Формирование устойчивых, продуктивных насаждений в Сергиево-Посадском лесничестве рубками ухода

При воздействии рубок ухода на лесные насаждения необходимо учитывать сложность взаимосвязей между деревьями и другими компонентами леса.

Важную роль в целенаправленном формировании леса рубками ухода играют обратные связи, (т. е. реакция леса на воздействие рубок), характер которых в значительной мере определяется такими особенностями леса как природной системы [20]:

- сложной комплексной организацией, взаимосвязанностью организмов и ценозов;

- динамическим равновесием, устойчивостью, авторегуляцией и естественным отбором всех элементов лесного сообщества;

- высокой способностью восстановления и обновления;

- постоянным биологическим круговоротом и обменом вещества и энергии;

- динамичностью процессов и тенденциями устойчивости и стабильности леса;

- географической обусловленностью.

С.Н. Сеннов [22], в связи с интенсивностью конкуренции и одновременно пределами устойчивости условно выделил три возрастных этапа развития древостоя.

Первый этап - "заселение", которому соответствует морфогенетический период ширококронного дерева. Характеризуется он тем, что корневая система ещё не сформирована и конкуренция между деревьями почти отсутствует.

Второй этап - "полной заселённости площади, усиленного роста и максимальной конкуренции". Он совпадает с морфологическим периодом узкокронного дерева, когда формируется корневая система. По мнению С.Н. Сеннова [22] в это время конкуренция не снижает биологической устойчивости древостоя. Началом второго этапа является наступление стадии жердняка.

Третий этап - "прогрессивное уменьшение заселённости площади и сокращение зон корневого питания". В этот период происходит потеря способности к образованию придаточных корней, уменьшение прироста ствола.

Третий этап развития древостоя определить сложнее. Условной границей С.Н. Сеннов [22] считает возраст количественной спелости.

Разреживание в первом возрастном этапе (из-за отсутствия конкуренции между деревьями) приведёт к уменьшению корненасыщенности почвы и кратковременному снижению прироста [22]. На втором этапе возможен большой диапазон разреживаний, а на третьем, прежде всего, необходимо умеренное или слабое разреживание.

Выделенные в связи с рубками ухода М.Е. Ткаченко фазы развития древостоя и С.Н. Сенновым возрастные этапы и общепринятые имеют много общего. Поэтому С.Н. Сеннов [22, с. 76] предлагает "учитывать предложенные им этапы не взамен известных в лесоводстве этапов молодняка, чащи, низкого жердняка и т.д., а лишь в тех случаях, когда идёт речь о целесообразности, задачах и нормативах разреживаний".

При разработке программ рубок ухода необходимо учитывать обратные связи после систематического проведения рубок на всех этапах формирования лесных насаждений. Большое значение имеют отрицательные обратные связи, отражающие реакцию лесных деревьев в процессе осуществления рубок. Учёным и практикам лесного хозяйства накоплены научные сведения и производственный опыт проведения рубок ухода, позволяющий дать оценку их последствиям в чистых и смешанных насаждениях основных лесообразующих пород на разных возрастных этапах, с учётом эколого-географических условий (с разными вариантами разреживания древостоев). Заслуживают внимания, прежде всего, материалы длительных исследований на постоянных пробных площадях. В этом отношении особую ценность представляют результаты исследований на постоянных участках, начатые под руководством проф. В.В. Гумана (в 1929 г.) в Ленинградской, Новгородской и Псковской областях [23]. В закладке опытных площадей приняли участие, по словам А.В. Давыдова [24], К.А. Сакс, М.М. Цупров, И.С. Матюк, Н.И. Короткевич, З.Я. Солнцев, М.М. Головин, Н.А. Наговицин, А.Г. Радольт, К.В. Ухова-Басманова, С.Д. Михеев и др. А.В. Давыдовым, участвовавшим в этих исследованиях, самостоятельно заложено 24 серии опытных площадей или 67 секций [24]. По результатам исследований и обобщению многовекового опыта рубок ухода он издал монографию "Рубки ухода за лесом" [24]. В основу её положен обобщённый материал опытных площадей ЦНИИЛХ в числе 86 серий или 270 опытных участков (секций). Дальнейшие исследования на опытных участках и повторные разреживания на них с первых лет их закладки в течение 25 лет проведены А.В. Давыдовым по разработанной им методике [10]. Позднее исследовательскую работу А.В. Давыдова продолжил С.Н. Сеннов.

К важнейшим результатам исследований А.В. Давыдова можно отнести:

- установлено, что такой морфологический признак, как густота древостоя, а не полнота его или сомкнутость древесного полога, является главным показателем степени "напряженности" (конкуренции - В.О.) насаждения; древостой разреживают для того, чтобы ослабить напряженность насаждения и улучшить рост оставленных, лучших деревьев;

- выявлено, что повысить продуктивность древостоя любого состава (т.е. чистого и смешанного) возможно лишь в ограниченных пределах, в среднем около 5-10%;

- научно обосновано, что в ельниках высших классов бонитета на хорошо дренированных почвах в возрасте древостоя до 80 лет после сильного разреживания у корней остающихся после рубки деревьев в 2-3 раза увеличивается линейный прирост (в толщину и длину), поэтому путём системного применения рубок ухода можно повысить ветроустойчивость ельников;

- установлено, что в случае отсутствия ухода в смешанных молодняках более ценные породы в большинстве случаев погибают;

- показано, что рубками ухода повышается устойчивость ельников к воздействию на них снега. Поэтому единственной реальной мерой борьбы воздействию снега на насаждения могут быть только такие рубки (наиболее благоприятным в этом отношении является низовой метод).

Хозяйственное значение рубок ухода, по его мнению [24], состоит в следующем:

- в получении дополнительного пользования. При рубках ухода, направленных на получение максимального пользования, размер промежуточного пользования рекомендуется вырубать примерно равной массе отпада или превосходить её не более чем на 10-15%. Уменьшение промежуточного пользования от указанной величины приведёт его к потере на естественный отпад, а значительное увеличение - к снижению общей производительности и уменьшению размера пользования;

- в сокращении срока выращивания сортимента - на 20-25%;

- в повышении производительности древостоя на 5-10%;

- в повышении устойчивости насаждений;

- в предотвращении нежелательной смены пород;

- в улучшении сортиментной структуры древостоя.

