ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПЛОШНЫХ РУБОК В УСЛОВИЯХ РУДНОГО АЛТАЯ
|
Введение 3
1 Природно-климатические условия Рудного Алтая 5
1.1 Климат 5
1.2 Рельеф и почвы 7
1.3 Лесорастительное районирование Рудного Алтая 11
1.4 Типы лесов Рудного Алтая 19
1.5 Гидрологические условия 25
2 Нормативы и стандарты рубок главного пользования 28
2.1 Общие положения о рубках главного пользования 28
2.2 Рубки главного пользования в Европейских странах 38
3 Программа и методика работ 45
3.1 Программа 45
3.2 Методика 45
4 История рубок леса на Рудном Алтае 46
5 Лесоводственная оценка сплошнолесосечных рубок 50
6 Основные критерии лесообразовательного процесса
после проведения сплошнолесосечных рубок 71
7 Охрана труда и техника безопасности при проведении работ 74
Выводы 79
Список используемой литературы 82
1 Природно-климатические условия Рудного Алтая 5
1.1 Климат 5
1.2 Рельеф и почвы 7
1.3 Лесорастительное районирование Рудного Алтая 11
1.4 Типы лесов Рудного Алтая 19
1.5 Гидрологические условия 25
2 Нормативы и стандарты рубок главного пользования 28
2.1 Общие положения о рубках главного пользования 28
2.2 Рубки главного пользования в Европейских странах 38
3 Программа и методика работ 45
3.1 Программа 45
3.2 Методика 45
4 История рубок леса на Рудном Алтае 46
5 Лесоводственная оценка сплошнолесосечных рубок 50
6 Основные критерии лесообразовательного процесса
после проведения сплошнолесосечных рубок 71
7 Охрана труда и техника безопасности при проведении работ 74
Выводы 79
Список используемой литературы 82
Лес - важнейший составляющий компонент нашей планеты и его роль определяется огромным экономическим потенциалом и все возрастающим социальным значением, вытекающим из способности леса благотворно влиять на окружающую человека среду и восстанавливать свои ресурсы. Все функции, выполняющиеся лесами - климатообразующая, почвозащитная, гидрологическая, биотообразующая, направлены на поддержание жизнеспособности. Леса стали эффективным фактором поддержания естественного состояния биосферы, приобрели незаменимое социальное и культурное значение, представляя, в то же время, для общества весомую экономическую ценность. Однако, кроме сохранения защитных свойств, леса являются источником получения древесины, кормов, пищевых продуктов, технического лекарственного сырья и т.п., что обычно называется лесными ресурсами. Главным продуктом леса является древесина, широко используемая человеком с момента его появления на земле.
Площадь пихтовых лесов Республики Казахстан по данным учета лесного фонда за 1993 год составляет более 420,0 тыс.га. [1]. Зоной произрастания данной породы являются обширные горные системы Алтая и Джунгарского Алатау. Наибольшего распространения пихтовые леса получили на Алтае, преимущественно в той части, которую принято называть Рудным Алтаем. Большое количество осадков способствует формированию своеобразной формации темнохвойных лесов - горной тайги, где основной лесообразующей породой является пихта сибирская (Abies sibirica Ldb.).
Промышленная эксплуатация пихтовых лесов Рудного Алтая ведется со времен становления горнорудной промышленности. За истекший, более чем двухсотлетний период, здесь применялись все способы рубок главного пользования, начиная с приисковых до сплошно-лесосечных и даже концентрированных. Последние рубки (в основном проводимые с нарушениями правил лесозаготовок), наряду с лесными пожарами привели к значительному сокращению площадей коренных хвойных лесов, накоплению площадей с производными типами лиственных насаждений, а также закустаренных и необлесившихся вырубок и гарей.
Создавшееся положение, вызванное сокращением лесопокрытых площадей и ухудшением экологической обстановки, диктует необходимость разработки и использования в лесохозяйственном производстве научнообоснованных приемов для скорейшего восстановления хвойных лесов в регионе.
