Определение оптимальных размеров лесосек при проведении рубок главного пользования

УДК 634.982 Б.И. Угрюмое, И.М. Ильин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ЛЕСОСЕК ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РУБОК ГЛАВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

В статье рассматриваются основные элементы технологии и способа лесовосстановления лесных ресурсов, а также выбор оптимальных размеров лесосек с учетом лесозаготовительных и лесовосстановительных работ.

Ключевые слова: лесосека, расчет площади, проведение рубок, оптимальный размер.

B.I. Ugryumov, I.M. Ilyin DETERMINATION OF THE OPTIMUM CUTTING AREA SIZES AT THE MAIN USE CUTTINGS

The basic elements of technology and way of forest resources reafforestation and also the optimum cutting area sizes choice taking into account lumbering and reafforestation works are considered in the article.

Key words: cutting area, area calculation, cuttings conducting, optimum size.

Между лесоэксплуатацией и лесным хозяйством существует тесная связь. С одной стороны, это заготовка древесины с наименьшими трудозатратами и эксплуатационными издержками, а с другой стороны -такая организация технологического процесса лесозаготовок, которая бы обеспечивала с наименьшими затратами наилучшие условия для возобновления лесных ресурсов. Еще профессор Г.Ф. Морозов говорил, что рубка и возобновление леса - синонимы. Без рубок главного пользования нельзя организовать правильное лесное хозяйство. Там, где нет рубки леса, там нет и лесного хозяйства [1].

В настоящее время эта задача стала более значимой для лесопользователей, так как в соответствии с новым лесным законодательством на лесных участках, предоставленных в аренду для заготовки древесины, лесовосстановление осуществляется арендаторами этих лесных участков [2]. Поэтому лесопользователи должны рассматривать лесозаготовки и восстановление лесных ресурсов как комплексную задачу. При этом планирование лесовосстановления должно начинаться с планирования рубок на лесном участке и заключаться в выборе способа, позволяющего снизить затраты на последующее восстановление лесов.

Важным элементом этого является выбор технологии и способа лесовосстановления, обеспечивающего непрерывное и эффективное восполнение лесных ресурсов.

При проектировании способа лесовосстановления необходимо ориентироваться на надежное, быстрое и экономичное создание высокопродуктивных насаждений при условии экологических свойств леса.

В технологическом процессе лесозаготовок наибольший экологический ущерб возникает при разработке лесосек и вывозке леса. Последствия этих техногенных факторов происходят в двух основных направлениях: уничтожение подроста и деформация лесных почв с их уплотнением и минерализацией [3].

Нарушение почвенно-растительного слоя по площади лесосеки обусловлено технологическими параметрами: густотой сети волоков, их транспортной загруженностью; протаскиванием по волоку пакета хлыстов (деревьев) в полупогруженном или полуподвешенном состоянии; падением деревьев при валке; строительством усов и лесопогрузочных пунктов; механизированной очисткой лесосек от порубочных остатков. Разрушение почвенно-растительного слоя лесосеки происходит, прежде всего, от колееобразования, интенсивность которого зависит от используемой системы машин и принятой технологической схемы разработки лесосеки.

Размеры лесосек оказывают значительное влияние на возобновление леса на вырубках. Это влияние сказывается в первую очередь на обсеменении вырубаемой площади, а также на среде, в которой происходит возобновление. Принято считать, что с увеличением размеров лесосек как обсеменение, так и условия развития всходов, ухудшаются.

Однако с лесоэксплуатационной точки зрения выгодными являются более крупные лесосеки. Экономия при работе на крупных лесосеках достигается в основном за счет сокращения трудозатрат на подготовительно-вспомогательные работы. На крупных лесосеках можно более эффективно использовать современные многооперационные лесозаготовительные машины [1]. Установление размеров лесосек является одним из смежных вопросов между лесоэксплуатацией и лесным хозяйством. Поэтому обоснование оптимальных размеров лесосек с учетом максимальной степени концентрации лесозаготовительного производ-

ства, минимизации трудозатрат на подготовительно-вспомогательные работы и последующее восстановление лесных ресурсов является актуальным.

