Проблемы оптимизации использования лесов

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Предложенные критерии лесоводс-твенных требований для оценки работы лесозаготовительных машин на лесосеках с подростом целесообразно использовать при разработке «правил заготовки древесины» и проведении экологической экспертизы.

*Машина ЛП-2 ныне не выпускается, однако в лесоводственно-историческом плане представляет интерес, так как принцип ее работы использован при создании машины ЛП-19.

Библиографический список

1. Анисимов, П.М. Сохранность подроста при различных способах заготовок / П.М. Анисимов // Лесное хозяйство. - 1966. - № 3. - С. 24-25.

2. Дерябин, Д.И. Лесоводственное значение хвойного подроста / Д.И. Дерябин, А.Д. Букштынов. - М.: Лесная пром-сть, 1970. - С. 94.

3. Ионов, Б.Д. Лесовозобновление на механизированных лесозаготовках / Б.Д. Ионов // Лесное хозяйство и лесоэксплуатация. - 1935. - № 2. -С. 36-39; № 3. - С. 43-44.

4. Лесоводственные требования к технологическим процессам лесосечных работ. - М.: ВНИИЛМ, 1993. - С. 16.

5. Мартынов, А.Н. Оценка возобновления ели / А.Н. Мартынов // Лесоведение. - 1992. - № 4. -С. 43-49.

6. Мелехов, И.С. Вопросы лесовыращивания Вологодско-Сухонского промузла / И.С. Мелехов // Новый Север (ОГИЗ - Сев ГИЗ). - 1937. - № 3. - С. 70-81.

7. Мелехов, И.С. Лесоведение: 3-е изд. испр. и до-полн. / И.С. Мелехов. - М.: МГУЛ, 2005. - 372 с.

8. Обыденников, В.И. Географические особенности последствий сплошных рубок с использованием агрегатной техники при сплошных рубках / В.И. Обыденников // Лесное хозяйство. - 1996. - № 5. - С. 20-22.

9. Обыденников, В.И. Оценка лесоводственно-эко-логических последствий использования агрегатной техники при сплошных рубках / В.И. Обыде-нников // Лесохозяйственная обзорная экспресс информация. - М.: ВНИИЦлесресурс, 2001. -№ 2. - С. 46-63.

10. Обыденников, В.И. Методический подход к лесо-водственно-экологической оценке работы лесозаготовительных машин при сплошных рубках / В.И. Обыденников // Лесоведение. - 2003. - № 3.

- С. 41-45.

11. Петров, А.Ф. Учет сохранившегося подроста и лесоводственная оценка лесосечных работ / Н.Ф. Петров // Возобновление и формирование лесов Сибири. Красноярск: СО АА СССР, 1969.

- С. 169-172.

12. Побединский, А.В. Изменение лесорастительной среды под влиянием тракторной трелевки / А.В. Побединский // Лесное хозяйство. - 1952.

- № 3. - С. 34-39.

13. Побединский, А.В. Рубки главного пользования: 3-е. изд. / А.В. Побединский. - М.: Лесная пром-сть, 1985. - 193 с.

14. Сукачев, В.Н. Избранные труды. Основы лесной типологии и биогеоценологии / В.Н. Сукачев. - Л.: Наука, 1972. - Т I. - 420 с.

15. Тихонов, А.С. Лесоводство / А.С. Тихонов. - Калуга: Изд-во Педагогический центр «Гриф», 2005.

- 400 с.

16. Ткаченко, М.Е. Концентрированные рубки, эксплуатация и возобновление леса / М.Е. Ткаченко.

- М.: Росиздатсельхоз и колхозно-кооперативной лит., 1931. - 173 с.

17. Ткаченко, М.Е. Общее лесоводство / М.Е. Ткаченко. Под. Ред. И.С.Мелехова. Изд. 2-е (доп. Тираж).

- М.-Л.: Гослесбумиздат, 1955. - 599 с.