3.3 Организационно-технические элементы рубок ухода

Проведение рубок ухода в молодняках основывается параметрами следующих организационно-технических элементов.

1. Начало рубки ухода. В молодняках рубки ухода начинают в раннем возрасте. Обычно в пределах первого десятилетия проводят два осветления. Необходимость проведения осветлений определяется условиями роста главной породы, заглушающего влияния травянистой растительностью и лиственными породами. В пределах второго десятилетия проводятся две прочистки с примерным сроком повторяемости 5 лет.

2. Интенсивность изреживаний. Этот элемент обычно выражается в процентах от запаса древостоя перед рубкой или степенью снижения его относительной полноты. Различают шесть степеней интенсивности: очень слабую, при выборке до10% запаса; умеренную - 11-20%; среднюю -21-35%; сильную - 36-50% и очень сильную, когда в рубку назначают более 50% запаса древостоя. Интенсивность осветлений и прочисток обычно назначается максимальной, особенно в искусственных насаждениях.

3. Очерёдность назначения рубок ухода. Является важным организационно-техническим элементом, поскольку экономические условия не позволяют вести рубки ухода во всех молодняках высокой полноты. Поэтому они проводятся в наиболее ценных насаждениях.

В первую очередь в искусственных молодняках с затенёнными главными породами, в которых возможно интенсивное снижение сохранности и высокая вероятность гибели лесных культур.

Во вторую очередь в смешанных молодняках с главными породами в составе более 5 единиц, которые затеняются второстепенными и нежелательными породами и в чистых перегущенных молодняках ценных пород.

4. Сезон рубки. В молодняках рубки ухода проводят обычно в облиственном состоянии и лучше всего ранней весной, так как за весь последующий вегетационный период молодняк восстанавливает свою устойчивость. Облиственное состояние позволяет правильно определить интенсивность рубки ухода. Рубки обновления и переформирования желательно проводить в зимний период, когда снежный покров способствует лучшему сохранению естественного возобновления главной породы.



Глава 4. Современное состояние рубок ухода в Сергиево-Посадском лесничестве

4.1 Вопросы программы

Для науки и практики особую ценность представляют результаты детальных исследований на пробных площадях. Целью данного проекта было определение путей формирования высокопродуктивных насаждений посредством рубок ухода.

С этой целью нами были заложены 8 пробных площадей по 2 пробные площади на каждый вид рубки ухода. Пробные площади закладывались в насаждениях различного возраста, в которых проводились рубки ухода.

При рекогносцировочном обследовании определяли типы леса, возраст, состояние древостоев. Название типа леса давалось по растению, которое являлось индикатором и эдификатором лесорастительных условий. Исследование мозаичности живого напочвенного покрова проводилось с учетом методических указаний В.В. Огиевского, А.А. Хирова [25] по изучению парцеллярной структуры лесного биогеоценоза.

Целью нашей работы было выявить изменения, прошедшие за время после проведения рубок ухода (6 лет), сравнить полученные нами данные с данными на контрольной площади и посредством этого сравнения показать лесоводственную эффективность рубок ухода. С целью более глубокого изучения данного вопроса, нами были проанализированы насаждения по всем основным таксационным показателям. В результате этого анализа мы хотели найти наиболее оптимальный вариант рубок с равномерной выборкой при разной интенсивности рубок.

Так как преобладающей породой в Cергиево-Посадском лесничестве является ель, она и стала объектом нашего изучения. Также нами преследовалась цель выявить наиболее хозяйственно-целесообразные приемы проведения рубок и изыскание путей рационализации и технологии их проведения.

Пробные площади заложены нами в насаждениях естественного и искусственного происхождения. Размеры пробных площадей устанавливаются таким образом, чтобы после проведения рубок ухода на них было не менее 150 деревьев главной породы.

Для смешанных насаждений пробная площадь составляет 0,20 га. На отведенных пробных площадях делается сплошной пересчет. Деревья точковались по породам и состоянию, ступеням толщины, диаметру через 1 см на высоте груди (1,3 м). Измерения проводились мерной вилкой.

По результатам измерений способом среднего арифметического находим средний диаметр. По среднему диаметру определили пять модельных деревьев, от каждой породы и высоты эклиметром и высотомером Н.П. Анучина.

Для определения прироста по диаметру были сделаны спилы модельных деревьев и измерены по общепринятой методике. По модельным деревьям определяем прирост по диаметру и высоте за время, которое прошло после рубки. Для изучения биометрических параметров подроста были измерены 180 модельных деревьев сосны.

Исследованиями было охвачено 18,7 га насаждений. Для изучения возобновления леса и состояния живого напочвенного покрова было заложено 120 круговых площадок (4,0 м2 и 10,0 м2) и 140 прямоугольных площадок (1Ч1 м, 2х3 м и 2х5 м) в зависимости от высоты и возраста подроста как на вырубках, так и под пологом леса. Под пологом формирующегося леса и под пологом хвойных и лиственных биогрупп был изучен отпад ели, рассчитана его величина, проведен анализ причин отпада и изучена возрастная структура сухостоя.

Детальное описание живого напочвенного покрова проводилось на учетных площадках в количестве от 25 до 50 шт, равномерно заложенных на маршрутных ходах. При ботаническом описании устанавливался перечень видов растений, важнейшие индикаторы и эдификаторы лесорастительных условий, определялось число ярусов, проективное покрытие, высота, густота и встречаемость растений. Обилие растений устанавливалось по шкалам Друде, отмечались жизненность и фенологическое состояние растений.

Исследование последующего и предварительного возобновления леса проводилось по методике И.С. Мелехова [26]. Молодое поколение леса делилось на всходы - возраст 1 год, самосев - от 2 до 5лет и высотой до 0,25 м, подрост - старше 5 лет и выше 0,25 м. По высоте подрост был разделен на следующие категории:

- мелкий - высота до 0,5 м,

- средний - 0,5 -1,5 м;

- крупный - более 1,5 м, но не выше 4 м, в соответствие с "Нормативами для лесоинвентаризационных работ" по учету и оценке естественного возобновления леса.