Производительность комплекса лесозаготовительных машин существенно зависит от размеров участков лесосек, тяготеющих к одному погрузочному пункту и в целом схемы планировки лесосеки. От этого также существенно зависит процент площади сплошного уничтожения подроста и повреждение природной среды. Основным способом лесовосстановления в РФ является естественное возобновление, эффективность которого во многом зависит от площади с пораженным почвенным покровом и степени сохранности подроста. Общую теоретическую площадь с уничтоженным подростом и площади с пораженным почвенным покровом 8п, согласно [3], можно определить следующим образом:

8п_8вп+8во+8вм+8пл+8пп+8у+8об|

где 8вп|8во|8вм|8пл|8пп|8у|8об - площадь соответственно на пасечных, объездных, магистральных волоках, на полупасеках (полулентах), на погрузочных пунктах, на просеке под лесовозный ус и под обустройст-

вом.

Эти площади предлагается определить по следующим уравнениям [3]:

з_=*ла^.

А

=2Ъ-к0-В + Ъ-к0---

$пп =

Звм = ЪО А 'К А-{Н-СХ-С2 +Ь, +Ь2)-С3-Ь,

А  В

8т=Н

5ус=Ьу-Ъ,,

^ » 0,05га,

где Ь - ширина колеи трелевочного трактора или лесозаготовительной машины, м;

ко - коэффициент, учитывающий непрямолинейность трелевочных волоков (1,1 - 1|2);

к2 - коэффициент, учитывающий уширение трелевочного волока в процессе эксплуатации;

Н - средняя высота древостоя, м;

С1 - коэффициент, учитывающий снижение средней высоты дерева за счет оставляемого пня и обрезанной (или обломившейся) вершины;

С2 - коэффициент| учитывающий вид вывозимого леса (1 - при вывозке деревьев; 2 - при вывозке хлыстов);

Сз - количество погрузочных пунктов, расположенных в пределах лесосеки или ее части;

Ь - ширина прохода сучкорезной машины (для ЛП-30 и ЛП-33 - 4-4,5 м);

Ь2 - ширина прохода для трактора при выравнивании комлей хлыстов (при обрезке сучьев сучкорезной машиной типа ЛП-30 и ЛП-33 10 м);

Ьз - ширина погрузочного пункта (50-60 м);

а - средний угол между направлением трелевки (трелевочным волоком) и уложенными пачками;

Ь4 - ширина ленты леса, вырубленной под просеку для лесовозного уса, м;

1_у - общая длина лесовозных усов на лесосеке или ее части, м;

А|В - размеры сторон лесосеки или ее части, м.

Критерием, который рассматривается как показатель, определяющий ширину лесосек, является также создание среды для прорастания семян и развития всходов. В частности, таким критерием, ограничивающим длину пасечного волока по плотности или работоспособности волока, может быть Вкрит, которое определяется по следующей формуле [ 4]:

хкр-м

Вкр“---------,

Д •</

где М - объем трелюемой пачки, м3;

А - ширина разрабатываемой пасеки (ленты) м;

Я - запас леса| м3/га;

Ыкр - число проходов трактора при которых глубина колеи (плотность почвы) становится критической.

Технологические параметры лесосеки также оказывают влияние на последующие лесовосстановительные работы. Известно, что нарезка борозд или минерализация полос могут осуществляться плугом на глубину 10-15 см с расстоянием между серединами 4-4,5 м. В соответствии с выбранными параметрами лесосеки можно определить время выполнения технологических операций на обработку площади вырубки и производительность агрегата. Производительность агрегата может быть рассчитана по известной формуле:

с

п = —,

агр

где 8 - площадь лесосеки, га;

Тагр - время выполнения обработки вырубки агрегатом, с.

Время выполнения по обработке вырубки может быть определено по следующей формуле:

Т =------^ +^ + ^

^ V п-У V

хх гр гр

где А|В - размеры лесосеки;

Vхх| Угр - скорость движения машины холостым ходом и при выполнении технологической операции м/с; ко - коэффициент, учитывающий непрямолинейность трелевочных волоков; п - расстояние между бороздами м;

кз - коэффициент, учитывающий увеличения расстояния за счет обхода пней плугом.

При определении оптимальных размеров лесосек критерием эффективности также будут являться затраты на подготовительно-вспомогательные работы. При определении оптимальных размеров лесосек задача сводится к нахождению минимума суммы затрат на подготовительно-вспомогательные работы.

