Условия ведения лесного хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

Глава 1. Природно-экономические условия ГКУ СО "Карпинское лесничество"

1.1 Местоположение и площадь предприятия

1.2 Лесорастительная зона и климат

1.3 Рельеф и почвы

1.4 Экономические условия ведения лесного хозяйства

1.5 Гидрологические условия

Глава 2. Литературный обзор

Глава 3. Программа, методика и объем исследования

Глава 4. Характеристика объектов исследования

Глава 5. Анализ результатов

Глава 6. Рекомендации по повышению эффективности сохранения подроста после сплошных вырубок

Глава 7. Экономическое обоснование

Глава 8. Безопасность и экологичность работы

Заключение

Список литературы

Введение

Выросли масштабы лесоэксплуатации, происходят ее качественные изменения, связанные главным образом с применением машинной техники и технологии. Вырубаются значительные территории лесов. Предварительные расчеты показывают, что на нашей планете ежегодно леса вырубаются на площади более 10 млн. га.

Сохранение подроста и молодняка при проведении лесозаготовок обеспечивает восстановление леса на вырубках хозяйственно ценными породами и предотвращает нежелательную смену пород, сокращает период восстановления леса и сроки выращивания технически спелой древесины, снижает затраты на проведение лесовосстановительных работ, способствует сохранению водоохранно-защитных функций лесов.

Целью настоящей дипломной работы явилось оценить сохранность подроста после сплошных рубок с учетом различных факторов, а также условий местопроизрастаний на территории ГКУ СО "Карпинское лесничество".

В процессе работы для достижения поставленной цели рассматривались факторы, влияющие на сохранность подроста, а именно:

- технология лесозаготовок;

- сезон лесозаготовок;

- способ очистки лесосек;

- типы леса;

- способ рубки;

- возраст подроста до рубки;

- состав подроста до рубки и после рубки;

- меры содействия естественному лесовозобновлению.

После рассмотрения всех факторов необходимо дать рекомендации по сохранению подроста.

Глава 1. Природно-экономические условия ГКУ СО "Карпинское лесничество"

1.1 Местоположение и площадь предприятия

ГКУ СО "Карпинское лесничество" Департамента лесного хозяйства Свердловской области расположено в северо-западной части Свердловской области на территории: Североуальский ГО, ГО Карпинск, Волчанский ГО, ГО Краснотурьинск.

Контора лесничества находится в городе Карпинске, что в 450 км от областного центра города Екатеринбург и в 40 км от железнодорожного узла г. Серов.

Протяженность лесничества с севера на юг - 182 км, с запада на восток - 105 км.

На севере, северо-востоке лесничество граничит с Ивдельским лесничеством, на западе - с Пермской областью (по водоразделу хребта Уральского), на юго-востоке - с Серовским лесничеством, на юге - с Новолялинским лесничеством.

По территории лесничества проходят железные дороги широкой колеи: Свердловск-Бокситы, Серов-Карпинск, Серов-Покровск-Уральский общей протяженностью 43 км. Автомобильная дорога областного значения Серов-Карпинск-Североуральск, общей протяженностью 43 км. Автомобильные дороги общего пользования с твердым покрытием из асфальта, бетона и гравия, соединяющие населенные пункты между собой, доступны для автотранспорта в любое время года.

Общая площадь лесничества по состоянию на 01.01.2012 г. составляет 891584,0 га. лесорастительный экономический вырубка

В состав лесничества входят 9 участковых лесничеств.

Таблица 1.1 - Структура ГКУ СО "Карпинское лесничество"

№ п/п	Наименование участковых лесничеств	Наименование участков, урочищ, входящих в участковые лесничества	Общая площадь, га
1	Городское	Городской	26306,0
2	Веселовское	Веселовский	37550,0
		Валенторский	68793,0
Итого:			106343,0
3	Краснотурьинское	Краснотурьинский	29271,0
		Воронцовский	28575,0
Итого:			57846,0
4	Волчанское	Волчанский	30997,0
5	Сосновское	Сосновский	19558,0
		Шомпинский	45170,0
		Княсьпинский	69641,0
Итого:			134369,0
6	Кытлымское	Кытлымский	81517,0
		Тыпыльский	186440,0
Итого:			267957,0
7	Петропавловское	Петропавловский	29754,0
		Березовский	28637,0
		Бьянковский	49673,0
Итого:			108064,0
8	Всеволодское	Всеволодский	34031,0
		Сосьвинский	36700,0
Итого:			70731,0
9	Черемуховское	Черемуховский	38698,0
		Кальинский	50273,0
Итого:			88971,0
Всего по лесничеству:	891584,0

1.2 Лесорастительная зона и климат

Все леса ГКУ СО "Карпинское лесничество" относятся к Северо-Уральскому району таежной лесорастительной зоны. Перечень кварталов территории лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам приведен в табл. 2.

Таблица 1.2 - Распределение лесов лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам

№ п/п	Наименование участковых лесничеств	Лесорастительная зона	Лесной район	Перечень лесных кварталов	Площадь, га
1	Городское	Таежная зона	Северо-Уральский район	Все кварталы	26306,0
2	Веселовское			Все кварталы	106343,0
3	Краснотуринское			Все кварталы	57846,0
4	Волчанское			Все кварталы	30997,0
5	Сосновское			Все кварталы	134369,0
6	Кытлымское			Все кварталы	267957,0
7	Петропавловское			Все кварталы	108064,0
8	Всеволодское			Все кварталы	70731,0
9	Черемуховское			Все кварталы	88971,0
	Итого				891584,0

Климат района континентальный, с суровой морозной зимой и относительно жарким летом. На формирование климата оказывают значительное влияние Уральские горы, главный хребет которых проходит в западной части. Часто проникающие сюда из арктических широт холодные воздушные массы во многом определяют суровость климата.