Для описания качественного состояния подроста использовалась шкала И.С. Мелехова, основанная на дифференциации подроста по морфологическим признакам (прирост в высоту, величина кроны), физиологическому состоянию и техническим качествам:

ББ - благонадежный физиологически, безукоризненный в техническом отношении;

БД- благонадежный физиологически, но дефектный технически;

Сом - сомнительный;

Н - неблагонадежный;

С - сухой, отмерший.

Е.И. Успенский установил следующие количественные характеристики основным категориям подроста:

- благонадежный - соотношение среднего периодического прироста за последние пять лет к предыдущим 5 годам составляет более 1; протяженность кроны 61-80%, отношение ее длины к диаметру более 0,9; продолжительность жизни хвои около 7 лет;

- сомнительный - соотношение приростов около 1; протяженность кроны 51-60%, отношение ее длины к диаметру 0,6-0,8, продолжительность жизни хвои 5-6 лет;

- неблагонадежный - соотношение приростов меньше 0,8; протяженность кроны 30-50%, длина ее в 2 раза меньше диаметра; продолжительность жизни хвои менее 4 лет.

4.2 Анализ результатов исследований

В защитных лесах мероприятия по уходу за лесом направлены на достижение целей сохранения средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов. Выявленный фонд по видам рубок ухода приведен в таблице 11 и 12.

Таблица 11 - Выявленный фонд видам рубок ухода в молодняках на ревизионный период

Древесные породы	Площадь, га	Вырубаемый запас, м3	Срок повторяемости
Осветление
Ель	975	5860	5
Cосна	25	120	5
Берёза	20	170	5
Итого осветлений	1020	6150
Прочистки
Ель	1279	17010	8
Сосна	95	1420	8
Берёза	60	1280	8
Осина	9	225	8
Итого прочисток	1443	19935
Итого рубок ухода в молодняках	2463	24200

По данным Лесохозяйственного регламента [27] выявленный фонд по видам рубок ухода в молодняках на ревизионный период в лесничестве составил 2463 га. Из них 1020 га осветлений и 1443 га прочисток. Следовательно, ежегодный объём рубок в молодняках должен быть не менее 246 га.

В настоящее время в лесничестве ежегодный объём рубок в молодняках составляет не более 100 га.

Таблица 12 - Ежегодный допустимый объем изъятия древесины в средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных лесных насаждениях при уходе за лесами

Показатели	Ед. изм.	Виды ухода за лесами	Итого
		Прореживания	Проходные рубки	Рубка единичных деревьев
Выявленный фонд по лесо-водственным требованиям	га м3	2868 132,89	2274 138,13	12 0,26	5154 271,28
Срок повторяемости	лет	10	15	-	-
Ежегодный размер пользования:
Площадь	га	286	228	1	515
Выбираемый запас: корневой	тыс. м3	13,29	13,81	0,03	27,13
ликвидный	тыс. м3	11,75	12,42	0,02	24,19
деловой	тыс. м3	9,17	7,88	0,01	17,06

В таблице 12 представлен ежегодный допустимый объем изъятия древесины в средневозрастных, приспевающих, спелых и перестойных лесных насаждениях при уходе за лесами. Из данных таблицы видно, что проводятся только рубки прореживания и проходные. Запланированный лесохозяйственным регламентом объём выполняется полностью только в средневозрастных насаждениях при прореживании. Проходные рубки выполняются ежегодно на площади 169 га, что составляет около 74% от необходимого ежегодного объёма.

Поскольку на момент внесения изменений в настоящий регламент нет нормативов проведения рубок обновления и переформирования, а, следовательно, нет правового режима их назначения, указанные виды рубки в Сергиево-Посадском лесничестве не проектируются. В настоящее время разработаны все нормативы для рубок обновления и переформирования, в том числе отработаны технологии лесосечных работ.

Таблица 13 - Характеристика участков, отведенных под рубки ухода в Сергиево-Посадском лесничестве

№ квартала	№ выдела	Площадь, га	Состав насаждений	Возраст, класс возраста	Класс бонитета	Относительная полнота	Общий запас на участке, м3	Назначаемый к рубке запас
								% от общего запаса	м3
9 8 18	16 10 5	5,0 5,0 6,0	Осветление 6Е2Б1Ос1Олс 8Е2Б 8Е1Б1Олс	10/1 9/1 10/1	1 1 1	1,0 1,0 0,9	96 85 106	15 18 17	15 15 18
Итого	16,0							48
10 21 31	11 18 4	6,0 11,7 4,6	Прочистка 3Е5Б2Ос 7Е3Б 8Е1Б10Лс	12/1 16/1 12/1	2 1 1	1,0 0,9 1,0	150 234 92	30 25 25	45 58 23
Итого	22,3							126
71 77 35	6 13 10	9,1 3,0 8,2	Прореживание 7Е2Б1Ос 6Е2Б2Ос 7Е3Б	22/2 27/2 25/2	1 2 1	0,9 0,9 0,8	455 150 369	20 20 15	91 30 74
итого	20,3							194
32 87 59	21 38 16	7,0 1,1 7,0	Проходная 6Е1Б2Ос1Олс 9Е1Б 6Е1Б2Ос1Олс	46/3 46/3 46/3	1 1 1	0,8 0,8 0,8	1330 143 1330	15 30 20	199 42 266
итого	15,1							507

Наиболее широкое применение в Сергиево-Посадском лесничестве получил коридорный метод, который применяется при затенении главных пород рядовых культур первого и второго десятилетия. Коридор образуется в результате удаления особей нежелательной древесно-кустарниковой растительности в рядах культур и вдоль их. При уходе за хвойными породами рекомендуется при высоте мелколиственных пород 1 м вырубать с обеих сторон рядов культур полосы шириной 1 м. В результате получается коридор шириной 2 м, в центре которого располагается ряд культивируемых хвойных пород. При высоте лиственных 2 м ширина коридора будет 4 м, при высоте 3 м ширина коридора 5-6 м. Повторяемость рубок ухода 5 лет. Чтобы коридоры не являлись удобным местом для прохода животных и отдыхающих, при котором культуры вытаптывались бы и повреждались, крупных хворост неликвид необходимо укладывать поперёк рядов. Коридорный метод рекомендуется применять в культурах с рядовым размещением посадочных мест. Именно для таких культур был разработан коридорный метод.