18. Чертовской, В.Г. Еловые леса европейской части СССР / В.Г. Чертовской. - М.: Лесная пром-сть, 1978. - 176 с.

ПРОБЛЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕСОВ

В.В. ЗАВАРЗИН, проф. каф. лесоустройства и охраны лесаМГУЛ, канд. с.-х. наук

Эффективное управление пользованием лесов требует достоверной информации и специальных данных о состоянии лесных ресурсов, их территориальном размещении и динамике изменения под воздействием различных природных факторов и влиянием проводимых хозяйственных мероприятий.

В нашей стране основной информационной базой для расчета обоснования и контроля за размером использования лесных

zavarzin@mgul. ac. ru

ресурсов все еще являются материалы лесоустройства. Заготовка древесины от рубок спелого и перестойного леса является одним из основных видов использования лесов.

При этом важнейшей задачей при лесоустройстве, равно как и при составлении лесных планов, лесохозяйственных регламентов, проектов освоения лесов, является обоснование возраста рубки (спелости леса) и оптимальных оборотов рубки.

84

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Обоснованный выбор возрастов рубок и оптимальных оборотов рубки должен быть направлен на достижение наиболее возможной эффективности ведения лесного хозяйства и использования лесов в современных условиях с учетом их назначения, освоенности, экономической обеспеченности, при сохранении экологических и природоохранных функций леса. От принятого возраста рубок зависит распределение по группам возраста и соответственно размер заготовки древесины от рубок спелого леса и рубок ухода, а также проводимых лесохозяйственных мероприятий и отдельных видов использования лесов. Возраст рубки во многих случаях определяет успешность лесовозобновления и сохранение лесной среды, а также целый ряд факторов, влияющих на состояние лесных экосистем. В зависимости от целевого назначения лесов для обоснования возрастов рубок (спелостей леса) могут рассматриваться отдельные виды спелостей (как природные, так и потребительские), наиболее соответствующие режиму и формам ведения лесного хозяйства.

Научное обоснование возрастов рубок должно быть ориентировано на обеспечение постоянного пользования лесом и возможности перехода к оборотам рубки, наиболее эффективным в условиях рыночных отношений. Не менее важной задачей остается учет товарной структуры эксплуатационного фонда, влияющей на размер принимаемой расчетной лесосеки.

В последние годы в нашей стране лесоустройство было практически свернуто. Характеристика лесного фонда со временем существенно изменяется и не соответствует устаревающим материалам лесоустройства. И хотя органы лесного хозяйства должны учитывать и вносить происходящие изменения в соответствующую документацию по учету лесного фонда, такая работа часто выполняется формально и не отражает существующей действительности, что не позволяет применять эти данные для обоснования реальных размеров использования лесов.

Подмена лесоустроительного проектирования на основе периодически проводимого лесоустройства на лесохозяйственные регламенты для лесничеств и лесопарков и проекты

освоения лесов для арендуемых лесных участков, составляемые на основе устаревших материалов лесоустройства, не могут обеспечить оптимально эффективного использования лесных ресурсов и не имеют реальной перспективы для научно обоснованного использования лесов уже в ближайший период.

Несмотря на то, что современная система организации и управления лесным хозяйством, лесоустройством и лесопользованием находится на этапе становления и еще далека от совершенства, в перспективе должны быть созданы условия для проведения регулярного лесоустройства в освоенных и доступных для использования лесах. Такая необходимость связана с тем, что хотя за 10-летний период в лесном фонде и происходят определенные изменения, однако их характер и величину с допустимой точностью можно прогнозировать, используя материалы последнего лесоустройства. Эти материалы можно также использовать для создания банка данных, которые могут быть актуализированы с учетом информации об ежегодных изменениях в лесном фонде и динамике запасов насаждений. При создании постоянно актуализируемого банка данных сроки проведения повторного лесоустройства могут быть увеличены.

