Результаты проведения равномерно-постепенных и добровольно-выборочных рубок в Лисинском учебно-опытном лесхозе

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕНИЯ РАВНОМЕРНО-ПОСТЕПЕННЫХ И ДОБРОВОЛЬНО-ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК В ЛИСИНСКОМ УЧЕБНО-ОПЫТНОМ ЛЕСХОЗЕ

Беляева Н.В., Кузнецов Е.Н., Вершинина А.Г.

В In the article the results of selective experimental mechanized cuttings of different intensities, degree of completeness and remoteness in Lisinsk experimental forestry enterprise are described.

Выполнение задачи повышения продуктивности лесов и рационального их использования требует применения проверенных способов рубок, при которых заготовка необходимого количества древесины сочеталась бы в максимальной степени с восстановлением леса. Реализация такого подхода возможна при переходе на несплошные рубки.

Целью данной работы было оценить результаты неспллошных опытных механизированных рубок разной интенсивности, степени завершенности и давности проведения в Лисинском учебно-опытном лесхозе.

Исследования проводились на постоянных пробных площадях, заложенных в Лисинском учебно-опытном лесхозе сотрудниками кафедры лесоводства Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М.Кирова в 1960-1970-х годах.

Были исследованы 7 объектов: пробные площади 1 и 2 - объекты завершенных двухприемных равномерно-постепенных рубок; пробные площади 3, 4, 5 - объекты незавершенных постепенных рубок; пробные площади 6 и 7 - объекты добровольно-выборочных рубок.

Исследования результатов проведения несплошных рубок сразу после выполненных лесохозяйственных мероприятий проводилась на основании отчетов о научно-исследовательской работе кафедры лесоводства за 1962, 1965 гг. и по книге учета опытных объектов, расположенных в Лисинском учебно-опытном лесхозе. Учет был выполнен в 2009 и 2010 гг. авторами работы. Рассмотрим полученные результаты более подробно.

Пробная площадь 1(ПП 1) - объект двухприемной равномерно-постепенной рубки. Опытный участок площадью 1,6 га, расположенный в квартале 202 выдел 9 Лисинского участкового лесничества, заложен в 1978 году.

I прием постепенной рубки был осуществлен в феврале 1979 г. Ширина пасеки - 40 м. Общая интенсивность рубки составила 40%, в том числе 10% на волоках и 30% на пасеках. II (окончательный) прием рубки на этом участке был проведен в 1985-86 гг. Сохранность подроста составила около 80%. К 2010 г. на данном объекте сформировался елово-лиственный древостой составом 7Е403Б40 из сохраненного подроста.

Таксационная характеристика древостоя на 1111 1 до рубки и по учету 20092010 гг. представлена в табл. 1.

Таблица 1 - Характеристика опытного объекта 1

Показатели 1978 г. 2009-2010 гг.

Состав I ярус: II ярус: 6,6Б3,20с0,2С+Е 10Е 7Е3Б

Запас, м3/га I ярус: II ярус: 236,9 71,5 90

Относительная полнота I ярус: 0,55 0,7

II ярус: 0,25

Возраст, лет 100 40

Класс бонитета III III

Тип леса Ельник черничный Ельник черничный

Пробная площадь 2 (ПП 2) - объект двухприемной равномерно-постепенной рубки.

Опытный участок площадью 2,0 га, расположенный в квартале 202 выдел 18 Лисинского участкового лесничества, заложен в 1962 году доцентом кафедры лесоводства СПбГЛТА И.И. Шишковым. Месторасположение участка -ровное; почва - модергумусная, слабоподзолистая, суглинистая, свежая.

Первый прием постепенной рубки осуществлен зимой 1962-63 гг. Лесосечные работы проводились комплексной бригадой из 4-х человек по технологии Ленинградской лесотехнической академии (технология механизированных двухприемных постепенных рубок). Лесосека была разбита в поперечном направление на 4 пасеки шириной 50 м, по середине которых были расположены волока шириной 4 м. Валка деревьев производилась бензопилой «Дружба», трелевка - гусеничным трактором ТДТ-40. Деревья валились вершиной к волоку под острым углом (15-30°). Сучья укладывались на волок, а трактор при своем движении измельчал и вминал их в почву. Общая интенсивность рубки составила 40%, на пасеках - 27,5%. Второй (окончательный) прием постепенной рубки осуществлен в феврале 1980 г. Характеристика древостоя перед окончательной рубкой оказалась следующая: состав - 4,6Е4,0Б1,40с; запас - 251,3

-5

м /га; подрост ели - 13 тыс.экз./га с небольшой примесью лиственных пород.

