Лесоводственная эффективность применения отечественной агрегатной техники при рубке спелых и перестойных древостоев

№ 10 (64), 2009 г.

Аграрный вестник Урала

101

Лесное хозяйство

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АГРЕГАТНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ РУБКЕ СПЕЛЫХ И ПЕРЕСТОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ

С.В. ЗАЛЕСОВ (фото),

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

В.А. ПОМАЗНЮК (фото),

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

В.А. ГРАЧЕВ (фото), О.Н. САНДАКОВ, аспиранты, Уральский ГЛТУ

Ключевые слова: лесозаготовки, агрегатная техника, лесосека, подрост, возобновление, тонкомер, молодняк.

В настоящее время в мировой лесозаготовительной практике широкое распространение получила сортиментная технология лесозаготовок. Однако данная технология не безупречна. В частности, при ее применении довольно трудно обеспечить сохранение подроста предварительной генерации в количестве, определенном лесовод-ственными требованиями. Кроме того, харвестеры и форвардеры, применяемые в настоящее время при сортиментной технологии лесозаготовок, достаточно дороги, что ограничивает возможности арендаторов по их приобретению. В то же время в Российской Федерации в целом и на Урале в частности имеется колоссальный опыт хлыстовой заготовки древесины, в т.ч. с использованием отечественной агрегатной лесозаготовительной техники.

В качестве примера эффективного применения отечественной лесозаготовительной техники можно привести результаты исследований, выполненных на опытно-производственном стационаре Уральской лесной опытной станции и Свердловского научно-производственного лесозаготовительного объединения. Стационар расположен в восточной части бывшего Бисертс-кого лесхоза, территория которого в соответствии со схемой лесорастительного районирования Б.П. Колесникова и др. [1] относится к южно-таежному округу Среднеуральской низкогорной провинции Уральской горной лесорастительной области.

Стационар заложен в 1980 году в спелом ельнике липняковом. При организации эксперимента предусматривалось изучение пяти технологических схем разработки лесосеки с сохранением подроста и одной схемы постепенных рубок повышенной интенсивности (60% по запасу) на базе валоч-но-пакетирующей машины ЛП-19.

Схема I. Технология разработки лесосеки с сохранением подроста при валке деревьев машиной ЛП-19 на один волок с трех лент и трелевкой деревьев с пасек за вершину.

В основу первой технической схемы положен пасечный способ освое-

620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37; тел. 8 (343) 254-65-06

ния лесосеки. Пасека состоит из трех лент и разрабатывается в следующей последовательности. Вначале ЛП-19 срезает и пакетирует за собой по следу деревья на средней ленте. След машины на этой ленте, по существу, становится пасечным трелевочным волоком, по которому трактор ЛТ-154 вытрелевывает пакеты срезанных деревьев. После освобождения от заготовленной древесины средней ленты машина ЛП-19 разрабатывает одну из смежных лент с укладкой срезанных деревьев перед собой или за собой под углом 30-45° вершинами на пасечный трелевочный волок. Эти деревья располагаются веером вершинами отдельно друг от друга, что создает лучшие условия на обрубке (обрезке) сучьев и чокеровке хлыстов.

После разработки второй ленты валочно-пакетирующая машина перемещается на следующую смежную ленту и укладывает срезанные деревья за собой вершиной на волок средней ленты веером под углом 30-45°.

При этой схеме разработки лесосеки жизнеспособный подрост и тонкомер сохраняется в пределах действующих лесоводственных требований, так как при общей ширине трех пасек 42 м на трелевочные волоки шириной 5 м приходится 12% площади лесосеки.

При разработке лесосек по первой схеме (трехленточными пасеками) в три раза уменьшается количество пасечных волоков по сравнению с обычными способами разработки лесосек на базе машины ЛП-19 и других отечественных агрегатных лесосечных машин.

Помимо уменьшения технологической площади, а, следовательно, и опасности развития эрозионных процессов, разработка лесосеки по первой схеме создает условия, позволяющие использовать порубочные остатки для укрепления пасечных волоков на переувлажненных грунтах, а также при глубоком снежном покрове. Последнее позволяет сохранить производительность трелевочных тракторов независимо от погодных условий.___________

Схема II. Технология разработки лесосек с сохранением подроста на схеме II предусматривала валку леса машиной ЛП-19 с укладкой спиленных деревьев в пачки за собой в след.

При данной схеме разработка лесосек осуществляется прямолинейными ходами трелевочной техники с холостыми заездами и без холостых пробегов машины ЛП-19. Трелевка спиленных деревьев осуществляется ЛТ-154 за комель, а обрезка сучьев - ЛО-72. Подробно данная схема разработки лесосек изложена в рекомендациях по организации лесосечных работ [2].