Во избежание субъективного подхода учет изменений в лесном фонде и актуализация банков данных должны выполняться специализированными подразделениями из числа лесоустроителей совместно со специалистами лесничеств.

Источником достоверной информации о состоянии и динамике лесных ресурсов может служить выборочная инвентаризация лесного фонда, которая основана на закладке пробных площадей в натуре по определенной системе с применением измерительной таксации леса и последующей обработкой результатов математико-статистическими методами.

Выборочная инвентаризация может выполняться как наземными способами, так и с помощью средств дистанционного наблюдения (аэрофотосъемки, космической съемки и др.) и на основе сочетания наземных и дистанционных измерений. Важная роль в процессе инвентаризации лесов отводится научно обоснованным взаимосвязям и зако-

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 6/2010

85

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

номерностям между различными таксационными показателями насаждений.

Выборочная инвентаризация позволяет значительно повысить полноту, объективность и точность информации о лесных ресурсах, так как она основывается на измерительной таксации. При выборочной инвентаризации устраняется субъективизм и осуществляется объективная оценка лесного фонда с заданной точностью.

Мировой опыт применения выборочной инвентаризации в странах с высоким уровнем ведения лесного хозяйства и лесопользования свидетельствует о том, что подобный подход обеспечивает существенное повышение эффективности контроля за использованием лесных ресурсов, динамикой изменения лесного фонда, качеством выполняемых лесохозяйственных мероприятий и экологическим состоянием окружающей среды.

С помощью выборочной инвентаризации можно получить ряд данных, характеризующих состояние лесного фонда, процессы лесовосстановления, показатели текущего изменения запасов, продуктивность насаждений, товарно-сортиментную структуру дре-востоев и ряд других показателей, которые необходимо учитывать при проектировании, расчете и обосновании размера использования лесов и проведения лесохозяйственных мероприятий.

Работы по контролю за состоянием лесного фонда и размерами использования лесов, методами выборочной инвентаризации требуют дальнейшего развития в увязке с лесоустройством, а придание новым Лесным кодексом государственной значимости инвентаризации лесов позволяет надеяться на получение объективной информации для принятия обоснованных решений по вопросам использования лесных ресурсов, в том числе по оптимизации размера расчетных лесосек.

Отдельного внимания заслуживает оптимизация размера расчетной лесосеки в целевых хозяйствах. Преимущество целевых хозяйств в том, что большая часть запаса может быть использована для заготовки одного, наиболее необходимого сортимента. При этом заготовка нужного количества такого сортимента осуществляется на относительно

небольшой территории, что позволяет сократить дальность перевозок заготавливаемого леса и обеспечить в перспективе постоянство и равномерность использования лесов для соответствующих целей на закрепленной территории лесного фонда с высоким экономическим и экологическим эффектом.

Подробно вопросы организации и обоснования размера лесопользования в целевых хозяйствах рассмотрены в работах Н.П.Анучина [2], М.Д. Гиряева [3] и других.

Расчетная лесосека характеризует потенциальные возможности заготовки древесины и относится к важнейшим нормативам ведения лесного хозяйства. Она определяет оптимальную норму вырубки спелых древос-тоев с целью удовлетворения потребности в древесине, обеспечения воспроизводства и поддержания защитных, средообразующих и социальных полезностей леса на необходимом уровне. Лесоустроительной наукой и практикой разработано несколько десятков различных методов определения расчетной лесосеки, оценка которых содержится в работах Н.П. Анучина, Н.Н. Свалова, Н.А. Моисеева, С.Г. Синицина, А.Г Мошкалева, В.Д. Волкова и других.

Опираясь на научные исследования, разработки и предложения вышеназванных крупнейших ученых-специалистов в области лесопользования, можно отметить следующие основные методические направления по определению расчетных лесосек.

Методы определения расчетной лесосеки различаются по способам рубки леса и делятся на две группы:

1) для сплошнолесосечной формы хозяйства и для семенолесосечной формы хозяйства;

2) для выборочной формы хозяйства.