Таксационная характеристика древостоя на ПП 2 представлена в табл. 2.

Таблица 2 - Характеристика опытного объекта 2

Таксационные показатели древостоя До рубки (1962 г.) После рубки (1965 г.) 1980 г. (перед вторым приемом рубки) 20092010 гг.

Состав древостоя 5Е4Б10с 4,8Е4,6Б0,6Ос 4,6Е4,0Б1,4Ос 8Е1Б1Ос

Возраст, лет Е - 120 Б - 90 Ос - 90 Е - 120 Б - 90 Ос - 90 Е - 130 Б - 100 Ос - 100 Е - 60 Б - 50 Ос - 50

Густота древостоя, шт./га 626 478 178 2155

Средний диаметр древостоя, см 24,3 24,0 25,4 10

Средняя высота древостоя, м 25,2 24,8 25,6 18

Относительная полнота 0,6 0,4 0,5 0,8

Запас, м3/га 330 199 252 250

Класс бонитета II II II II

Тип леса Е.ЧС Е.ЧС Е.ЧС Е.КС

На опытном объекте встречается ветровал, представленный крупными деревьями березы и ели. Запас и полнота древостоя восстановились до исходного

уровня. Тип леса изменился в сторону улучшения. К 2010 г. из сохраненного подроста сформировался елово-лиственный древостой составом 8Е6о1Б5оЮс5о (табл. 2).

Пробная площадь 3 (ПП 3) - объект незавершенной равномерно-постепенной рубки.

Опытный участок площадью 0,75 га, расположенный в квартале 202 выдел 30 Лисинского участкового лесничества по Ш-ему таксационному визиру в 77 м от квартального столба, заложен в 1960 г. доцентами кафедры лесоводства СПбГЛТА И.И. Шишковым и И.Н. Зарудным. Местоположение участка ровное, слегка возвышенное со слабым уклоном на юго-восток. Почва - суглинистая, среднеподзолистая, свежая.

Первый прием рубки осуществлен в марте-апреле 1960 г. Валка деревьев выполнялась бензопилой «Дружба». Использовалась конная трелевка без прорубки волоков. Интенсивность рубки - 48%. Сохранность подроста - 96,5%. Второй прием рубки не проводился.

Таксационная характеристика древостоя на ПП 3 до рубки, после первого приема и на 2010 г. представлена в табл. 3.

Таблица 3- Характеристика опытного объекта 3

Показатели Характеристика насаждения

до рубки (1960 г.) после рубки (1961 г.) 2009-2010 гг.

Состав 5Е3Б1С1Ос 6Б3Е1Сед.Ос I ярус: 4Сш2Е1502Б1202Осш II ярус: 10Е40

Возраст, лет 90-100 90-100 -

Относительная полнота 0,8 0,5 I ярус: 0,6 II ярус: 0,6

Класс бонитета II II III

Запас, м3/га 320 154 I ярус: 260 II ярус: 60

Тип леса Ельник черничный Березняк черничный Сосняк черничный свежий

Анализ данных табл. 3 показывает, что, вероятно, высокая интенсивность рубки (48% по запасу) заметно снизила устойчивость древостоя и спровоцировала ветровал. Лиственные породы постепенно выпали из состава, чему во многом способствовал их высокий возраст и фактическая перестойность. Тем не менее, в настоящее время на объекте сформировался разновозрастный двухъярусный древостой: I ярус-4С1502Е1502Б120Осш; II ярус - 10Е40, который образовался из сохраненного после рубки подроста. Таким образом, на указанном объекте сформировался разновозрастный сложный древостой вместо простого одновозрастного. Сравнивая результаты этого эксперимента с данными, полученными на объектах 1 и 2 (завершенных равномерно-постепенных рубок), можно констатировать, что незавершенные равномерно-постепенные рубки, в целом, дают результаты, присущие добровольно-выборочным рубкам, поскольку ими формируются разновозрастные, смешанные, сложные по структуре (как

правило, двухъярусные) древостой, что обеспечивает повышение устойчивости и сохранение продуктивности системы.

Следует также отметить, что слишком высокий возраст лиственных, оставляемых после первого приема рубки, становится причиной повышенного отпада и даже распада первого яруса. Если доля лиственных в составе не превышает 5 единиц, то отпад наблюдается относительно умеренный. Товарные качества древостоя заметно снижаются из-за его перестойности.

При большей доле лиственных в составе разреженного рубкой древостоя угроза распада яруса увеличивается и здесь чрезвычайно важно не допустить переруба и резкого снижения полноты. Если лесовозобновительная функция рубки выполнена (накоплено достаточное количество жизнеспособного крупного и среднего подроста), рубку необходимо скорейшим образом завершать.