Интенсивная эксплуатация пихтовых лесов в Рудном Алтае и несовершенство методов восстановления повлекли за собой накопление необлесившихся вырубок, ухудшение санитарного состояния лесов и ослабление их водоохранной защитной роли. В сложившейся обстановке проблема повышения производительности лесов требует изучения ряда важнейших вопросов, одним из которых является разработка мероприятий по искусственному возобновлению леса. Если не уделять должного внимания данному вопросу, в конечном итоге может привести к дальнейшему ухудшению состояния лесов. Поэтому первоочередной задачей работников лесного хозяйства является своевременное восстановление лесных богатств. Необходимо, чтобы вырубаемые площади в кратчайшие сроки восстанавливались главными породами естественным или искусственным путем.
Одним из важных вопросов лесоводственной науки и практики является изыскание наиболее экономичных способов восстановления и выращивания высокопродуктивных лесов. Этот вопрос очень тесно связан с такой сложной проблемой, как выбор способа рубки (Мелехов, 1966), который отмечал, что «Рубка - это форма активного воздействия на лес. Она не только обеспечивает получение древесины, но и изменяет лесорастительную среду, оказывает влияние на возобновление и рост леса, преобразует его природу, а поэтому рубки должны рассматриваться в единстве с возобновлением леса».
Еще Г.Ф. Морозов (1913, 1928) предлагал, чтобы рубка и
возобновление были синонимами, при этом имелось ввиду, что при вырубке спелых и перестойных древостоев должны создаваться лучшие условия для роста нового поколения. Он писал: «Рубки должны быть организованы так, чтобы во время их производства или следом за ними возникал бы новый лес, иначе говоря, чтобы рубка и возобновление леса стали синонимами, чтобы в лесу, подчиненному хозяйству, были бы насаждения и приспевающие, и спелые...».
Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. При проведении сплошных рубок создаются условия для полной механизации всех лесосечных работ; стоимость заготовки древесины при их проведении обычно ниже, чем при выборочных и постепенных. Вместе с тем сплошные рубки резко меняют экологическую обстановку и приводят к изменениям лесорастительной среды. На вырубках увеличивается приток света к поверхности почвы, усиливается скорость ветра, возрастает амплитуда колебания температуры в приземном слое воздуха и верхних слоях почвы.
В горных лесах Рудного Алтая за двухвековой период лесоэксплуатации, применялись все известные рубки. Определение лесоводственной эффективности каждого из способов представляет не только научный, но и практический интерес. Для решения поставленной задачи были обследованы участки, пройденные рубками давности от 3-х до 50 лет. Краткие итоги исследований позволяют понять сущность лесообразовательных процессов, происходящих в хвойных лесах под действием антропогенных факторов.
Площадь пихтовых лесов Республики Казахстан по данным учета лесного фонда за 1993 год составляет более 420,0 тыс.га. [1]. Зоной произрастания данной породы являются обширные горные системы Алтая и Джунгарского Алатау. Наибольшего распространения пихтовые леса получили на Алтае, преимущественно в той части, которую принято называть Рудным Алтаем. Большое количество осадков способствует формированию своеобразной формации темнохвойных лесов - горной тайги, где основной лесообразующей породой является пихта сибирская (Abies sibirica Ldb.).
Промышленная эксплуатация пихтовых лесов Рудного Алтая ведется со времен становления горнорудной промышленности. За истекший, более чем двухсотлетний период, здесь применялись все способы рубок главного пользования, начиная с приисковых до сплошно-лесосечных и даже концентрированных. Последние рубки (в основном проводимые с нарушениями правил лесозаготовок), наряду с лесными пожарами привели к значительному сокращению площадей коренных хвойных лесов, накоплению площадей с производными типами лиственных насаждений, а также закустаренных и необлесившихся вырубок и гарей.
Создавшееся положение, вызванное сокращением лесопокрытых площадей и ухудшением экологической обстановки, диктует необходимость разработки и использования в лесохозяйственном производстве научнообоснованных приемов для скорейшего восстановления хвойных лесов в регионе.