При сплошнолесосечной форме в основе методов расчета лесосек лежит регулирование площади, занятой насаждениями различного возраста, а для выборочных хозяйств объем вырубки определяется с помощью методов регулирования запаса и прироста насаждений. Существуют также комбинированные методы, сочетающие площадной, объемный и приростной контроль. Однако комбинированные методы мало применяются на практике

86

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

вследствие отсутствия четкой процедуры согласования площадного регулирования с контролем вырубки по запасу и приросту.

Научной основой методов расчета размера лесосек при сплошнолесосечной форме хозяйства является теория нормального леса, сущность которой заключается в стремлении посредством рубок и других хозяйственных мероприятий сформировать лесной фонд наивысшей продуктивности. Теорией нормального леса и практикой ведения лесного хозяйства доказано, что при сплошнолесосечной форме наивысшая продуктивность лесного фонда достигается только в случае равного распределения насаждений по возрасту. Равномерная возрастная структура лесов обеспечивает не только наивысшую продуктивность, но и не уменьшающиеся во времени размеры заготовок древесины. При равномерном распределении по классам возраста наивысшего значения достигают также защитные свойства леса. Общей чертой всех методов определения расчетной лесосеки является стремление обеспечить в процессе проведения рубок выравнивание возрастной структуры лесов.

Центральное место в теории нормального леса принадлежит нормальной лесосеке (лесосеке равномерного пользования), которая определяется как частное от деления всей покрытой лесом площади хозяйства (хозсекции) на оборот рубки. Нормальная лесосека наилучшим образом обеспечивает выравнивание возрастной структуры. Однако при резко неравномерном распределении насаждений в хозяйстве по классам возраста она приводит или к рубке насаждений, не достигших возраста спелости, или к накоплению перестойных древостоев. Данное обстоятельство привело к появлению множества различных методов исчисления лесосек с целью устранить несовершенства нормальной лесосеки. Характерно, что почти все разработанные методы по существу являются производными от нормальной лесосеки и при равномерном распределении насаждений по возрасту дают одинаковый результат. Однако на основе теории нормального леса не удалось разработать какой-либо универсальный метод исчисления расчетной лесосеки, пригодный для применения в самых различных условиях. Все извест-

ные методы могут быть рекомендованы в одних типах возрастной структуры лесов, чаще всего при относительно равномерном распределении по возрасту, и дают неприемлемые результаты в других.

Чтобы компенсировать недостатки отдельных методов, в практике расчетов поступают следующим образом: исчисляют несколько вспомогательных лесосек по различным методам и на основе анализа их значений, а также возрастного распределения насаждений, одна из исчисленных лесосек выбирается в качестве расчетной. При неравномерном распределении насаждений по классам возраста значения вспомогательных лесосек значительно отличаются друг от друга, поэтому выбрать лесосеку, близкую к оптимальной, довольно сложно. Поэтому в расчетах пользования допускается доля субъективизма, особенно в тех случаях, когда расчеты выполняются специалистами различной квалификации.

В нашей стране в качестве вспомогательных расчетных лесосек чаще всего применяются, кроме нормальной, первая и вторая возрастные лесосеки, а также лесосеки по состоянию и интегральная. Несовершенство современных методических приемов определения расчетной лесосеки обусловлено следующими обстоятельствами.

Потенциальные возможности заготовок древесины зависят от многих биологических и экономических факторов, таких как породный состав, продуктивность и возрастная структура леса, уровень и сортиментная структура потребления древесины, способы рубок и др. Множество факторов и условий, влияющих на размер заготовок, приводят к многовариантности возможных решений данной задачи. Оптимизация решения заключается в поиске максимального размера заготовки спелого леса, при котором не нарушается ряд требований, вытекающих из принципа постоянства пользования, и удовлетворяются основные ле-соводственные и экономические условия.