Пробная площадь 4 (ПП 4) - объект незавершенной равномерно-постепенной рубки. Опытный участок площадью 0,6 га, расположенный в квартале 202 выдел 42 Лисинского участкового лесничества, заложен в 1959 г. доцентами кафедры лесоводства СПбГЛТА И.И. Шишковым и И.Н. Зарудным. Участок находится в западной части квартала 202 по западной просеке. Занимает ровное, слегка пониженное расположение. Почва торфянисто-подзолистая, суглинистая, влажная. Первый прием рубки осуществлен зимой 1959-1960 гг. Валка деревьев выполнялась бензопилой «Дружба». Использовалась конная трелевка без прорубки волоков. Интенсивность рубки - 32%. Сохранность подроста - 86,8%. Второй прием рубки не проводился.

Таксационная характеристика древостоя на ПП 4 до рубки, после первого приема и на 2010 г. представлена в табл. 4.

Таблица 4 - Характеристика опытного объекта 4

Показатели Характеристика насаждения

до рубки после рубки 2002 г. 2009-2010 гг.

Состав 5Ос3Е1С1Б 4Е4Ос1СБ I: 4Е3Ос1,5С1,5Б II: 10 Е I: 4С1502Е1502Б1202Ос120 II: 10Е40

Возраст, лет 90-100 90-100 I: 130 - 140 II: 30 - 40 -

Относительная полнота 0,7 0,5 I: 0,4 II: 0,6 I: 0,6 II: 0,6

Класс бонитета III III III III

Запас, м3/га 248 168 I: 147,8 II: 81,3 I: 260 II: 60

Тип леса Осинник черничный влажный Ельник черничный влажный Ельник черничный Сосняк черничный свежий

Анализ табл. 4 показывает, что на ПП 4 в отличие от ПП 3 после первого приема рубки в лиственной части древостоя преобладает осина. К 2002 г. рубка умеренной интенсивности (32% по запасу) с оставлением относительной полноты 0,5 не привела к разрушению древостоя, хотя и вызвала частичный отпад

деревьев первого яруса (снижение полноты на 0,1 и запаса на 20 м3). При этом изменился тип леса: вместо черничника влажного стал черничник свежий.

К 2010 г. устойчивость древостоя заметно снизилась и спровоцировала ветровал. Ель частично выпала из состава, чему во многом способствовал ее высокий возраст. Тем не менее, в настоящее время на объекте сформировался разновозрастный двухъярусный древостой: I ярус-4С1502Е15о2Б12о2Ос12о; II ярус - 10Е40, который образовался из сохраненного после рубки подроста. Таким образом, на указанном объекте сформировался разновозрастный сложный древостой вместо простого одновозрастного. Аналогично участку 3 на объекте 4 наблюдается усложнение структуры древостоя.

Пробная площадь 5 - объект незавершенной равномерно-постепенной рубки. Опытный участок площадью 4 га, расположенный в квартале 91 выдел 10 Лисинского участкового лесничества, заложен в 1963 г. доцентами кафедры лесоводства СПбГЛТА И.И. Шишковым и И.Н. Зарудным. Участок расположен на плоской слабо наклоненной с северо-запада на юго-восток равнине с абсолютной высотой 63-65,6 м. Микрорельеф - мелкобугристый западинный резко-выраженный. Территория участка сложена основной мореной, представленной валунными тяжелыми суглинками. Верхняя корнеобитаемая часть мощностью 30-40 см отличается более легким механическим составом, способствовавшим формированию древостоя с преобладанием сосны.

Характеристика древостоя на 1111 5 представлена в табл. 5.

Таблица 5 - Характеристика опытного объекта 5

Показатели Характеристика насаждения

до рубки (1964 г.) после рубки (1965 г.) 2оо9-2010 гг.

Состав I ярус: 8С12о2Осзо II ярус: 6,3Бво3,7Е12о III ярус: 10Е75 I ярус: 9,2Сш0,80с8о II ярус: 6Б8о4Е12о III ярус: 10Е75 4С15о3Е13о20с12о1Б12о

Относительная полнота I ярус: о,48 II ярус: о,36 III ярус: о,27 I ярус: о,3о II ярус: о,3о III ярус: о,21 о,5

Высота яруса, м I ярус: 25,7 II ярус: 19,6 III ярус: 15,5 I ярус: 26,3 II ярус: 2о,3 III ярус: 16,5 26

Запас по ярусам, м3/га I ярус: 2о5,7 II ярус: 99,3 III ярус: 68,1 I ярус: 2о5,7 II ярус: 99,3 III ярус: 68,1 -