Схема III. Разработка лесосеки по схеме III предусматривала технологию с сохранением подроста, основанную на использовании машин ЛП-19. Последняя осуществляет спиливание деревьев и укладку их вершинами на соседний волок.

Обрубка сучьев у спиленных деревьев осуществляется вручную на волоке, а трелевка хлыстов - трактором ТТ-4 за вершину.

Схема IV. При разработке лесосеки по схеме IV валка осуществляется машиной ЛП-19, а трелевка - ЛП-18 за комель деревьями с последующей обрезкой сучьев ЛО-72 на площадке.

Схема V. В отличие от схемы IV при разработке лесосеки по схеме V обрубка сучьев у спиленных валочно-паке-тирующей машиной ЛП-19 деревьев осуществляется вручную на волоке, а трелевка хлыстов - ЛП-18А за вершину. При увеличении затрат на обрубку сучьев разработка лесосеки по схеме V позволяла значительно снизить (по сравнению с предыдущей схемой разработки) отрицательное воздействие на почву.

Схема VI. Опытный участок, разработанный по схеме VI, представлял собой участок постепенных рубок высокой интенсивности. Валка назначенных в рубку деревьев осуществлялась с использованием машины ЛП-19, а трелевка - ЛТ-154 за комель с после-

Logging, harvesting, assembly machinery, (wood) cutting area, undergrowth, regeneration, forest thinner, young growth.

102

Аграрный вестник Урала

№ 10 (64), 2009 г.

Лесное хозяйство

Таблица 1

Влияние технологии лесосечных работ на сохранность подроста предварительной генерации

Технологическая схема Ширина, м Количество хвойного подроста, тыс. экз./га Сохранность подроста на пасеках, %

пасеки волока до рубки после рубки

I 42 5 5,1 3,8 75

II 14 4 5,4 4,4 81

III 14 4 5,7 4,2 74

IV 14 5 4,0 2,1 52

V 14 5 2,8 1,2 43

VI 14 4 4,2 3,3 79

Таблица 2

Таксационная характеристика древостоев на опытно-производственном стационаре спустя 17 и 27 лет после рубки

Техноло- гическая схема Ярус Состав Средние Полнота Запас, м3

высота, м диаметр, см абсолютная, м2 относи- тельная

Через 17 лет после рубки

Контроль 1 8Е2Бед.П 25,5 32,0 25,5 0,55 295

2 9Е1П 11,2 12,7 1,4 0,05 9

I 1 9Е1 Пед.Б 6,4 7,5 7,9 0,45 30

II 1 7Е3П+Б 7,1 8,4 6,7 0,35 29

III 1 9Е1П+Б 7,9 10,2 17,9 0,86 98

IV 1 9Е1П+Б 8,2 10,9 10,7 0,51 68

V 1 8Е2П+Б 8,4 10,5 10,2 0,49 66

VI 1 9Е1Б+П 24,6 30,4 14,7 0,33 165

2 5Е4П1Б 5,9 8,2 7,8 0,44 39

Через 27 лет после рубки

Контроль 1 8Е2П 25,9 32,0 25,0 0,50 290

2 9Е1П 13,0 13,3 6,20 0,23 14

3 5Е5П 5,0 5,1 2,34 0,04 7

I 1 9Е1 Пед.Б 8,5 8,6 8,79 0,50 44

2 8Е2П 2,8 2,9 1,34 0,03 4

II 1 7Е3П+Б 9,3 9,7 8,54 0,45 45

III 1 9Е1П+Б 9,7 12,0 18,35 0,82 106

IV 1 9Е1П+Б 10,5 12,3 16,33 0,68 86

V 1 7Е2П1Б 10,8 11,7 14,60 0,64 84

VI 1 10Е+Б 26,0 32,0 17,90 0,45 180

2 5Е4П1Б 8,3 8,7 8,60 0,46 60

дующей обрезкой сучьев ЛО-72.

Большое значение для оценки лесо-водственной эффективности различных технологий лесосечных работ имеет фактор времени. В подавляющем большинстве работ приводятся данные о динамике восстановительного процесса в первые годы после проведения рубок, что не позволяет объективно оценить последствия влияния на нижние ярусы растительности и почву лесозаготовительной техники, приводит к ошибкам в оценке устойчивости подроста и тонкомера на вырубках.

Насаждения всех пробных площадей на момент закладки эксперимента имели примерно одинаковую таксационную характеристику и относились к липняковой группе типов леса. Древостой был представлен преимущественно елью с четко выраженными двумя поколениями. Первое поколение имело возраст 130-140 лет, второе - 50-60 лет. Примесь лиственных пород и пихты не превышала 2 единиц в составе древостоя. Особого внимания заслуживает тот факт, что на момент проведения рубки запас сухостойных деревьев составлял 30-40 м3/га.