Для проведения ухода в основном применяется ручной инструмент и шведские кусторезы "Хускварна". В лесных культурах с междурядьем более 3 м и при отсутствии пней перспективным является роторный рубщик РКР-1,5, выполняющий одновременно несколько операций. Пригибает удаляемую древесно-кустарниковую растительность на полосе шириной 1,5 м, срезает, измельчает и равномерно по площади разбрасывает измельчённую массу. Рабочим органом является роторный барабан с 20 молотковыми ножами. РКР-1,5 агрегатируется с трактором МТЗ-52, от карданного вала которого приводится в рабочее положение. Агрегат обслуживается одним трактористом. Производительность - 1,28 км/час, или 2-2,5 га в смену. Агрегат проходит с двух сторон каждого ряда культур и уничтожает всю растительность.

Анализируя таблицу 13 необходимо отметить, что интенсивность рубок ухода значительно занижена. В первую очередь это относится к осветлениям и прочисткам, которые выполняются коридорным способом. Такие уходы имеют минимальную лесоводственную эффективность, поскольку культуры уже через 3 года интенсивно зарастают лиственными породами и снижают прирост по высоте и запасу. Кроме того, леса защитного назначения в Сергиево-Посадском лесничестве интенсивно используются в рекреационных целях, поэтому формирование породного состава нужно проводить с целью повышения эстетических функций насаждений.

4.3 Оценка лесоводственно-таксационных изменений после рубок ухода

Пробные площади №1 и №2 были заложены в насаждениях, отведённых под осветление.

Цель этой рубки ухода - уход за составом насаждения и регулирование густоты. При сравнении площади, пройденной рубкой ухода с контрольной секцией заметны существенные изменения показателей. На площадях, где проводились рубки ухода, заметно улучшился породный состав в пользу главной породы - ели. Изменились и качественные показатели главной породы: форма ствола, высота, диаметр.

Малоценные породы (осина, береза), входящие в состав насаждения, выполняют роль вспомогательных деревьев, способствуют лучшему росту и развитию сосны. На контрольной секции произошло заглушение главной породы осиной и березой. Замедлился рост ели, увеличился ее отпад, количество ели в составе насаждения уменьшилось на 20%. Ухудшились качественные показатели ели, высота, диаметр на контрольной секции ниже, чем на площади пройденной рубкой ухода.

Пробные площади №3 и №4 заложены в насаждениях, предназначенных для прочистки. Прочисткой достигается дальнейший уход за составом и формой насаждения, улучшается структура насаждения, регулируется соотношение между отдельными породами.

В результате сравнения контрольной площади с площадью, на которой проводилась прочистка, заметны качественные и количественные различия. На площади, пройденной рубкой, процент участия главной породы значительно выше, чем на контрольной площади, улучшились лесоводственно-таксационные показатели. Это говорит о том, что улучшились условия для роста главной породы. Из состава главной породы при рубках были удалены большие, сильно разросшиеся с плохой формой ствола и оставшиеся в росте деревья, было проведено равномерное изреживание густых групп.

Пробные площади №5 и №6 были заложены на площадях запроектированных лесоустройством под прореживание. При прореживании задача ставится на регулирование взаимоотношений между деревьями, отбору лучших из них и создания условий, при которых они очистились бы от сучьев на желательную высоту и сохранили высокую полнодревесность.

В процессе рубки проводилось равномерное изреживание древостоя с оставлением лучших деревьев. Были удалены также деревья неудовлетворительной формы, деревья с признаками заболеваний, повреждений, с признаками малой жизнеспособности. В результате сравнения контрольной площади с площадью пройденной рубкой ухода можно сделать вывод, что на площади, на которой рубки ухода проводились, заметно улучшилось качество и структура насаждения, значит цель, стоящая перед этим видом ухода выполнена. Пробные площади №7 и №8 были заложены на площади, отведенной под проходную рубку. Цель проходных рубок заключается в улучшении прироста на лучших деревьях и сокращения сроков выращивания технически спелой древесины.

Пробная площадь №7 представлена смешанным насаждением, в котором продолжается уход за лучшими деревьями сосны и ели и вырубается примесь лиственных пород. На контрольной секции ель и сосна составляет 50% и примесь лиственных -50% на площади пройденной рубкой ухода участие ели и сосны - 70%, а примесь лиственных - береза -20% и осина- 10%. Следовательно, на площади пройденной рубкой ухода созданы более благоприятные условия роста деревьев, которые должны составлять основу главного пользования.

Для создания высокопродуктивных насаждений необходимо проведение всего комплекса рубок ухода. Нами, для более глубокого изучения этого вопроса и для установления оптимальной интенсивности выборки при рубках ухода, были проанализированы пробные площади, заложенные в предыдущие годы. Объектами изучения были сосновые культуры I и II классов возраста, заросшие и продолжающие зарастать лиственными породами, как предварительного, так и последующего возобновления. Тип леса - ельник лещиновый, подлесок лещина, крушина средней густоты, в живом напочвенном покрове - копытень. Почва дерново-слабоподзолистая. Сплошной пересчет деревьев проведен до рубки, после нее и спустя 4 года. Пересчет деревьев сосны осуществляется по ступеням толщины. Были рассмотрены четыре пробные площади. Они отличались по интенсивности выборки лиственных пород. Степень изреживания определяется в первую очередь с учетом возраста, способа ухода и технологического исполнения работ. При первом приеме интенсивность изреживания по сосне незначительна, так как вырубались преимущественно деревья из нижнего яруса. Наибольшая степень изреживания отмечена на участке с технологическими коридорами, прорубленными перпендикулярно рядам культур, через 10м. В процессе изреживания молодняков вырубка березы проведена во всех частях полога. Интенсивность изреживания до 100%. Общая интенсивность изреживания варьирует очень широко и достигает до 79,7% при осветлениях.

Успешное решение задачи по восстановлению ельников неразрывно связано с установлением хозяйственно целесообразных принципов отбора деревьев в рубку и для выращивания, применением рациональных технологических схем рубок ухода.

Особое значение при выращивании еловых молодняков, обильно зарастающих нежелательными лиственными породами, имеют прочистки, когда начинают формироваться все признаки и свойства леса.