В целом климат района весьма благоприятен для произрастания насаждений средней производительности.

1.3 Рельеф и почвы

В западной части с севера на юг простирается восточный склон Уральского хребта, резко выделяющийся над остальной территорией. В северной, западной и юго-западной частях находится ряд крупных гор.

Вершины крупных гор лишены почвенного покрова, имеют ряд хаотичных нагромождений, скалистых глыб, окруженных каменистыми россыпями. Указанные особенности рельефа определили отнесение всех лесов к категории горных (Решения Свердловского облисполкома № 19 от 14.01.1963г. и № 882 от 16.11.1972г.)

Почвообразовательные процессы здесь проходят в тесной связи с рельефом. Под горными лесами образованы горно-лесные почвы, обычно щебенчатые и маломощные, так как грунт под ними каменистый. На нижних частях склонов и в долинах рек сформированы дерново-подзолистые и подзолистые типы почв.

Почвы эти свежие или избыточно влажные, по механическому составу - среднесуглинистые или легкосуглинистые почти всегда с включением камней.

У подножия склонов, по логам и лощинам значительные площади заняты суглинистыми и глинистыми свежими слабоподзолистыми почвами, которые преимущественно заняты сосняками и ельниками крупнотравными.

У подножия крутых склонов, по долинам ручьев распространены торфяно-гелевые суглинистые почвы, занятые сосняками и ельниками долгомашниковыми. Для низких пойм долин характерно наличие полуразложившегося слоя торфа разной мощности. На таких почвах произрастают сосняки и ельники торфяно-болотные.

На значительной площади распространены болотные типы почвообразования. Для болотных почв в горах и на равнине характерна небольшая мощность торфяных горизонтов, редко превышающих глубины 1,5 м. На таких участках с такими почвами произрастают сосняки Уа-Уб класса бонитета.

Общей чертой почв лесничества, отчасти обусловливающей их невысокое плодородие, является их низкая температура в течение вегетационного периода, замедляющая протекание микробиологических процессов и сопутствующая накоплению слаборазложившихся органических остатков на поверхности почв, что ухудшает аэрацию и гидротехнический режим деятельности горизонтов.

1.5 Гидрологические условия

Территория района характеризуется довольно развитой и сложной гидрографической сетью из рек, речек, ручьев и озер. Она является составной частью верхнего бассейна реки Тавды, самой крупной реки Свердловской области.

Лесистость административных районов:

МО "город Североуральск" - 82,2 %, МО "город Карпинск" - 86,7 %, что больше средней лесистости Свердловской области на 16,7%.

Экономические условия ведения лесного хозяйства

В соответствии с Распоряжением Правительства РФ от 17 июля 2012 г. № 1283-р, к объектам лесной инфраструктуры относятся лесные дороги, лесные склады и другие объекты, предназначенные для использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов.

Объекты лесной инфраструктуры, относящиеся к временным постройкам: сушилки, грибоварни, склады, временные сооружения для бытовых нужд и т. д.

Лесные дороги являются единственным объектом лесной инфраструктуры, который может создаваться при любых видах использования лесов.

В лесном реестре выделяются следующие виды дорог:

- железные дороги, в том числе ширококолейные, автомобильные дороги (с твердым покрытием и грунтовые);

- зимние дороги, или зимники (дороги сезонного зимнего действия, которые бывают снежными, ледяными или снежно-ледяными);

- лесовозные дороги;

- лесохозяйственные дороги.

Лесовозные дороги предназначены для вывозки древесины к местам ее последующей переработки или временного хранения. Они могут быть постоянными (круглогодичного действия), сезонными или временными (лесовозные усы).

Основную лесовозную дорогу, связывающую лесной массив с нижним лесопромышленным складом, называют магистралью лесовозной дороги. Она обычно примыкает к путям сообщения, по которым древесину можно доставить потребителям. В свою очередь, к магистрали прилегают ветки лесовозной дороги и лесовозные усы (последние могут выходить и на ветки лесовозной дороги). Покрытие лесовозных усов может быть из железобетонных плит, деревянных щитов на грунтовом или шпальном основании, из бревен на шпальном основании (в последнем случае лесовозный ус называют лежневой лесовозной дорогой).

Следует отметить, что основные лесовозные дороги (магистраль и прилегающие к ней ветки) после окончания срока вывозки древесины не подлежат сносу. Они должны быть переданы лицам, на которых возложена обязанность по организации использования лесов, а также по охране, защите и воспроизводству лесов.

Надобность во временных лесовозных дорогах (лесовозных усах) после завершения лесозаготовки отпадает, поэтому они должны быть снесены (разобраны), а занимаемые ими земли - рекультивированы.

Вывозка заготовленной древесины с лесосек осуществляется автомобильным транспортом, в зимнее время по лесовозным дорогам.

Из объектов лесной инфраструктуры на территории лесничества имеют место лесные дороги, общей протяженностью 6019 км. Из них: автомобильные - 5689 км.

Лесные склады при лесозаготовках служат для временного хранения, первичной обработки круглого леса, частичной его переработки и отгрузки потребителям. В настоящее время такие лесные склады принято делить на:

-верхние;

-промежуточные;

-нижние.

Верхние и промежуточные лесные склады, по существу, являются погрузочными площадками. Они расположены в местах заготовки древесины у лесовозных дорог.

