 лет интенсивностью 50 % по густоте. Задержка в уходе приводит к повышенному отпаду тонкомерных деревьев, повышению пожарной опасности и возможности потери насаждениями устойчивости. Увеличение интенсивности изреживания нежелательно, так как соответствующее ему повышение доли крупных сортиментов не компенсирует снижения запаса древостоя и потери качества выращиваемой древесины.

Второй прием рубок ухода целесообразно проводить в возрасте 40-45 лет интенсивностью 30-35 % по запасу. Последнее обеспечит достаточно высокий уровень прироста и значительное сокращение отпада деревьев.

Третий прием рубок ухода при возрасте 80-100 лет не проводится. При более высоком возрасте рубки возможно проведение третьего приема ухода, но не позднее, чем за два класса до возраста главной рубки интенсивностью не более 25 %. Данный прием рубки должен проводиться по принципу выборочных санитарных рубок с целью поддержания хорошего санитарного состояния и использования потенциального отпада.

Предлагаемая программа рубок ухода обеспечивает выращивание высокопродуктивных устойчивых насаждений.

Библиографический список

1. Владимирова, Г.А. Экономическая эффективность рубок ухода / Г.А. Владимирова. - Новосибирск, 1981. - 114 с.

2. Давыдов, А.В. Рубки ухода за лесом / А.В. Давыдов. - М., 1971. - 184 с.

3. Залесов, С.В. Проходные рубки в сосняках южной подзоны тайги Урала: дис. ... канд. с.-х. наук / С.В. Залесов // - Свердловск, 1986. - 20 с.

4. Залесов, С.В. Проходные рубки в сосняках Урала /

С.В. Залесов, Н.А. Луганский. - Свердловск, 1989.

- 128 с.

5. Залесов, С.В. Лесоводственно-экономическое обоснование программ рубок ухода в сосняке ягод-никовом на Среднем Урале / С.В. Залесов, С.А. Зубов, К.И. Лопатин и др. // Леса Урала и хозяйство в них. Вып. 16. - Екатеринбург, 1993. - С. 57-73.

6. Зябченко, С.С. Формирование оптимальной структуры сосново-лиственных насаждений Карелии рубками ухода / С.С. Зябченко, А.А. Иванчиков // Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное и рациональное лесопользование - Архангельск, 1983. - С. 132-133.

7. Кожевников, А.М. Научная основа рубок ухода в сосняках и технология их проведения / А.М. Кожевников. Технология и техника рубок ухода за лесом в странах СЭВ. - Вильнюс, 1974. - С. 92-106.

8. Колесников, Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области: Практическое руководство / Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоно-гов. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1973. - 178 с.

9. Луганский, Н.А. Рубки ухода в Свердловской области / Н.А. Луганский, С.В. Зале-сов // Леса Урала и хозяйство в них. Вып. 15. - Свердловск, 1990.

- С. 5-18.

10. Майоров, И.Г. Методы обоснования объемов и сортиментной структуры рубок ухода в средневозрастных насаждениях: дис. ... канд. с.-х. наук. / И.Г. Майоров. - Л., 1988. - 20 с.

11. Сеннов, С.Н. Рубки ухода за лесом / С.Н. Сеннов.

- М., 1977. - 160 с.

12. Сеннов, С.Н. Рубки ухода за лесом в современных условиях / С.Н. Сеннов. - Л., 1987. - 250 с.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007

21