Данные о сохранности подроста хвойных пород в процессе проведения лесосечных работ по указанным технологическим схемам приведены в таблице 1.

Материалы таблицы 1 свидетельствуют, что лучшими показателями сохранности подроста предварительной генерации характеризуются участки лесосеки, разрабатываемые по технологическим схемам II, VI и I.

Проведенные спустя 17 и 27 лет после рубки обследования показали, что таксационные показатели древостоев, сформировавшихся на вырубках при разной технологии лесозаготовок, сильно различаются (табл. 2).

Участок леса, где рубки не проводились, характеризуется относительно высоким запасом стволовой древесины: 304 и 311 м3/га спустя 17 и 27 лет после рубки на опытном участке соответственно. Особо следует отметить, что запас сухостойных деревьев на контроле при этом составлял 143 и 70 м3/га, или 32,7 и 23% от общего запаса в отмеченном возрасте. Следовательно, проведение рубки было вполне оправдано не только лесовод-ственными, но и экономическими соображениями.

Отпад на контроле происходит преимущественно за счет деревьев старшего поколения, что свидетельствует о необходимости назначения рубок в ельнике липняковом не позднее чем в 120-летнем возрасте. Задержка с рубкой спелых древостоев приводит к потере значительной части наиболее ценной крупной древесины и формированию разновозрастных древостоев, состоящих из трех ярусов.

Совершенно иными показателями характеризуются древостои, сфор-

мировавшиеся после проведения сплошнолесосечной рубки. Так, при разработке лесосеки по схеме I спустя 27 лет после рубки на вырубке формируется молодняк, состоящий из двух поколений. Основу первого поколения составляет сохраненный при лесозаготовках тонкомер, а второго

- мелкий подрост предварительной и последующей генерации.

При разработке лесосеки по второй схеме таксационные показатели сформировавшихся молодняков оказались хуже, чем в других вариантах опыта. Однако и здесь без посадки лесных культур вырубка возобновилась хвойными породами с запасом стволовой древесины спустя 27 лет после рубки 45 м3/га при относительной полноте 0,45.

Лучший лесоводственный эффект получен при применении на лесозаготовках технологической схемы III. Спустя 27 лет после рубки полнота сформировавшегося хвойного молодняка составила 0,82 при запасе стволовой древесины 106 м3/га и средней высоте древостоя 9,7 м. Другими словами, на участке, где сплошнолесосечные рубки были проведены с использованием на валке машины ЛП-19, а на трелевке

- трактора ТТ-4 (по схеме III), не только

отпадает необходимость в проведении лесокультурных работ, но и в рубках ухода за составом. Благодаря сохраненному при рубках тонкомеру и подросту хозяйственно-ценных пород обеспечивается не только сохранность защитных функций леса, но и создаются оптимальные условия для роста ели и пихты, что позволяет ускорить срок выращивания технически спелой древесины, а, следовательно, сократить оборот рубки.

Последствия проведения лесосечных работ по схемам IV и V довольно близки. Уже спустя 27 лет после рубки полнота сформировавшихся молодняков достигает 0,64-0,68 при запасе стволовой древесины 84-86 м3/га.

Как положительный момент всех рассмотренных технологий разработки лесосек сплошнолесосечной рубки можно отметить восстановление вырубок хвойными породами без проведения мероприятий по искусственному лесовозобновлению и уходу за лесом. Последнее в условиях ельника липнякового позволяет высоко оценить лесовод-ственную эффективность использования отечественной агрегатной лесозаготовительной техники. Экспериментально доказано, что при строгом

№ 10 (64), 2009 г.

Аграрный вестник Урала

103

Лесное хозяйство

соблюдении технологии лесозаготовок может быть обеспечена сохранность подроста и тонкомера на пасеках в количестве, достаточном для формирования нового насаждения.

Исследования показали высокую эффективность проведения в еловых древостоях постепенных рубок. Спустя 17 лет после проведения таковых на месте рубки сформировался двухъярусный еловый древостой с полнотой первого яруса 0,33 и второго - 0,44; а через 27 лет после рубки полнота первого и второго ярусов составила 0,45 и 0,46 соответственно.

Несмотря на высокую интенсив-

ность проходной рубки, отпад деревьев ели и пихты в первом ярусе невелик. При этом изменение условий освещенности благоприятно отразилось на росте второго яруса, который в возрасте 60-65 лет имеет среднюю высоту 8,3 м и средний диаметр 8,7 см.