На нижних лесных складах осуществляются не только складские операции (разгрузка, штабелевка и погрузка), но и технологические операции (производство круглых и колотых лесоматериалов, технологической и топливной щепы, пилопродукции, товаров народного потребления и т. д.).

Нижние лесные склады размещаются в пункте примыкания лесовозных дорог к железнодорожным, автомобильным и водным путям сообщения общего пользования, соответственно нижние лесные склады делятся на прирельсовые, автодорожные и береговые (на практике они часто бывают смешанными).

Объекты лесной инфраструктуры после того, как отпадет надобность в них, подлежат сносу, а земли, на которых они располагались, - рекультивации.

Таблица 1.3 - Характеристика путей транспорта

Виды лесных дорог	Протяженность (км.)
	Всего	в том числе
		лесохозяйственные	лесовозные	общего пользования
		тип1	тип 2	тип 3
Дороги, в с е г о	6019	261	952	2260	972	1574
в том числе:
а) железные	22	0	0	0	0	22
из них широкой колеи	0	0	0	0	0	0
б) автомобильные	5689	199	869	2230	844	1547
в том числе:
с твердым покрытием	502	10	1	3	172	316
Грунтовые	5187	189	868	2227	672	1231
из них: круглогодичного действия	3049	117	319	1160	314	1139
в) зимники	308	62	83	30	128	5

Дороги противопожарного назначения относятся к лесохозяйственным.

При определении типа лесохозяйственных дорог принимаются следующие придержки:

а) ширина земляного полотна: I тип - 6.5 м и более, II тип - 4.5 - 6.5 м, III тип - менее 4.5 м;

б) ширина проезжей части: I тип - 4.5 м и более, II тип - 3.5, III тип - менее 3.0 м;

Дороги в большинстве своем требуют улучшения и ремонта. Проезд по грунтовым дорогам возможен только в сухое время года, а на отдельных участках транспортом повышенной проходимости.

Для переработки древесины и иных лесных ресурсов создается лесоперерабатывающая инфраструктура (объекты переработки заготовленной древесины, биоэнергетические объекты).

Создание лесоперерабатывающей инфраструктуры запрещается в защитных лесах, а также в иных предусмотренных Лесным Кодексом, другими федеральными законами случаях.

К объектам, не связанным с созданием лесной инфраструктуры относятся любые здания, строения и сооружения.

Строительство, реконструкция и эксплуатация объектов, не связанных с созданием лесной инфраструктуры, на землях лесного фонда допускаются для:

- осуществления работ по геологическому изучению недр (статья 43 ЛК РФ);

- разработки месторождений полезных ископаемых;

- использования водохранилищ и иных искусственных водных объектов, а также гидротехнических сооружений и специализированных портов (статья 44 ЛК РФ);

- использования линий электропередачи, линий связи, дорог, трубопроводов и других линейных объектов (статья 45 ЛК РФ);- переработки древесины и иных лесных ресурсов (статья 46 ЛК РФ);

- осуществления рекреационной деятельности (статья 41 ЛК РФ);

- осуществления религиозной деятельности (статья 47 ЛК РФ).

Глава 2. Литературный обзор

В России накоплены обширные научные сведения и огромный практический опыт разработки и применения сплошных механизированных рубок. В начальный период механизации лесосечных работ воздействие техники на лесную среду, возобновление и формирование леса изучали М.Е. Ткаченко (1928,1939), И.С. Мелехов и И.В. Занин (1935), Н.Е. Декатов (1936) и др. Проведенные ими исследования убедительно доказали, что основное воздействие на почвенный и растительный покровы оказывает, прежде всего, механизированная трелевка хлыстов. Обстоятельное изучение последствий тракторной трелевки при сплошных рубках проведено А.В. Побединским (1955,1964) и его учениками Н.Ф. Петровым, В.И. Исаевым и др.

В 50-60е гг. ХХ столетия положительное влияние на совершенствование лесовосстановительных работ оказала разработка технологий, предусматривающих сохранение подроста после рубки на базе трелевочных тракторов с тросовой оснасткой. Применение скородумской, узколенточной, костромской и других технологий детально изучали А.В. Побединский (1951,1955,1980), В.П. Тимофеев (1961), В.Д. Касимов (1962), Д.И. Дерябин (1964), С.А. Дыренков (1967), В.Д. Луганская (1970), Н.М. Набатов (1975), А.С. Тихонов (1979) и др. Полученные ими научные данные свидетельствуют о возможности использования естественного возобновления для формирования полноценных древостоев с преобладанием хвойных пород.

Проблема успешного возобновления и формирования леса после сплошных рубок с применением агрегатных лесозаготовительных машин была предметом пристального внимания ученых лесоводов и экологов. Более очевидным стало значение типологии вырубок и динамической типологии леса, разработанных акад. И.С. Мелеховым, в глубоком и всестороннем изучении природы вырубок, возобновления и формирования леса в связи с применением агрегатной техники. Обстоятельным изучением типов вырубок и возобновления леса в связи с ними занимались В.И. Обыдёнников, Рожин (1977,1980), А.С. Тихонов, С.С. Зябченко (1990) и др. Представляют научный и практический интерес исследования возобновления леса после работы агрегатной техники, которые провели В.И. Исаев (1974), В.А. Помазнюк (1980), В.А. Помазнюк, Е.Г. Поздеев (1985), М.В. Рубцов, А.А. Дерюгин, В.И. Гурцев (1985), В.А. Помазнюк, С.В. Залесов, А.С. Залесов (2004), А.П. Ковалев (2004), В.А. Ковалев (2006) и др. Для науки и практики особую ценность представляют результаты длительных исследований на стационарных участках или постоянных пробных площадях (Морозов, 1931; Ткаченко, 1955; Мелехов, 1962; Побединский, 1980; Рысин, 1982).