Интенсивная эксплуатация пихтовых лесов в Рудном Алтае и несовершенство методов восстановления повлекли за собой накопление необлесившихся вырубок, ухудшение санитарного состояния лесов и ослабление их водоохранной защитной роли. В сложившейся обстановке проблема повышения производительности лесов требует изучения ряда важнейших вопросов, одним из которых является разработка мероприятий по искусственному возобновлению леса. Если не уделять должного внимания данному вопросу, в конечном итоге может привести к дальнейшему ухудшению состояния лесов. Поэтому первоочередной задачей работников лесного хозяйства является своевременное восстановление лесных богатств. Необходимо, чтобы вырубаемые площади в кратчайшие сроки восстанавливались главными породами естественным или искусственным путем.
Одним из важных вопросов лесоводственной науки и практики является изыскание наиболее экономичных способов восстановления и выращивания высокопродуктивных лесов. Этот вопрос очень тесно связан с такой сложной проблемой, как выбор способа рубки (Мелехов, 1966), который отмечал, что «Рубка - это форма активного воздействия на лес. Она не только обеспечивает получение древесины, но и изменяет лесорастительную среду, оказывает влияние на возобновление и рост леса, преобразует его природу, а поэтому рубки должны рассматриваться в единстве с возобновлением леса».
Еще Г.Ф. Морозов (1913, 1928) предлагал, чтобы рубка и
возобновление были синонимами, при этом имелось ввиду, что при вырубке спелых и перестойных древостоев должны создаваться лучшие условия для роста нового поколения. Он писал: «Рубки должны быть организованы так, чтобы во время их производства или следом за ними возникал бы новый лес, иначе говоря, чтобы рубка и возобновление леса стали синонимами, чтобы в лесу, подчиненному хозяйству, были бы насаждения и приспевающие, и спелые...».
Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. При проведении сплошных рубок создаются условия для полной механизации всех лесосечных работ; стоимость заготовки древесины при их проведении обычно ниже, чем при выборочных и постепенных. Вместе с тем сплошные рубки резко меняют экологическую обстановку и приводят к изменениям лесорастительной среды. На вырубках увеличивается приток света к поверхности почвы, усиливается скорость ветра, возрастает амплитуда колебания температуры в приземном слое воздуха и верхних слоях почвы.
В горных лесах Рудного Алтая за двухвековой период лесоэксплуатации, применялись все известные рубки. Определение лесоводственной эффективности каждого из способов представляет не только научный, но и практический интерес. Для решения поставленной задачи были обследованы участки, пройденные рубками давности от 3-х до 50 лет. Краткие итоги исследований позволяют понять сущность лесообразовательных процессов, происходящих в хвойных лесах под действием антропогенных факторов.
1. В горных лесах Рудного Алтая, за более чем двухсотлетний период лесопользования, применялись все известные способы рубок (подневольно-выборочные, условно-сплошные, равномерно-постепенные, сплошнолесосечные, добровольно-выборочные и длительно-постепенные);
2. На сплошных вырубках важную роль в процессе естественного возобновления играет подрост предварительной генерации. Первые экземпляры подроста последующей генерации отмечаются на лесосеках спустя 5-6 лет после рубки.
3. На участках, пройденных СР, где отсутствуют семенники или семенные куртины пихты, накопление подроста пихты происходит менее интенсивно. На таких участках происходит смена пород, они зарастают кустарниками или разнотравьем, формируя длительно-устойчивые сообщества. Спустя 5 лет после проведения сплошной рубки среднее количество подроста составляет 2946±1015 шт./га (от 875 до 7073 шт./га). К 15-и годам после рубки среднее количество подроста пихты составляет 5908±1795 шт./га (от 625 до 18500 шт./га). На участках с давностью рубки 2130 лет среднее число подроста равно 10925±1467 шт./га (от 6200 до 18200 шт./га). На участках, пройденных рубками давностью более 30 лет, количество подроста увеличивается незначительно: среднее количество подроста составляет 11480±1487 шт./га (от 5600 до 20200 шт./га).
4. Участки древостоев, пройденные широколесосечными и концентрированными рубками, давностью 30-40 лет, в настоящее время представляют собой пихтовые, смешанные лиственно-пихтовые древостой или закустаренные участки. Так, чистые пихтачи с единичной примесью лиственных (состав 10П+Б, (Ос)), формируются на 21,8% площадей вырубок. Смешанные березово-пихтово-осиновые насаждения формируются на 56,6% участков, тогда как чистые березовые или осиновые древостой с единичной примесью пихты - на 14,6% всех участков. На 7,0% вырубках формируются длительно-устойчивые кустарниковые или травянистые сообщества.