Глава 5. Проектная часть

5.1 Проблемы организации и проведение рубок ухода

При проектировании рубок ухода наиболее актуальными являются следующие проблемы:

1. Выбор способа разработки и пространственной организации лесосеки рубок ухода, от правильности которых зависит качество проводимых рубок и рациональность использования техники,

2. Погрешности современной технологии. На рубках ухода используются либо тяжелые трелевочные тракторы, рассчитанные на работу с высокими показателями производительности в спелом древостое, либо мало приспособленные для работы в лесу сельскохозяйственные машины. Такие машины уплотняют и разрушают почву, повреждают корни деревьев. Применение методов трелевки хлыстов повышает производительность и обеспечивает полную загрузку машин по сравнению с методом трелевки деревьев или сортиментов, но такая технология влечет существенное повреждение древостоя, в среднем около 20% деревьев. Таких повреждений можно практически избежать, используя манипуляторные многооперационные машины.

3. Отсутствие спроса на тонкомерную древесину делает рубки ухода избыточными, а это в свою очередь заставляет применять ручной труд и малопроизводительные средства механизации.

5.2 Технологии рубок ухода в Сергиево-Посадском лесничестве

Технологии работ на рубках ухода и организация их выполнения определяется структурой, возрастом древостоя, методом раскряжевки древесины и обрезки сучьев, а также способом трелевки.

Основным требованием, которое предъявляется к проводимым в лесничестве рубкам ухода, является сохранность целостности древостоя. Все работы, связанные с проведением рубок ухода, выполняются, как правило, малой комплексной бригадой.

Такая форма организации труда обеспечивает коллективную ответственность за качество выполняемых работ. Бригада из 3-5 человек осуществляет одновременно все операции по валке деревьев, обрубке сучьев, раскряжевке, трелевке древесины, а также все работы на верхнем складе.

Ведущее место в общем объеме рубок ухода за лесом занимает уход в молодняках искусственного и естественного происхождения. Выполнение рубок ухода в молодняках предусматривает использование мотокустореза "Секор-3". Срезанные деревья выносятся и укладываются в пачки в технологических коридорах, ширина которых составляет не менее 2-х метров, для свободного прохода техники. Расстояние между технологическими коридорами при высоте молодняка до 5 м равняется 10 метров. Оно зависит от высоты молодняка и от комплекса машин и механизмов, которыми выполняется уход. Проведение прореживаний и проходных рубок предусматривает полную механизацию. Валка и раскряжевка производится бензомоторными пилами "Хускварна", "Штиль". Обрезка сучьев бензиномоторной пилой "Хускварна". Трелевка осуществляется трактором МТЗ-82, для подтрелевки хлыстов к волокам используется лебедка ТЛП-1.

В насаждениях производится разбивка трелевочных волоков шириной 3 метра, расстояние между волоками при высоте деревьев 20 и более метров составляет 40 метров. Валку деревьев производят под углом 30° вершиной на волок. Место для верхнего склада выбирается одно на весь выдел, где производятся рубки ухода.

Основной способ очистки мест рубок является сбор порубочных остатков вручную в кучи на прогалинах, полянах и дальнейшее их сжигание с обеспечением пожарной безопасности. Сжигание порубочных остатков должно производиться в осенне-зимний период, одновременно с рубкой леса или в летний период с наступлением сырой погоды.

Как уже говорилось выше, применение на рубках ухода мощных технических средств отрицательно влияет на древостой. Использование валочных, валочно-пикетирующих, валочно-трелевочных, трелевочных и других машин могут сделать рубки ухода экологически опасными.

В отличие от рубок главного пользования такая опасность не так выражена при простом осмотре на рубках ухода. Это связано с тем, что молодые неспелые древостой растут гораздо интенсивнее спелых и их восстановительные процессы идут гораздо быстрее. Текущий прирост поврежденных деревьев может не только не снизиться, но и возрасти, поскольку увеличивается приток света. Только за счет прорубки технологических коридоров в средневозрастных и старшего возраста насаждениях, в связи с не использованием пространства между деревьями, потеря продуктивности достигает до 2 м³/га в год. Уплотнение почвы в коридорах и повреждение корней ведет к снижению прироста и распространению заболеваний у деревьев, растущих рядом с коридором. Такую же опасность приносит повреждение надземных частей дерева при валке и трелевке. Исходя из выше перечисленного, предлагаются следующие предложения к производству рубок ухода за лесом с целью их улучшения.

1. Во избежание повреждения и уплотнения почвы с образованием колеи применять облегченные машины с двигателями, в меньшей степени травмирующие почву. Таким двигателем может быть пневматик низкого давления, который изготавливается из камеры от обыкновенного колеса. Удельное давление на грунт от такого двигателя в 10-12 раз меньше, чем от традиционного колеса. Недостаток его в том, что он не может принимать на себя большие нагрузки, но для рубок ухода применение пневматика низкого давления наиболее рационально. Также можно использовать уширенные обрезанные гусеницы.

Поскольку проявление и уровень отрицательного воздействия машин с одинаковым давлением; на почву существенно зависит от ее физико-механических свойств, влажности и времени года, а также других зонально-типологических условий, необходимо разделить ограничения по удельному давлению для различных почв и условий. Для этого полезно составить специальную карту или схему с нанесением на нее типов машин, которые могут использоваться, и времени года, когда возможен уход. Недостаток этой методики в том, что экономически не выгодно иметь в парке разные машины одного назначения. Поскольку применяется одна, как правило, с высоким удельным давлением, которая на влажных и тяжелых почвах работает только зимой.

При прокладке технологических коридоров производить срезание деревьев на высоте до 10 см. Также это нужно делать на волоках и погрузочных пунктах, так как оставление высоких пней (в том числе и с высотой до 1/3 диаметра) ведет к нарушению технологического процесса, объезду пней, а следовательно, к расширению волоков и повреждению деревьев. Поскольку в настоящее время на лесных машинах типы срезающих устройств не могут обеспечивать срезание деревьев на высоте 10 см, эта операция выполняется бензопилами, что удорожает стоимость рубок.