Имеются научные сведения по формированию молодняков на вырубках (Данилик,1978; Никонов, 1982; Обыдёнников, Кобылкин, Рожин, 1994; Ковалев, 2004, Ковалев, 2006 и др.), разработанных агрегатной техникой. Проведение длительных исследований на более поздних этапах динамики леса позволят выявить закономерности формирования насаждений, как в стадии молодняка, так и в стадии приспевающих древостоев.

Сплошными (сплошнолесосечными) называют рубки, при которых весь древостой на лесосеке вырубают в один приём (срок действия лесорубочного билета). Выделяются виды сплошных рубок:

1. с предварительным естественным возобновлением;

2. с последующим естественным и искусственным лесовозобновлением.

Сплошные рубки соответствуют природе одновозрастных древостоев, представленных одной или несколькими породами одинаковых или близких возрастов спелости и долговечности при целевом выращивании после рубки также одновозрастных древостоев.

Сплошные рубки при других равных условиях применяются преимущественно в лесах третьей и второй групп, в меньшей мере - в лесах первой группы.

На участках с древостоями мягколиственных пород полнотой 0,7 и ниже, хвойных - полнотой 0,5 и ниже и достаточным для возобновления леса количеством жизнеспособного хорошо развитого подроста или второго яруса хозяйственно ценных пород ведутся сплошные рубки с их сохранением.

Технология лесосечных работ предусматривает проведение рубок с сохранением предварительного естественного возобновления и без сохранения.

Проведение сплошных рубок по принципу узколесосечных позволяет в большей степени обеспечить сохранность предварительного и появление последующего возобновления.

Узколесосечные рубки широко применялись в конце XIX и в начале XX вв. Первые итоги по возобновлению сосны можно найти в работе Г.Ф. Морозова (1930). Рассматривая и другие способы главной рубки, Г.Ф. Морозов сделал вывод, что ни один из них не может быть идеальным для всех типов леса. Узколесосечные рубки благоприятны в лесостепи и на сухих почвах лесной зоны, так как повышают влажность почвы на вырубках. При оптимальном увлажнении естественное возобновление сосны может сдерживаться задернением почвы или вследствие разрастания подлеска и лиственных древесных пород. Если эти неблагоприятные условия отсутствуют, то сосна возобновляется успешно при обсеменении от стены леса при ширине лесосеки не более 60 м.

В связи с внедрением сплошных концентрированных рубок многие исследователи нашей страны изучали роль подроста в восстановлении лесов и пути его сохранения в условиях механизированных лесозаготовок. М.Е. Ткаченко (1952) установил, а затем другие исследователи подтвердили, что сохранение подроста не только создает экономию трудовых и денежных затрат на лесовосстановление, но и сокращает период наступления эксплуатационной спелости древостоя на 20-40 лет.

Считается, что за счет сохранения подроста при рубках спелых и перестойных насаждений можно обеспечить возобновление хозяйственно ценных пород в Сибири на 70% площади, в европейской части России в северной и средней подзонах тайги - на 60%, в южной тайге - на 50% и в подзоне смешанных лесов - на 40% площади лесосек. Даже в лесостепи на 25-50% лесосек следует ориентироваться на сохранение подроста не только хвойных пород, но и дуба (Попов, 1960). Необходимо только в год появления самосева или через год предварительно изредить густой подлесок на 40-60% (Чарпина, 1958).

На производстве часто возникает вопрос - при какой густоте подроста его надо сохранять при сплошной рубке? М.Е. Ткаченко (1952) указывал, что для возобновления елового древостоя достаточно нескольких сотен особей подроста, т.е. надежный (световой) подрост надо сохранять при любой его густоте. Но если это связано с изменением технологии лесосечных работ (а при переходе на иную технологию может снизиться из-за отсутствия навыков производительность труда), то на это стоит идти лишь на той части лесосеки, где густота надежного и половина числа сомнительного подроста будут иметь в сумме свыше 1 тыс. экз. на 1 га при встречаемости более 30%. При преобладании в лесах I-П группы ненадежных (теневых) и сомнительных (переходных) особей подроста он используется как объект лесовыращивания путем проведения постепенных рубок. Для сохранения подроста выделяется внутри лесосеки даже отдельный участок с достаточным количеством перспективного подроста, если его площадь превышает 1 га.

Для большей сохранности подроста рубку леса следует приурочивать к снежному периоду. Зимние заготовки ведутся преимущественно в удаленных кварталах или в массивах с избыточно увлажненными почвами, где создавать лесные культуры сложно. Поэтому особое внимание соблюдению технологии лесосечных работ с сохранением подроста должно уделяться именно в зимний период.

Тракторная трелевка в нашей стране стала применяться в 30-х годах 20 столетия. И уже в то время лесоводы обратили внимание на одну технологию, обеспечивающую сохранение 40% подроста (Декатов, 1937), сущность которой заключалась в следующем. Лесосека делилась на полосы (пасеки) шириной 20 м. На средней 10-метровой полосе деревья валили вдоль нее, а с боковых - под острым углом, в направлении трелевки. Сучья обрубали и сжигали в кучах на средней полосе. Трактор трелевал хлысты за вершины на верхний склад (Сошников, Борковский, 1937). В 50-х годах А.В. Побединский, исследовав связь ширины пасеки и сохранения подроста, установил, что наибольшее его количество остается при ширине пасеки, равной полуторной высоте древостоя.

В 1960 г. инженерно-техническими работниками комбината "Костромалес" была предложена для сохранения подроста технология с применением склизового или подкладочного дерева, применявшаяся для биологической подсушки мелколиственной древесины перед сплавом.