Запас, м3/га 373,1 245,8 21о

Класс бонитета II II II

Тип леса Сосняк черничный Сосняк черничный Сосняк черничный

Первый прием рубки осуществлен в ноябре 1964 г. Работа осуществлялась малой комплексной бригадой в составе 4 человек: моторист с помощником, тракторист и чокеровщик. Валка деревьев осуществлялась бензопилой «Дружба», трелевка - трактором ТДТ-40 м. Древесина на склад вывозилась хлыстами

-5

на автомашине ЗИЛ. Вырублено на пасеках 127 м , или 34% запаса до рубки на

1 га. На волоках было выбрано 10% запаса. Второй прием рубки не проводился. Подрост - угнетенный.

Анализ табл. 5 показывает, что на ПП 5 в результате сильной интенсивности рубки (44%) наблюдался отпад в I и II ярусах, а также усиление роста III яруса, что в конечном итоге к 2010 г. в отличие от 1111 3 и 4 привело к формированию одновозрастного простого древостоя. При этом запас восстановился до первоначального.

Пробная площадь 6 (ПП 6) - объект добровольно-выборочной рубки. Опытный участок площадью 4,1 га, расположенный в квартале 201 выдел 3 Ли-синского участкового лесничества, заложен в 1979 г. профессором кафедры лесоводства СПбГЛТА А.С. Тихоновым. Участок представлен елово-лиственным разновозрастным двухъярусным насаждением.

Характеристика участка до рубки получена путем сплошного перечета по двухсантиметровым ступеням толщины и показана в табл. 6.

Таблица 6 - Таксационная характеристика древостоя на ПП 6 до добровольно-выборочной рубки_

Ярус Состав Возраст, лет Число стволов на 1 га Средние Относительная полнота Запас, м3/га

высота, м диаметр, см

I 8,4Е 140-150 199 30,2 32,5 221,3

0,3С 140-150 4 31,8 42,4 8,2

0,9Б 100-110 24 25,8 32,1 23,0

0,4Ос 100-110 11 26,0 31,1 10,0

Итого 8,4Е0,3С0,9Б0,4Ос 238 29,7 0,47 262,5

II 9,2Е 70-80 291 12,5 13,3

0,5Б 40-50 19 16,4 11,4

0,3Ос 40-50 7 19,8 13,3

Итого 9,2Е0,5Б0,3Ос ед.Ол (с) 317 12,9 0,18 32,7

Всего 555 0,65 295,2

Тип леса: ельник черничный; класс бонитета II; почва - грубогумусная, подзолистая, суглинистая, влажная. Подрост ели - 5-8 тыс. экз./га, возраст 1040 лет. Сохранность подроста - 62,5%.

Рубка проведена в марте 1980 г. Весь участок был разбит на пасеки шириной 38-39 м. Посередине пасеки намечены 4-х метровые трелевочные волока. Интенсивность рубки составила 12% древесины по запасу на волоках и 18% -на пасеках. Характеристика насаждения после рубки показана в табл. 7.

Несмотря на низкую сохранность подроста, к 2010 г. на опытном участке произошла замена старого насаждения новым, появившимся из сохраненного подроста. На объекте формировался низкополнотный древостой состава 8Е802Б80, под пологом которого за последние 10 лет появилось достаточное количество подроста ели (табл. 8).

Таблица 7 - Таксационная характеристика древостоя на ПП 6 после рубки

Ярус Состав Возраст, лет Число стволов на 1 га Средние 0тноси-тельная полнота Запас, м3/га

высота, м диаметр, см

I 9,0Е 140-150 156 29,9 31,5

0,3С 140-150 4 31,4 39,8

0,3Б 100-110 9 24,5 25,3

0,40с 100-110 9 25,7 29,4

Итого 9,0Е0,3С0,3Б0,40с 178 29,6 0,32

II 9,2Е 70-80 250 12,5 13,3

0,5Б 40-50 16 16,8 11,8

0,30с 40-50 6 20,1 13,6

Итого 9,2Е0,5Б0,30сед0л(с) 272 0,16

Всего 450 0,48 207

Таблица 8 - Характеристика объектов исследования на 2010 г.