Снижение повреждаемости деревьев может обеспечиваться за счет уменьшения габаритов, повышения маневренности и управляемости машин [3]. Перспективными машинами для рубок ухода можно считать разработанные ВНИИЛМом многооперационные машины на базе универсального лесохозяйственного шасси ЛЛ-55 с шарниро-сочлененной рамой и манипулятора модульной конструкции, а также машин типа МЛ-20, обеспечивающих срезание, вынос деревьев в вертикальном положении в технологический коридор, обрезку сучьев, раскряжевку. Зарубежный аналог - многооперационная машина на сочлененном шарнирном шасси Terri 2020, выпускаемая фирмой Nordrac (Финляндия), модернизированная в 2009 году. Достаточно эффективно использование в сочетании с такими машинами машин для подвозки сортиментов с манипуляторами (форвардеров). Такое сочетание подходит для всех видов рубок ухода с заготовкой древесины. Если же ввести в комплекс машин бензопилы, то это расширит применение харвестеров и форвардеров на рубках ухода с заготовкой древесины. При использовании харвестеров обеспечивается защита почвы от повреждений путем очистки от сучьев деревьев в зоне технологического коридора.

Хорошие результаты дает использование канатно-чокерного оборудования типа ПТН-30, трелевочных приспособлений ПТН-10А, захватов ЗТН-0,8. В сочетании с легким трактором можно добиться трелевки древесины по коридорам 2,5-3 м шириной. Хочется отметить, что применение традиционной техники на рубках ухода с соблюдением лесоводственных требований вполне возможно в лесничестве. Рубки ведутся достаточно качественно и не хуже, чем с применением многооперационных машин, но механизация труда в 1,5-3 раза ниже и требует больших физических усилий. С учетом ухудшающейся экологической обстановки введены новые Санитарные правила. В них ужесточены требования к рубкам в лесах. В связи с ними нужно рассматривать рубки ухода как мероприятия, исключительно полезные для леса и никак не вредящие ему, относиться к ним со всей серьезностью и не искать в них большой выгоды.

Технология рубок ухода за лесом и техника, применяемая при этом, не всегда определяется лесоводственной необходимостью. Так для удобства эксплуатации механизмов и обеспечения высокой производительности техники в насаждениях создаются прямолинейные транспортные коридоры, в результате чего при уходе за древостоем вырубается значительная часть высококачественных деревьев, дающих ликвидную древесину. Рациональная технология рубок ухода за лесом должна удовлетворять лесоводственным требованиям, то есть рациональным необходимо называть тот путь достаточной ширины для прохода машин, при создании которого вырубается минимальное количество деревьев хорошего качества. Ввиду того, что в насаждениях обнаруживается неравномерное размещение деревьев по площади, на что указывали многие исследователи, возможны различные варианты передвижения механизмов.

С.Н. Сеннов (1997) [22] отмечал, что даже в рядовых культурах ели и сосны в процессе их развития деревца отмирают группами и от этого группового размещение оставшихся культур проявляется еще резче.

В естественном лесу каждая куртина содержит множество групп деревьев. По мере развития древостоя часть угнетенных деревьев отмирает вследствие разрастания крон и корневых систем лучших экземпляров и между куртинами начинают образовываться прогалины. Размеры куртин и прогалин разнообразны, в неизменном виде прогалины не всегда пригодны для использования в качестве пути для движения механизмов, так как разобщены между собой. Для соединения прогалин необходимо вырубить в наметившихся (прогалин) разрывах угнетенные и малоценные деревья [22].

Таким образом, без причинения вреда древостою создаются технологические коридоры и технологические куртины.

Технологические проходы предназначены для движения механизмов, складывания и раскряжевки древесины, а технологические куртины представляют собой элементарные участи древостоя, нуждающиеся в уходе.

Таблица 14 Процент деревьев вырубаемых на технологических путях при различных схемах движения в хвойно-лиственных насаждениях

Показатели	Елово-лиственные	Сосново-лиственные
	прямолинейные коридоры	технологические коридоры	прямолинейные коридоры	технологические коридоры
1. От общего количества всех деревьев	19	11	21	16
2. От общего количест- ва деревьев хвойных пород	23	10	20	12
3. От общего количества высококачественных хвойных деревьев	19	3	29	12

Из таблицы видно, какое преимущество имеет движение по криволинейным технологическим коридорам перед прямолинейно разрабатываемыми коридорами. Разница в количестве вырубаемых деревьев высокого качества в елово-лиственных - 16%, в сосново-лиственных насаждениях равна 17%. В среднем, при передвижении машин по криволинейным коридорам в сосново-лиственных насаждениях путь удлиняется на 7%, в елово-лиственных - на 8%. Учитывая характер размещения прогалин можно уменьшить протяжённость технологической сети. Принцип передвижения по криволинейным коридорам рационален при использовании на рубках ухода мотоинструмента в сочетании с трелевочными механизмами. Для упорядочения движения по лесосеке, как и во время работы на основе прямолинейных коридоров, необходимо заблаговременно наметить затесками или ветками осевую линию пути механизмов в обход куртин с высококачественными деревьями. С освоением производства, когда оператор из кабины валочно-пакетирующей или другой машины ведет повал деревьев, появляются ситуации, при которых нельзя увидеть метки на подготовленных к вырубке деревьев. Это участки с подлеском и с подростом богатых типов леса.

Разработана технология проведения рубки без предварительного отбора и клеймения деревьев. Сущность этого способа в том, что в насаждении выделяются деревья будущего, из которых формируется лесной полог высокопродуктивного древостоя к возрасту спелости, начиная с возраста прореживания. Эти деревья выделяются таким образом, чтобы они как можно равномернее располагались по всей площади участка. Количество деревьев будущего устанавливается с учетом класса бонитета.

Таблица 15 - Необходимое количество деревьев будущего, шт/га

Порода	Возраст спелости, лет	Начало отбора, лет	Число деревьев будущего в зависимости от бонитета, шт
			Iа	I	II
Ель	101	30-35	500	600	700
Сосна	101	25-30	400	500	600

После выявления параметров и количества оставляемых деревьев будущего определяют примерное среднее расстояние между ними. Отбор проводят квалифицированные работники лесничества с помощью рабочих, наносящих метки краской на ствол. Отбор проводят лентами, начиная от визира или квартальной просеки.