При формировании пачки стволы скользили по подкладочному дереву, не касаясь земли, что и обеспечивало сохранение мелкого подроста. Часто средний подрост наклонялся разворачивающимися стволами, а крупный погибал (оставался лишь посреди межволочного пространства на площади не превышающей 15%). В среднем сохранялась 1/3 всего подроста, из них мелкого - до 50-60%. Недостаточная сохраняемость подроста объясняется не только трелевкой леса за комли стволов, но и тем, что трактор трелевал деревья с кроной. К недостаткам костромской технологии можно отнести случаи слома ствола при ударе о подкладочное дерево, а также небольшую нагрузку на рейс трактора в малопроизводительных древостоях.

Костромской способ разработки лесосек первой внедрила комплексная бригада Г.В. Денисова, поэтому иногда его называют технологией Денисова. Хотя эта технология и не получила широкого распространения, почин костромских лесозаготовителей был поддержан, и с этого времени такое важное мероприятие в лесовосстановлении как сохранение подроста получило окончательное признание.

Более совершенной оказалась удмуртская технология лесосечных работ, предложенная Г.П. Тимофеевым (1961). Чтобы уменьшить гибель подроста от крон как при падении дерева, так и при формировании воза, ширина пасек была принята равной высоте древостоя. При такой узкой пасеке основная часть крон падает на волок, который имеет ширину 4-5 м. Вначале готовят волоки (хотя бы два смежных), а затем ограниченную двумя волоками полосу леса разрабатывают одновременно на два волока - в развал. В зависимости от расстояния до волоков и размещения подроста вальщик сам решает, на какой волок валить деревья из середины пасеки. Так как фактически на один волок разрабатывается узкая полоса леса, то этот способ еще называется методом узких лент.

Более частая сеть волоков позволяет валить деревья под острым углом к волоку, что приводит к меньшему развороту стволов при формировании воза трактором и благоприятно сказывается на сохранении подроста. Благодаря этой технологии в Удмуртии была приостановлена нежелательная смена лесов, и на 1.01.73 г. площадь хвойных древостоев возросла по сравнению с 1.01.66 г. на 65,9 тыс.га.

Первоначальное предложение Г.П. Тимофеева по частичной обрубке сучьев, которые могли повредить подрост, не было принято, и деревья трелевались за вершины с кроной, В результате повреждалось и уничтожалось много подроста, а вырубка захламлялась обломившимися сучьями и уничтоженным подростом, поэтому многими лесоводами трелевка деревьев с кронами была признана нежелательной.

В Архангельской обл. с появлением трелевочного трактора была распространена трелевка хлыстов за вершины, позволяющая использовать сучья для укрепления волоков на избыточно увлажненных почвах. Ширина пасек соответствовала двойной высоте древостоя. Работники Ерцевского лесхоза с 1963 г. начали применять хлыстовую трелевку за вершины при ширине пасеки, близкой к полуторной высоте древостоя (35-40 м), и ширине волоков 5-6 м. Поэтому эту технологию они назвали узкопасечным способом разработки лесосек (Якубюк, Харламов, 1968).

Валочно-пакетирующие машины ЛП-2, ЛП-19 позволяют сохранить в межволочном пространстве 70-90% подроста. Но производительность их за счет подъема дерева для переноса его над подростом снижается на 20-25%. Сохраненный подрост часто уничтожается при трелевке леса. Имеется возможность в летний период даже на влажных почвах сохранить около 70% подроста (в т.ч. с повреждениями 12-13%), если укладывать деревья в расчете на трелевку хлыстов за вершины по каждому второму следу ЛП-19. Таким образом, и в этой технологии (Обыденников, 1980) эффект получился за счет трелевки хлыстов за вершины и укладки сучьев на волок для улучшения проходимости трелевочных машин. При снежном покрове можно сохранить подрост и при трелевке деревьев за комли по каждому следу ЛП-19 с помощью тракторов, оборудованных клещевым захватом (ЛТ-157, ЛТ-154, ЛТ-89, ЛТ-171) или лебедкой (ТДТ-55, ТТ-4, ТЛТ-100 и др.). При трелевке деревьев за комли с помощью ТБ-1, ЛП-18А сохранность подроста уменьшается из-за необходимости выезда этих машин с волока на пасеку к пачке деревьев сбоку для погрузки.

По инициативе Н.Е. Декатова в 60-70-х годах были исследованы в европейской части России разновозрастные ельники и намечены пути рационализации в них главных рубок. Распространенными оказались абсолютно разновозрастные древостои с гиперболической кривой распределения деревьев по ступеням толщины и предельным возрастом отдельных елей в 340-440 лет, в которых поколения ели распределены по территории относительно равномерно. Для них в качестве первой рационализации были разработаны сплошные рубки с сохранением подроста и тонкомерных деревьев, которые имели невысокий возраст. Чтобы обеспечить сохранение не менее 250-500 тонкомерных деревьев и 2-5 тыс. экз. хвойного подроста, предложено на дренированных почвах (например, в ельнике липняковом) вести рубку с оставлением деревьев толщиной менее 20 см на высоте груди и на избыточно увлажненных почвах (например, в ельнике долгомошном) - менее 12 см. Интенсивность рубки по запасу составляет 70-90%.

Для сохранения подроста и тонкомера была изучена возможность проведения таких рубок с помощью многооперационных машин (ЛП-2, ЛП-19, ТБ-1 и ЛТ-89). Оказалось, что при этом повреждается 10-25% тонкомерных деревьев (Д 1,3 =6,1-18 см), и эти машины были отклонены (Никонов, 1982). Оправдала себя архангельская технология лесосечных работ.