Многочисленные формулы исчисления лесосек, разработанные лесоустроительной наукой, представляют собой алгебраические действия над величинами, характеризующими лишь возрастное распределение

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

87

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

площадей и запасов насаждений. Неполный учет всех факторов и условий приводит к тому, что после исчисления некоторого набора лесосек по элементарным формулам специалист-профессионал вынужден, опираясь на свой опыт и знания, производить дополнительный анализ результатов расчета, сопоставлять их с конкретными природными, экономическими и экологическими условиями объекта и на этой основе выбирать и обосновывать лесосеку, близкую к оптимальной. Естественно, при такого рода обоснованиях неизбежен фактор субъективизма.

Увеличение числа исчисляемых лесосек лишь в некоторой степени ослабляет элемент субъективизма, но приводит при этом к значительному усложнению расчетов, анализа и обоснований. В нашей стране и за рубежом на протяжении ряда лет предпринимались попытки решения этой задачи с помощью математического программирования. В этих разработках есть оригинальные и ценные предложения, однако для них характерен один общий недостаток, заключающийся в недостаточно глубоком обосновании факторов и условий, включаемых в модель. Математическая модель - всегда упрощенное в той или иной степени описание исследуемого объекта, причем для адекватного описания обычно необходимо учитывать ограниченное число факторов, условий и переменных. Сложность состоит в том, чтобы выбрать нужные переменные и правильно определить соотношения между ними. К сожалению, в большинстве рекомендованных моделей расчетной лесосеки этот важнейший принцип недостаточно выдержан. Нерешенным вопросом в современной теории расчета лесосек является учет экономических условий и факторов ведения лесного хозяйства.

Многие ученые и специалисты вообще отрицают необходимость учета экономических факторов при определении расчетной лесосеки, считая, что она должна отражать лишь природные потенциальные возможности леса, а экономические условия следует учитывать при разработке планов заготовки леса. Другие к числу экономических факторов, учитываемых при определении расчетной лесосеки, относят лишь деление лесов по назначению.

Вряд ли можно согласиться с такой точкой зрения. Расчетная лесосека по сущности является не только лесоводственно-биологической, но и экономической категорией.

Расчетная лесосека испытывает влияние экономических факторов, и теория лесопользования должна отражать это явление. Лес не представляет собой однородное целое в пределах предприятия лесного хозяйства, поэтому расчетная лесосека должна дифференцироваться по тем или иным хозяйственным подразделениям лесного фонда. Для каждой хозсекции в пределах одной категории лесов необходимо исчислять расчетную лесосеку с соблюдением непрерывности использования. Расчеты пользования целесообразно проводить по хозяйственным секциям, однако их число должно быть минимальным и определяться требованиями рационального ведения лесного хозяйства и использования лесных ресурсов.

Заслуживают внимания отдельные предложения, в т.ч. и предложения автора статьи, по установлению хозяйственных секций с учетом породного состава и товарной структуры древостоев.

Расчетная лесосека должна дифференцироваться по категориям с общим режимом использования лесов, одинаковыми способами и возрастами рубки.

Чтобы обеспечить непрерывные и не снижающиеся во времени объемы заготовки древесины от всех видов рубок, расчеты размера рубки спелого и перестойного леса необходимо производить по крайней мере на один оборот рубки. Расчетная лесосека, устанавливаемая на ближайшее десятилетие, зависит не только от площади спелых насаждений на момент расчета, но и от динамики поспевания леса в следующие периоды времени. На размер лесосеки оказывают влияние площади насаждений всех классов возраста, входящих в хозяйственную секцию.

Результаты расчетов динамики заготовки древесины на отдаленные десятилетия оборота рубки, необходимые для обоснования расчетной лесосеки, нельзя принимать в качестве норматива. Они должны рассматриваться и утверждаться в качестве расчетной лесосеки лишь на ближайшее десятилетие. Данные

88

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010