с

С = (С“" -5 +С“ +С„" • + С ™ + С,,,/’  /„ + Сртр- • +

п.^

мех

\ С* Ус 1 \ С* мв 1 \ С* т А- С1 I 1 _V с*

сод ус сод мв стр ^ пп пер ^ лес ) тт ’

где Сол - стоимость отвода 1 га лесосеки, руб.;

8л - площадь лесосеки, га;

Сод - стоимость уборки опасных деревьев на 1 га лесосеки, руб.;

Солр - стоимость ручной очистки 1 га лесосеки, руб.;

Солмех - стоимость машино-смены подборщика сучьев на очистке лесосеки, руб.;

Пмех - сменная производительность подборщика сучьев, м3;

Сусстр - стоимость строительства 1 км уса;

1ус - длина уса, км;

Смвстр - стоимость строительства 1 км магистрального волока, руб.;

1_мв - длина магистрального волока, км;

Суссод - стоимость содержания 1 км уса, руб.;

Смвсод - стоимость содержания 1 км магистрального волока, руб.;

Сппстр - стоимость строительства погрузочного пункта, руб.;

Ппп - количество погрузочных пунктов;

Спер - стоимость перебазировок, руб.;

Плес - количество лесосек на год.

Выводы

Представленные выражения могут использоваться при определении оптимальных размеров лесосек с учетом выполнения на участке леса комплекса лесозаготовительных и лесовосстановительных работ.

Литература

1. Виногоров, Г.К. Лесосечные работы / Г.К. Виногоров. - М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 272 с.

2. Лесной кодекс Российской Федерации / Официальный интернет сайт Федерального агентства лесного хозяйства Министерства сельского хозяйства РФ http://www.rosleshoz.gov.rU/docs/codex/0

3. Тихонов, А.С. Разработка предварительных лесотехнических требований к технологиям лесосечных работ и конструированию лесосечных машин: отчет о НИР / А.С. Тихонов, В.Н. Меньшиков. - Л., 1981. - 273 с.

4. Цыгарова, М.В. Повышение эффективности освоения лесосек с переувлажненными грунтами путем обоснования рациональной технологии: дис. ... канд. техн. наук / М.В. Цыгарова. - СПб.: ГЛТА, 1988.

5. Каляшов, В.А. Обоснование рациональной технологии несплошных рубок при заготовке сортиментов многооперационными машинами: автореф. дис. ... канд. техн. наук / В.А. Каляшов. - СПб.: ГЛТА, 2004.

'--------♦------------

УДК 631.53.04:633.1 Ю.А. Сергеев, Б.С. Забанов, Д.К. Данжеева

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРНЕПЛОДОВ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ

В статье обоснована технология возделывания кормовых корнеплодов для сухостепной зоны Республики Бурятия с использованием комбинированных рабочих органов и высевающего аппарата точного высева. По уничтожению сорняков, для получения дружных всходов семян и мощного развития культурных растений предусмотрено ленточное экранированное внесение воды и гербицидов под семена. В результате этого происходит экономия дорогостоящих семян в 5-10 раз и повышение урожайности корнеплодов до 450 ц/га.

Ключевые слова: культиватор, комбинированный агрегат, винтовой шнек, однозерновое распределение семян.

Yu.A. Sergeev, B.S. Zabanov, D.K. Danzheeva ROOT CROPS CULTIVATION TECHNOLOGY PERFECTION IN THE BURYATIYA REPUBLIC CONDITIONS

Fodder root crops cultivation technology for the dry steppe zones in Buryatiya Republic with use of the combined working elements and the sowing device of exact seeding is substantiated in the article. Belt screened water and herbicides application under seeds is provided to weed in order to receive good seed shoots and powerful cultural plants development. As a result of it there is an expensive seeds economy in 5-10 times and root crops productivity increase to 450 ct/hectares.

Key words: cultivator, combined unit, screw conveyer, one-grain seeds distribution.

Целью интенсивных технологий сельскохозяйственного производства является обеспечение значительного роста урожайности и повышение качества продукции. Среди отраслей агропромышленного комплекса возделывание технических культур пока остается менее механизированным. Технические культуры, в частности корнеплоды, имеют важное кормовое значение прежде всего для молочного животноводства. Они дают сочный, легкоусвояемый углеродистый корм, что позволяет сбалансировать в рационах животных сахаро-протеиновое отношение, особенно в переходные весенний и осенний периоды и зимой, во время стойлового их содержания. В кормовых корнеплодах и листьях также содержатся белки, минеральные соли, микроэлементы и ценные витамины (С, В1, В2, РР, каротин). Однако кормовые корнеплоды присутствуют в суточном рационе коров Республики Бурятия в количестве лишь 2-3 кг, а иногда и вовсе отсутствуют из-за больших проблем, связанных с трудоемкостью возделывания и отсутствием совершенных технических средств для посева, ухода, уборки и подготовки их к скармливанию.