5. После проведения рубок главного пользования, независимо от способа, на вырубках преобладает жизнеспособный подрост. Угнетенные экземпляры пихты встречаются в загущенных группах под пологом семенных куртин, где большая конкуренция между подростом, а также под пологом густых молодняков. У такого подроста ежегодный прирост не превышает 4-6 см, тогда как у жизнеспособных экземпляров он достигает 20- 30 см. Угнетенное состояние и повреждение подроста также вызвано действием глубокого снежного покрова.
6. Процессы естественного возобновления после проведения сплошных узколесосечных рубок протекают успешно, о чем свидетельствует состав формирующегося пихтового древостоя и накопленный подрост. На участках, пройденных рубками, формируется чистое пихтовое насаждение с единичной примесью березы или осины составом ЮП+Б(Ос). Единичное участие березы в составе пихтовых молодняков сохранилось на протяжении почти 40 лет после проведения рубки.
7. Сплошные узколссосечные рубки в пихтовых лесах Рудного Алтая с лесоводственной точки зрения являются весьма эффективными, поскольку технология их проведении и лесорастительные условия, создающиеся на вырубках, соответствуют биологическим особенностям пихты, что способствует успешности лесообразовательного процесса. Результаты изучения процессов естественного возобновления на узколесосечных вырубках доказывают возможность их применения в горных пихтовых лесах Рудного Алтая.
8. Период восстановления коренного хвойного древостоя можно условно разделить на 4 этапа:
- основными критериями первого этапа лесообразовательного процесса после сплошных широколесосечных и концентрированных рубок (от 0 до 15- 20 лет) является формирование яруса из мягколиственных пород и постепенное заселение участков подростом пихты. Наивысшей степенью успешности лесообразования на данном этапе является формирование второго яруса из подроста хвойных пород под основным мягколиственным пологом.
- на втором этапе (от 16-20 до 60-70 лет) происходит формирование наиболее однородного по структуре вторичного березового или осинового древостоя. Производные мягколиственные леса характеризуются наименьшей мозаичностью экологических условий под пологом древостоя и количеством валежа, наибольшими выравненностью световых условий и степенью разрушения ветровального почвенного микрорельефа. К концу этапа на бывших вырубках под пологом березняков или осинников формируется ярус хвойных пород. Наилучшим вариантом лесовозобновления на данном этапе является формирование устойчивого второго яруса из средневозрастной пихты и выход некоторых экземпляров в первый ярус.
- на начальной стадии третьего этапа (70 - 110-130 лет) начинается постепенный распад сомкнутого мягколиственного полога и выход основной массы хвойных деревьев в верхний ярус древостоя. В большинстве случаев полнота формирующегося хвойного древостоя не превышает 0,5-0,6. Наизысшей степенью развития лесообразовательного процесса на завершающей стадии данного этапа является распад мягколиственного полога, формирование условно-разновозрастного древостоя пихты полнотой 0,7-0,8 и полное восстановление коренного хвойного древостоя.
- период восстановления первичной структуры коренного хвойного древостоя зависит от масштабности воздействия и может изменяться от 90- 110 лет (после узколесосечных рубок без смены пород) до 130-150 лет (после широколесосечных рубок) и 150-200 и более лет - после концентрированных рубок.
2. На сплошных вырубках важную роль в процессе естественного возобновления играет подрост предварительной генерации. Первые экземпляры подроста последующей генерации отмечаются на лесосеках спустя 5-6 лет после рубки.
3. На участках, пройденных СР, где отсутствуют семенники или семенные куртины пихты, накопление подроста пихты происходит менее интенсивно. На таких участках происходит смена пород, они зарастают кустарниками или разнотравьем, формируя длительно-устойчивые сообщества. Спустя 5 лет после проведения сплошной рубки среднее количество подроста составляет 2946±1015 шт./га (от 875 до 7073 шт./га). К 15-и годам после рубки среднее количество подроста пихты составляет 5908±1795 шт./га (от 625 до 18500 шт./га). На участках с давностью рубки 2130 лет среднее число подроста равно 10925±1467 шт./га (от 6200 до 18200 шт./га). На участках, пройденных рубками давностью более 30 лет, количество подроста увеличивается незначительно: среднее количество подроста составляет 11480±1487 шт./га (от 5600 до 20200 шт./га).