Номер объекта Состав Средние Класс бонитета Тип леса / ТУМ 0тноси-тельная полнота Запас, м3 /га

высота, м диаметр, см

6 8Е802Б80 19 18 III Е.ЧС / В2 0,4 130

Пробная площадь 7 (ПП 7) - объект добровольно-выборочной рубки. Опытный участок площадью 2,6 га, расположенный в квартале 200 выдел 28 Лисинского участкового лесничества, заложен в 1975 г. профессором кафедры лесоводства СПбГЛТА А.С. Тихоновым. Объект представлен елово-лиственным разновозрастным двухъярусным насаждением. Тип леса - ельник черничный, III класса бонитета. Почва - перегнойно-слабоподзолистая оторфо-ванная, средний суглинок на ленточной глине.

Характеристика насаждения показана в табл. 9.

Таблица 9 - Характеристика опытного объекта 7

Таксационные показатели древостоя До рубки После рубки

1976 г. 2009-2010 гг.

Состав I ярус: 5,1Е1М1,9Е810,5С1бо2,0Б1бо0,5Ос7о II ярус: 9,6Е410,4Олс I ярус: 6,2Б1403,8Б80 II ярус: 10Е40 8Е1302Б120+С130

Средний диаметр древостоя, см I ярус: 30,1 II ярус: 14,7 I ярус: 24,0 II ярус: 14,1 24

Средняя высота древостоя, м I ярус: 22,5 II ярус: 15,2 I ярус: 18,9 II ярус: 14,8 22

Относительная полнота I ярус: 0,54 II ярус: 0,21 I ярус: 0,45 II ярус: 0,15 0,6

Запас, м3/га I ярус: 207 II ярус: 52 I ярус: 130 II ярус: 40 220

Класс бонитета III III III

Тип леса Ельник черничный Ельник черничный Ельник черничный

Рубка производилась в декабре 1976 г. Интенсивность рубки - 35%. Такая интенсивность требовалась для сохранения и улучшения состояния густого подроста ели. Лесосека разбивалась на пасеки шириной 35 м. Валка деревьев проводилась вершиной на волок в направлении трелевки, сучья обрубались у

пня, крупные сучья укладывались на волок, а мелкие (толщиной до 3 см) оставались на месте обрубки. Древесина трелевалась в хлыстах и частично в сортиментах трактором.

До рубки под пологом имелось до 8 тыс. экземпляров угнетенного подроста. После рубки сохранность ели составила 75%. Из-за ухудшения работы дренажной системы в дождливые годы участок переувлажняется.

Подводя итоги вышесказанному, можно сделать следующие выводы:

1. После завершенных равномерно-постепенных рубок из сохраненного подроста формируются одноярусные елово-лиственные древостои.

2. В практических целях можно рекомендовать после первого приема рубки полнота древостоя не должна снижаться ниже 0,5-0,6. Заключительный прием рубки следует проводить не позднее, чем через 15-20 лет после первого приема. Запаздывание с рубкой нежелательно, поскольку снижает устойчивость деревьев не только старшего, но и молодого поколения: ель второго яруса труднее адаптируется к новым условиям после проведения повторной рубки.

3. После незавершенных равномерно-постепенных рубок из простых одно-возрастных древостоев формируются сложные разновозрастные насаждения со вторым ярусом из ели, т.е. незавершенные равномерно-постепенные рубки выполняют по сути роль добровольно-выборочных.

4. Незавершенные равномерно-постепенные рубки, в целом, дают результаты, присущие добровольно-выборочным рубкам, так как ими формируются разновозрастные, смешанные, сложные по структуре (двухъярусные) древо-стои, что обеспечивает повышение устойчивости и сохранение продуктивности системы. Следует также отметить, что слишком высокий возраст лиственных, оставляемых после первого приема рубки, становится причиной повышенного отпада и даже распада первого яруса. Если доля лиственных в составе не превышает 5 единиц, то отпад наблюдается относительно умеренный. Товарные качества древостоя заметно снижаются из-за его перестойности. При большей доле лиственных в составе разреженного рубкой древостоя угроза распада яруса увеличивается и здесь чрезвычайно важно не допустить переруба и резкого снижения полноты. Если лесовозобновительная функция рубки выполнена (накоплено достаточное количество жизнеспособного крупного и среднего подроста), рубку необходимо скорейшим образом завершать.

5. Добровольно-выборочные рубки в условиях Лисинского учебно-опытного сопровождаются распадом первого яруса вследствие периодического переувлажения почв. Из второго яруса в дальнейшем формируется елово-лиственный древостой с долей лиственных пород не менее 3 единиц, что делает насаждение более устойчивым к ветровалам. Таким образом, указанные рубки в данных лесорастительных условиях не выполняют своего основного назначения: обеспечить постоянство пользования лесом путем формирования разновозрастных насаждений. В условиях Лисинского учебно-опытного лесхоза добровольно-выборочные рубки скорее выполняют лесовозобновительную функцию, как равномерно-постепенные.