Оставшиеся в результате адаптации 150-250 тонкомерных деревьев, предварительный подрост и последующее возобновление хвойных и лиственных пород образуют даже без рубок ухода высокопродуктивные хвойно-лиственные разновозрастные древостои.

Одним из интересных является объект в кв. 305 Островского лесничества Крестецкого лесхоза, где в 1963 году на площади около 30 га выполнены рубки по следующим технологиям: Тагильская, Крестецкая, Карельская, Удмуртская, Костромская (Анисимов, 1966; Виногоров, Потапов, 1964). Уникальность опыта заключается в том, что работы по разработке делянок выполнены в одинаковых условиях произрастания и, главное, силами лучших лесозаготовительных бригад, приглашенных из различных экономических районов, которым были предоставлены все возможности для работы по своему, хорошо освоенному методу.

Тагильская технология. Разработка осуществлялась на базе предварительно разрубленных трелевочных волоков с шириной пасек равной 1,5 высоте насаждения (35-40 м). Валка осуществлялась вершиной на волок. Порубочные остатки укладывались на волока в валы с последующей проминкой трактором. Особенность этого метода состояла в использовании отдельных валочно-сучкорубных звеньев, что обусловливало челночное движение трактора (трелевка со смежных пасек). Вторая особенность состояла в том, что допускалось отклонение предварительно намеченной трассы волока от густых куртин подроста. Трелевка велась исключительно за вершину.

Карельская технология. Разработка велась с условием валки деревьев вершиной в сторону волока. Обрубка сучьев производилась на месте валки. В местах наличия густых куртин подроста валка производилась с расчетом наименьшего повреждения его. В этом случае обрубка сучьев производилась в пасеках с укладкой в кучи. Трелевка осуществлялась по смешанному типу, т.е. как за вершину, так и за комель, в зависимости от размещения подроста и куртин сохраняемого молодняка хвойных пород. Трактор при формировании пачки часто сходил с трассы волока.

Удмуртская технология. В данном варианте разработка осуществлялась по "методу узких лент". Сохранность подроста и молодняка обеспечивалась за счет предварительной разрубки волоков, направленной валки под острым углом к волоку и трелевки строго за вершину. Направление волоков соблюдалось, в отличии от других бригад, более жестко, поскольку ширина пасек составляла всего 20-22 м. Узкие пасеки позволяли производить валку под острым углом к оси трелевки, т. е. формирование пакета осуществлялось, практически, без разворота деревьев. Обрубка сучьев производилась частично на волоке, трелевка велась деревьями с кроной только за вершину.

Костромская технология. Разработка делянки осуществлялась также по предварительно разрубленным волокам при ширине пасек равной 35 м. Особенность данной технологии состоит в том, что валка преимущественно производилась на подкладочное дерево, что обеспечивало сохранность мелкого подроста в процессе формирования пачки (трелевка производилась за комель). К сожалению, при этом методе сохранность крупного подроста (более 1 м) не обеспечивалась. На участках с большим количеством крупного подроста валка производилась с расчетом трелевки за вершину.

Глава 3. Программа, методика и объем исследования

Программа исследований была разработана согласно поставленным целям и задачам, и включала:

1. Анализ литературных данных по вопросам лесоводственной эффективности рубок.

2. Ознакомление с природными условиями района исследований.

3. Натурное обследование участков сплошных рубок.

4. Закладка пробных площадей.

5. Изучение повреждаемости подроста после рубок.

6. Изучение состояния естественного лесовосстановления.

7. Разработка практических рекомендаций по сохранению подроста.

Методика работы. Для оценки сохранения подроста заложены опытные объекты в кварталах 122, 57, 51, 63 и 75 Петропавловского участкового лесничества Карпинского лесничества. Оценка сохранения подроста после сплошных рубок проводилась по требованиям нормативных документов. Назначение мероприятий по содействию естественному лесовосстановлению.

Объем исследования. Исследования проводились на сплошных рубках, где были заложены пять пробных площадей, для изучения сохранения подроста. По каждой пробной площади составлялась характеристика участка по данным таксационных показателей. Эти данные сравнивали с показателями натурного обследования после проведения сплошной рубки. Также были составлены учетные карточки по сохранению подроста после вырубки. Если площадь вырубки до 5 га, то закладывали 30 учетных площадок, от 5 до 10 га закладывали 50 учетных площадок, а больше 10 га 100 учетных площадок. На каждой учетной площадке площадью 0,001 м 2 проводили пересчет сохранившегося подроста. Затем весь подрост пересчитывали на 1 га площади.

Глава 4. Характеристика объектов исследования

Объектом исследования является процесс естественного лесовосстановления леса после сплошных рубок с использованием лесозаготовительных машин отечественного и зарубежного производства с сохранением подроста в эксплуатационных лесах ГКУ СО "Карпинское лесничество".

Экспериментальные данные получены в результате полевого обследования насаждений на постоянных и временных пробных площадях. Исследования проводились на пяти постоянных пробных площадях с составлением абриса лесосеки. Для изучения лесовосстановления также применялся метод учётных площадок в соответствии с Правилами лесовосстановления (2007). Для определения влияния сезонности вырубки леса на сохранение подроста было проведено обследование двух летних и трех зимних вырубок.

Пробные площади закладывались по Правилам лесовосстановления (2007). На каждой пробной площади производилось лесоводственно-геоботаническое описание, с указанием особенностей древостоя, подроста, подлеска и напочвенного покрова.

На основании данных индивидуального перечёта подроста под пологом леса на учётных площадках производилась оценка возобновления леса.