4. Участки древостоев, пройденные широколесосечными и концентрированными рубками, давностью 30-40 лет, в настоящее время представляют собой пихтовые, смешанные лиственно-пихтовые древостой или закустаренные участки. Так, чистые пихтачи с единичной примесью лиственных (состав 10П+Б, (Ос)), формируются на 21,8% площадей вырубок. Смешанные березово-пихтово-осиновые насаждения формируются на 56,6% участков, тогда как чистые березовые или осиновые древостой с единичной примесью пихты - на 14,6% всех участков. На 7,0% вырубках формируются длительно-устойчивые кустарниковые или травянистые сообщества.
5. После проведения рубок главного пользования, независимо от способа, на вырубках преобладает жизнеспособный подрост. Угнетенные экземпляры пихты встречаются в загущенных группах под пологом семенных куртин, где большая конкуренция между подростом, а также под пологом густых молодняков. У такого подроста ежегодный прирост не превышает 4-6 см, тогда как у жизнеспособных экземпляров он достигает 20- 30 см. Угнетенное состояние и повреждение подроста также вызвано действием глубокого снежного покрова.
6. Процессы естественного возобновления после проведения сплошных узколесосечных рубок протекают успешно, о чем свидетельствует состав формирующегося пихтового древостоя и накопленный подрост. На участках, пройденных рубками, формируется чистое пихтовое насаждение с единичной примесью березы или осины составом ЮП+Б(Ос). Единичное участие березы в составе пихтовых молодняков сохранилось на протяжении почти 40 лет после проведения рубки.
7. Сплошные узколссосечные рубки в пихтовых лесах Рудного Алтая с лесоводственной точки зрения являются весьма эффективными, поскольку технология их проведении и лесорастительные условия, создающиеся на вырубках, соответствуют биологическим особенностям пихты, что способствует успешности лесообразовательного процесса. Результаты изучения процессов естественного возобновления на узколесосечных вырубках доказывают возможность их применения в горных пихтовых лесах Рудного Алтая.
8. Период восстановления коренного хвойного древостоя можно условно разделить на 4 этапа:
- основными критериями первого этапа лесообразовательного процесса после сплошных широколесосечных и концентрированных рубок (от 0 до 15- 20 лет) является формирование яруса из мягколиственных пород и постепенное заселение участков подростом пихты. Наивысшей степенью успешности лесообразования на данном этапе является формирование второго яруса из подроста хвойных пород под основным мягколиственным пологом.
- на втором этапе (от 16-20 до 60-70 лет) происходит формирование наиболее однородного по структуре вторичного березового или осинового древостоя. Производные мягколиственные леса характеризуются наименьшей мозаичностью экологических условий под пологом древостоя и количеством валежа, наибольшими выравненностью световых условий и степенью разрушения ветровального почвенного микрорельефа. К концу этапа на бывших вырубках под пологом березняков или осинников формируется ярус хвойных пород. Наилучшим вариантом лесовозобновления на данном этапе является формирование устойчивого второго яруса из средневозрастной пихты и выход некоторых экземпляров в первый ярус.
- на начальной стадии третьего этапа (70 - 110-130 лет) начинается постепенный распад сомкнутого мягколиственного полога и выход основной массы хвойных деревьев в верхний ярус древостоя. В большинстве случаев полнота формирующегося хвойного древостоя не превышает 0,5-0,6. Наизысшей степенью развития лесообразовательного процесса на завершающей стадии данного этапа является распад мягколиственного полога, формирование условно-разновозрастного древостоя пихты полнотой 0,7-0,8 и полное восстановление коренного хвойного древостоя.
- период восстановления первичной структуры коренного хвойного древостоя зависит от масштабности воздействия и может изменяться от 90- 110 лет (после узколесосечных рубок без смены пород) до 130-150 лет (после широколесосечных рубок) и 150-200 и более лет - после концентрированных рубок.