Деревья будущего выделяют хорошо различимой краской в виде полосы размером 4-5 на 10-12 см, которую наносят на ствол на высоте груди в строго определенном направлении. Но поскольку такие метки требуют больших затрат краски, можно ограничиться тем, что организовать в лесничестве учебно-тренировочные площади (одна на участках прореживаний, другая на проходных рубках), площадь 0,25 га. На них метят деревья главного пользования и оператор машины или другие члены комплексной бригады учатся оставлять деревья лучшего качества и удалять те, которые растут ближе 2-х метров от них, для чего двойным пояском краски наносят метки на деревья, растущие ближе 2-х метров. Разработку пасеки ведут в 2 приема: 1-й - валка деревьев поду углом 5-20° к волоку, 2-й - валка оставшейся половины деревьев под углом до 40° к волоку. Валка и трелевка второй половины деревьев осуществляется только после разработки первой половины пасеки. Это уменьшает возможность образования завалов и повреждаемость стоящих на корню деревьев.

Достоинство способа в экономии времени и средств на клеймение и отбор деревьев, а также в уменьшении вероятности ошибки оператора ВПМ при проведении рубок.

Наряду с применением криволинейных технологических коридоров в средневозрастных и приспевающих насаждениях, можно рекомендовать разработку лесосек нерегулярно-селективным способом, предложенным НПО "Слава", для прореживаний и проходных рубок.

Сущность способа в том, что технологические коридоры располагаются на лесосеке неравномерно. Лесосеки, примыкающие к дорогам, просекам, трассам могут разрабатываться без создания дополнительных транспортно-технологических коридоров.

Заготавливаемая в ходе рубок ухода древесина в этом случае доставляется из насаждений непосредственно на дороги и просеки. Если этого нельзя сделать, то на лесосеке в соответствии с лесохозяйственными требованиями размещают технологические площадки, соединенные с дорогой или верхним складом технологических коридоров, достаточным для прохода машин. Для размещения площадок выбирают участки с наименьшей густотой стояния деревьев, в удобном для подъезда машин месте. Технологические площадки делают округлой формы с радиусом 10-15 м, технологические коридоры шириной 2,5-3 м с радиусом поворота 50 и более метров. Одна технологическая площадка и один коридор рассчитаны на 1,5-2,1 га площади лесосеки. При размещении нескольких площадок расстояние между их центрами должно быть не более 100-200 метров. Ширина проезда по периметру каждой площадки 4-5 м. При практических испытаниях нерегулярно-селективного способа учитывались поврежденные техникой деревья, определялась производительность работающих под пологом леса машин по каждой технологической схеме с применением валочно-пакетирующих машин и валкой деревьев бензопилами.

5.3 Практические рекомендации по формированию устойчивых, продуктивных насаждений в Сергиево-Посадском лесничестве рубками ухода

1. Усовершенствовать технологию рубок ухода с применением современных машин и механизмов, позволяющих значительно повысить их лесоводственную эффективность и снизить отрицательное воздействие на деревья и почву.

2. При проведении рубок ухода в культурах применять выборочное удаление лиственных пород в междурядьях с применением высокопроизводительного ручного мотоинструмента.

3. В технологиях лесосечных работ прореживаний и проходных рубок применять криволинейные технологические коридоры, используя при этом естественные условия лесосек, что позволит рационально использовать лесосечный фонд и сократить вырубку высококачественных хвойных деревьев.

4. При отводе лесосек под прореживания и походные рубки отказаться от клеймения и отбора деревьев в рубку и предоставить оператору валочно-пакетирующей машины право выбора лучших деревьев на доращивание, после обучения и тренировки на пробных учебных площадях.

5. Учитывая низкий уровень механизации и устаревшую технику, заменить технологическое оборудование, задействованное на прореживаниях и проходных рубках, на более производительное, включая валочно-пакетирующие машины на шинах низкого давления финского производства.

5.4 Экономическая эффективность рубок ухода

В условиях рыночной экономики одной из основных задач лесного хозяйства ставится повышение доходности лесного фонда. Эффективность использования земель лесного фонда зависит от количества продукции, получаемой с единицы площади, в основном, от количества древесины, выращенной на единице площади [22]. Чем больше древесины выращено за меньший оборот рубки и чем выше ее качество, тем выше эффективность использования земли.

Экономическая оценка выращивания целевых насаждений предусматривает оценку затрат на проведение всех мероприятий, входящих в технологический процесс выращивания целевых древостоев ели [2]. Необходимо включать оценку дохода как от реализации выращенной древесины от рубок ухода и на корню при главном пользовании, так и от реализации других полезных функций целевых насаждений с учетом сокращенного оборота рубки - повышения степени землепользования.

Наиболее приемлемым в этом случае вариантом методики определения экономической эффективности целевого выращивания может быть определение сравнительной экономической эффективности по показателю приведенных затрат, которые слагаются из суммы текущих затрат (себестоимости) и капитальных вложений.

С + ЕнК = min,

где: С - текущие затраты (себестоимость);

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,12);

К - капитальные вложения.

При расчетах сравнительной экономической эффективности целевого выращивания должна быть соблюдена сопоставимость затрат и эффекта по сравниваемым вариантам по: времени затрат и получения эффекта; кругу затрат, входящих в объем текущих затрат и капитальных вложений; методам исчисления стоимостных показателей, используемых для расчетов эффективности, и другим факторам.

Все сравниваемые варианты текущих затрат и капитальных вложений должны быть приведены в сопоставимый вид по всем признакам (объему выращенной продукции, ее составу, качеству, и т.д.).

При целевом выращивании повышается объем и качество выращиваемой продукции, в связи с этим приведенные затраты в базовом варианте должны определяться по формуле:

П=(С + ЕнК)а,

где: а - коэффициент приведения по качеству и количеству продукции, показывающий во сколько раз ее стоимость в новом варианте превосходит стоимость продукции, полученной в базовом варианте.

За базу для сравнения можно принять спелые древостои еловой хозсекции с существующим режимом их выращивания. Нормативы рубок ухода за ними определены лесоустроительным проектом организации лесного хозяйства лесничества.

При выращивании древостоев капитальные вложения и текущие затраты осуществляются в разные сроки, в связи с чем затраты более поздних лет и предстоящие затраты следует привести к одному моменту с помощью коэффициента приведения (В):

В = 1 / (1 + Енп)t,

где: Енп - норматив для приведения разновременных затрат, равный 0,03;

t - период времени приведения в годах.