Пробная площадь № 1 была заложена в квартале 57, 26 выдел, площадь вырубки 7,1 га. Рубка была проведена в 2012 году в зимнее время. Состав насаждения был 7Е 1К 1С 1Б, тип леса - С-Ехв (331), полнота - 0,6, подрост 9Е 1К (45 лет), 1,0 тыс. шт./га, благонадежный.

Способ рубки использовался широколесосечный. Технология лесозаготовок механизированная узкопасечная. Валка деревьев осуществлялась бензопилой вершинами на волок, трелевка трактором ТДТ-55. Ширина пасек 25 м. Очистка мест рубок осуществляется укладкой порубочных остатков на волоки с целью их укрепления и предохранения почвы от сильного уплотнения и повреждения при трелевке. Способ лесовосстановления - содействие естественному восстановлению леса путем сохранения подроста на площади 5,4 га, в количестве 2040 шт./га с минерализацией почвы 20%, а также сохранение деревьев кедра в пасеках.

Пробная площадь № 2. Квартал 51, 19 выдел, площадь - 5,9 га. Рубка 2006 года в зимнее время. Состав насаждения до рубки - 6Б 2ОС 1С 1Л, тип леса - Сзяг, полнота - 0,8, подрост - 7Е 2П 1К (20 лет), 2,0 тыс. шт./га, благонадежный.

Вид рубки - чересполосная постепенная двухприемная, технология лесозаготовок механизированная узкопасечная, валка деревьев бензопилой, трелевка в хлыстах за вершину трактором ТДТ-55. Очистка мест рубок осуществляется укладкой порубочных остатков на волоки с целью их укрепления и предохранения почвы от сильного уплотнения и повреждения при трелевке. Способ лесовосстановления - естественное заращивание, сохранение подроста на площади 4,7 га в количестве 1800 шт./га.

Пробная площадь №3. В квартале 75 выдел 15, площадь 6,2 га. Рубка 2006 года зимняя. Состав насаждения до рубки - 6С 2Л 2Б+Е+П, тип леса - Сбр (312), полнота - 0,6, подрост - 4С 4Е 2Л (20 лет), 2,5 тыс. шт./га, благонадежный.

Способ рубки - широколесосечный, технология машинная с использованием валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин и трелевочно-погрузочных машин. Валка деревьев и трелевка производилась харвестером "Джон Дир Форестри" с предварительной прорубкой волоков. Очистка мест рубок осуществляется путем сбора порубочных остатков в кучи и валы с последующим сжиганием их в пожаробезопасный период. Способ лесовосстановления - создание лесных культур, обеспечить сохранение подроста на площади 4,57 га в количестве 1750шт./га. Создание минирализованных полос по периметру лесосеки, а также для создания лесных культур не более 20% от всей площади.

Пробная площадь № 4. В квартале 63 выдел 8, площадь - 2,4 га. Рубка 2012 года летняя. Состав насаждения до рубки - 5Е 2К 1С 1Л 1П, тип леса - С-Ехв (331), полнота - 0,5, подрост - 6Е 3П 1К (50 лет), 5,0 тыс. шт./га, благонадежный.

Способ рубки - узколесосечный, технология лесозаготовок применялась механизированная узкопасечная. Валка деревьев бензопилой, трелевка трактором ТДТ-55 в хлыстах за вершину. Очистка мест рубок осуществляется укладкой порубочных остатков на волоки с целью их укрепления и предохранения почвы от сильного уплотнения и повреждения при трелевке. Способ лесовосстановления - сохранение подроста на площади 1,75 га в количестве 2200 шт./га и минерализация почвы 20% трактором ТДТ-55.

Пробная площадь №5. В квартале 122 выдел 19. Площадь 9,5 га. Рубка 2013 года летняя. Состав насаждения до рубки- 8С 2Л, тип леса - Сзяг, полнота - 0,8, подрост 10Е (40 лет), 3,0 тыс. шт./га, благонадежный.

Способ рубки широколесочный. Заготовка осуществлялась лесозаготовительным комплексом "Джон Дир Форестри". Очистка мест рубок осуществляется укладкой порубочных остатков на волоки с целью их укрепления и предохранения почвы от сильного уплотнения и повреждения при трелевке. Способ лесовосстановления - сохранение подроста на площади 6,9 га в количестве 1,8 тыс. шт./га. Создание минерализованных полос 20% от всей площади трактором ТДТ-55.

Таблица 5.1 Основные параметры объектов исследования

№пп	Тип леса	Состав древостоя до рубки	Полнота древостоя	Возраст древостоя, лет	Количество подроста шт/га	Состав подроста	Класс бонитета	Средние	Способ рубки	Технология лесозаготовок	Сезон рубки	Способ очистки лесосек	Меры содействию естественному лесовосстановлению
					До рубки	После рубки	До рубки	После рубки		Высота, м	Диаметр, см					Способ создания минполос	Ширина минполос, м	Расстояние между минполосами, м
1	С-Ехв	7Е 1К 1С 1Б	0,6	180	1000	2654	9Е 1К	7Е 2П 1К	4	19	24	Широколесосечный	Узкопасечная	Зима	На волока с уплотне-нием	Ножом трактора ТДТ-55	5	10
2	Сзяг	6Б 2Ос 1С 1Л	0,8	65	2000	3036	7Е 2П 1К	3П 2Е 2Б 1К 1Ос+С	2	21	18	Полосно-постепенный	Среднепасечная	Зима	На волока с уплотнением	-	-
3	Сбр	6С 2Л 2Б+Е+П	0,6	130	2500	2762	4С 4Е 2Л	4С 3Е 2Л 1П+Б	3	23	30	Широколесосечный	Машинная	Зима	сжиганием	Бульдозером Д-171 на базе трактора Т-130	3	10
4	С-Ехв	5Е 2К 1С 1Л 1П	0,5	180	5000	3387	6Е 3П 1К	6Е 3К 1П	5	18	24	Узколесосечный	Узкопасечная	лето	На волока с уплотнением	Ножом трактора ТДТ-55	5	10
5	Сзяг	8С 2Л	0,8	130	3000	1910	10Е	10Е	3	23	26	широколесосечный	Машинная	лето	На волока суплотнением	Ножом трактора ТДТ-55	5	10