Выводы Исследования, выполненные на научно-производственном стационаре, показали, что при соблюдении технологии лесосечных работ отечественная агрегатная лесозаготовительная техника позволяет сохранять подрост и тонкомер хозяйственно ценных пород. Лучшие таксационные показатели

спустя 27 лет после проведения сплошнолесосечных рубок с сохранением подроста имеют древостои, сформировавшиеся при применении технологической схемы III: валка деревьев машиной ЛП-19 вершиной на соседний волок, обрубка сучьев на волоке с последующей трелевкой хлыстов ТТ-4 за вершину.

В лесах, выполняющих защитные функции, эффективно проведение двухприемных постепенных рубок, если под пологом материнского древостоя имеется елово-пихтовый подрост в количестве 2,5-3,0 тыс. экз./га и второй ярус из тех же пород.

1. Колесников Б. П., Зубарева Р. С Свердловск : УНЦ АН СССР, 1973. 176 с.

2. Тишкин В. И., Крыханов Л. И., Щанин Н. И леспрома : рек-ции. Свердловск : Свердлеспром,

Литература

Смолоногов Е. П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области.

, Помазнюк В. А. Организация лесосечных работ на предприятиях Сверд-1979. 25 с.

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОРЕЖИВАНИЯ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

А.П. ПУЛЬНИКОВ,

аспирант кафедры лесоводства; тел. 8-9022657119; e-mail: pulnikov@gmail.com Е.С. ЗАЛЕСОВА,

студент, Уральский ГЛТУ; e-mail: zalesov@usfeu.ru

Ключевые слова: прореживание, густота, диаметр, древостой.

Рубки ухода за лесом, в частности, прореживание - актуальное, необходимое, но в то же время сложное лесохозяйственное мероприятие. Сложность прореживаний обусловлена невозможностью применения генерализованных параметров данного лесоводственного мероприятия для различных лесорастительных районов. Необходимость разработки региональной дифференциации лесовод-ственных рекомендаций для рубок ухода продиктована концепцией устойчивого эффективного природопользования.

Целью нашей работы является оценка эффективности прореживания в сосновых древостоях искусственного происхождения ягодникового типа леса, произрастающих на территории природного парка "Припышмин-ские боры". Исходя из схемы лесорастительного районирования Б.П. Колесникова и др. [1], территория района исследования расположена в сосново-березовом предлесостепном лесорастительном округе Западно-Сибирской равнинной области Зауральской равнинной провинции.

В основу работы положена динамика таксационных характеристик после проведения прореживания различной интенсивности. Данные материалы были собраны на постоянной

620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37; тел. (343) 254-65-06

пробной площади №3 (ППП-003), заложенной сотрудниками кафедры лесоводства Уральского государственного лесотехнического университета в 28-летних сосновых древостоях с незначительной примесью лиственных пород в составе. Все секции пробной площади однородны по условиям местопроизрастания, типу леса, истории возникновения, роста и развития древостоя. На секциях ППП-003 были произведены обмеры всех деревьев по общепринятым методикам проведения работ на постоянных пробных площадях до и после прореживания. Последний учет был выполнен в 2006 году, когда возраст древостоя составил 44 года. Таксационная характеристика древостоев на секциях ППП-003 представлена в таблице 1.

Одним из аспектов воздействия прореживания на насаждения является его влияние на густоту древостоя. Данные по этому параметру представлены в таблице 2.

Материалы таблицы 2 свидетельствуют, что рубки ухода оказывают весьма существенное влияние на величину текущего отпада. Так, на контрольной секции (К-1) за 16 лет, прошедших с начала эксперимента, в отпад перешло 3418 деревьев сосны, или 44,2% от исходного количества, а на всех рабочих секциях отпад по отно-

шению к контролю снижается. Количество отмерших деревьев на секциях

2, 3 и 4 оказалось через 16 лет после начала эксперимента меньше, чем в контрольном древостое, на 1134, 982 и 2614 шт./га соответственно. Отклонение секции 4 по величине отпада от других рабочих секций объясняется низкой густотой древостоя после ухода. Другими словами, величина отпада прямо пропорциональна исходной густоте древостоев.

Изменение среднего диаметра древостоев после проведения прореживания всегда заслуживает большого внимания, поскольку с ним связаны товарно-сортиментная структура и срок выращивания древостоя, а также другие важные лесохозяйственные мероприятия.

Данные таблицы 3 подтверждают положительный эффект прореживаний в динамике среднего диаметра. На всех секциях, где проводился уход, средний диаметр по истечении 16 лет после рубки выше такового на контроле. Последнее, на наш взгляд, объясняется прежде всего значительным снижением густоты в 28-летнем возрасте на рабочих секциях по сравнению с таковой на контроле. В частности, густота на секциях 2, 3, и 4 после ухода стала ниже таковой на контроле на 34,2; 33,2

Decimation, density, diameter, forest stand.