За конечный результат целевого выращивания принимается запас столовой древесины, выращенной к возрасту главной рубки древостоя. Расходы на выращивание целевого древостоя складываются из затрат: 1) на сохранение подроста при главной рубке; 2) на проведение системы рубок ухода и других лесохозяйственных мероприятий; 3) на проведение мероприятий по охране и защите насаждений от лесонарушений, пожаров, вредителей и болезней. К доходной части выращивания относятся доходы от реализации древесины, заготовленной при рубках ухода, и реализуемой на корню.

Таблица 16 - Экономическая эффективность рубок ухода в молодняках на 1 га

Лесоводственно-экономические показатели	Насаждения
	без ухода	с уходом
1. Средний состав древостоя	4Е4Б2Ос+Лп	7Е2Б1Ос
2. Интенсивность рубок	-	25%
3. Бонитет древостоя	1	1
4. Запас древесины на корню в возрасте спелости, м3/га
Ель	235	412
Берёза	132	66
Осина	82	41
Итого	449	519
5. Цена запаса леса на корню в возрасте спелости, руб./га
Ель	16447,9	32629,8
Берёза	2860,5	1501,7
Осина	253,6	105,7
6. Общая цена запаса, руб./га	19592,0	34237,2
7. Экономический эффект - увеличение корневой цены запаса, руб./га	-	14645,2
8. Затраты на рубках ухода, руб./га	-	951,3
9. Чистый экономический эффект	-	13693,9

Эффективность рубок ухода достигается за счет:

Улучшения товарной структуры древостоя (в товаре увеличивается доля крупной древесины);

Сокращения срока технически спелой древесины (в насаждениях, где проведены рубки ухода, увеличивается средний диаметр и средний объем дерева).

Нельзя не учитывать и то обстоятельство, что своевременными и качественными рубками ухода в молодняках исключается гибель лесных культур, на создание которых затрачены большие денежные средства, трудовые и материальные ресурсы.

По нашему мнению без проведения рубок ухода нельзя сформировать высокопродуктивный устойчивый древостой с преобладанием главной породы.

Глава 6. Безопасность жизнедеятельности

Обеспечение безопасности труда, освобождение рабочего от излишнего перенапряжения способствует более эффективному использованию затрачиваемой энергии и, тем самым, увеличению производительности труда. Это достигается механизацией тяжелых, трудоемких ручных работ, обеспечением работающих средствами индивидуальной защиты.

6.1 Оценка состояния охраны труда на предприятии

Основными оценочными критериями состояния охраны труда являются уровень производственного травматизма и уровень заболеваемости, которые находятся в прямой зависимости от уровня опасности и вредности условий труда на рабочем месте. Это в конечном итоге определяет материальный и моральный ущерб, причиняемый работнику. Эти критерии определяются соответствием применяемых в работе машин, механизмов, оборудования и технологических процессов требованиям нормативных документов; эффективностью используемых средств коллективной и индивидуальной защиты; уровнем знаний по охране труда работников; действующими режимами труда и отдыха; уровнем лечебно-профилактического и санитарно - бытового обеспечения работников и уровнем выполнения иных мероприятий по охране труда.

Выводы о состоянии производственного травматизма, профессиональных заболеваний и материальных затрат, связанных с ними, делаются на основании данных официальной статистической отчетности - формы №7- травматизм "Сведения о травматизме на производстве и профессиональных заболеваниях".

Для определения уровней производственного травматизма за отчетный период используются два показателя - показатель частоты травматизма (Пч) и показатель тяжести травматизма на производстве (Пт).

Пч- по лесничеству составил: 2011 год - 3; 2012 год -3,7;

Пт - составил: 2011 год - 63; 2012 год - 69.

Из показателей видно, что тенденции к снижению травматизма нет, несмотря, на выполнение организационных и технических мероприятий, предусмотренных Государственной и отраслевой программами улучшения условий и охраны труда, целенаправленной деятельности Минтруда России и других Федеральных органов исполнительной власти, органов надзора и контроля, органов исполнительной власти по труду субъектов РФ, трудового коллектива. При сравнительно невысоком значении показателя частоты несчастных случаев, показатель тяжести составляет 63 и 69 единиц, Это соотношение показывает, что несчастные случаи имеют высокую тяжесть.

Наибольшее количество несчастных случаев в лесничестве происходит на рубках ухода за лесом. Руководство лесничества в целом не заинтересовано в сокрытии несчастных случаев т.к. это грозит для всех от пострадавших до руководителей всех уровней серьезными экономическими, административными и иными последствиями, поэтому они расследуются и оформляются.

При сравнении показателей 2011и 2012 года в лесничестве затраты на 1 работника увеличились на 6%, а травматизм не снижается.

Производственный травматизм и профессиональная заболеваемость продолжают оставаться одной из актуальных социально-экономических проблем.

Основными причинами производственного травматизма и профессиональной заболеваемости являются:

- старение основных производственных фондов, износ которых составляет более 50%, существенное сокращение объемов их капитального и профилактического ремонта;

- резкое сокращение разработок по созданию новой техники и технологии и, в связи с этим, технологического обновления производства, а также

- отсутствие финансовой возможности закупки лучших образцов импортной техники;

- снижение контроля за безопасностью производства;

- ухудшение производственной и технологической дисциплины, снижение ответственности работодателя и должностных лиц за состояние условий и охраны труда, недооценка ими экономического и социального значения мер по обеспечению здоровых и безопасных условий труда.

То есть во все времена охрана труда у нас в стране не являлась частью государственной политики. Это объясняется отчасти сравнительно низкой стоимостью рабочей силы. До настоящего времени ни у государства, ни у предпринимателя, ни у работодателя и руководителя любого уровня не было заинтересованности или какого либо побуждения к созданию нормальных условий труда.

По результатам аттестации рабочих мест по условиям труда, которая проведена в лесничестве в 2012 году, в соответствии с протоколами оценки обеспечения работников средствами индивидуальной защиты - средства индивидуальной защиты (СИЗ) выданы всем работникам согласно действующих норм. Травм по причине неприменения или отсутствия СИЗ не зарегистрировано. Профессиональных заболеваний по причине не применения или отсутствия СИЗ не зарегистрировано.

...