Естественное лесовосстановление после сплошной рубки зависит от многих причин. Главные из них ширина лесосеки, тип леса, состав и полнота древостоя, количество подроста, технология и сезон рубки, способы очистки лесосек, применяемые меры содействия.

Сплошнолесосечные рубки в соответствии с правилами заготовки древесины проводятся там, где другие способы рубок не обеспечивают замену насаждений, теряющих защитные функции, на высокопроизводительные насаждения главной породы.

Данные по каждой пробной площади были внесены в таблицу 4.1, а затем проведен анализ эффективности мероприятий по сохранению подроста после сплошной рубки леса.

Можно сказать, что количество подроста на всех пробных площадях соответствует нормам по Правилам лесовосстановления (2007).

Для проведения анализа по сохранению подроста рассматривались следующие факторы:

1. технология лесозаготовок;

2. сезон лесозаготовок;

3. способ очистки лесосек;

4. типы леса;

5. способ рубки;

6. возраст подроста предварительной генерации до рубки, подлежащего сохранению;

7. состав подроста до рубки;

8. содействие естественному лесовосстановлению.

На данных участках использовались следующие технологии лесозаготовок:

- механизированная узкопасечная;

- механизированная среднепасечная;

- машинная (технология с использованием валочно-сучкорезных- раскряжевочных машин и трелевочно-погрузочных машин).

При использовании узкопасечной технологии ширина пасек 25-30 м., такая технология обеспечивает сохранность подроста 70-80% от его исходного дорубочного количества. Так как возраст подроста от 20 до 50 лет, то при проведении рубки в летнее время подрост уничтожается в большем количестве, чем в зимнее время.

При среднепасечной технологии ширина пасек 35-40(до 50) м. Применение пасечных лент, направленных под углом 30-450 к волоку позволяет обеспечить более строгий направленный повал деревьев, что способствует сохранению большего количества подроста.

Машинная же технология с использованием валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин и трелевочно-погрузочных машин позволяет сохранить большее количество подроста только в зимнее время, так как способ рубки применяется широколесосечный. При таком способе рубки используется технологическая схема с заездом харвестера на полупасеки, а так как возраст подроста достигает и 50 лет, то его уничтожение происходит в большем количестве.

Способы рубок:

- полосно-постепенная;

- узколесосечная;

- широколесосечная.

В целом способы рубок не влияют на большое изменение подроста, а с взаимодействии с другими факторами он играет большую роль, так например на пробных площадях №1, №3 и №5 проведен способ рубки широколесосечный. После рубки на пробных площадях №1 и №3 количество подроста достаточное и даже больше, чем до рубки, а на пп№5 подроста мало, а разница в том, что сезон разработки лесосек различается. В зимнее время было сохранено больше подроста, чем в летнее.

Очистка лесосек - это удаление с лесосек, упорядоченное оставление на перегнивание или сжигание порубочных отходов (лесосечных остатков), образующихся за счет сучьев, вершин деревьев, тонкомера, крупных стволовых отходов.

Целью очистки является обеспечение условий для естественного лесовосстановления леса, а также создания лесных культур и дальнейшего ухода за формирующимися насаждениями, освобождение от порубочных отходов заваленных растений предварительного лесовосстановления.

Очистка мест рубок осуществлялась следующими способами:

1. укладкой порубочных остатков на волоки с целью их укрепления и предохранения почвы от сильного уплотнения и повреждения при трелевке;

2. путем сбора порубочных остатков в кучи и валы с последующим сжиганием их в пожаробезопасный период.

И первый и второй способ очистки лесосек не влияет отрицательно на сохранение подроста, так как уборка производится в местах свободных от порубочных остатков.

Тип леса на исследуемых участках: С-Ехв, Сзяг, Сбр.

Характерной особенностью лесовосстановления вырубок из-под сосняков-еловохвощевых является то, что этот процесс происходит в первые 2--3 года после рубки, пока покров из кукушкина льна сравнительно небольшой мощности и не препятствует поселению сосны. Особенно обильный самосев сосны на расстоянии до 20 м от семенников и стен леса. Так, на 4-летней сплошной вырубке насчитывалось 13 тыс. шт/га самосева сосны в основном в возрасте 3--4 лет, а также около 7 тыс. шт/га самосева березы; высота и тех и других на лесосеках старше 5 лет бывает примерно одинакова, что приводит в этих условиях к формированию молодняков с преобладанием хвойных и без ухода за ними. При отсутствии предварительного лесовосстановления и обсеменителей сосны еловохвощевые вырубки, как правило, восстанавливаются березой. Можно считать, что береза в этих условиях играет положительную роль. По данным Н.Е. Декатова (1961), при достаточном лесовосстановлении древесная растительность подавляет разросшиеся мхи и способствует разболачиванию вырубок. В наших исследованиях в данном типе леса восстановление идет лучше елью, пихтой и кедром. Если в составе древостоя встречалась сосна и береза, то после рубки подроста из сосны и березы нет.

Естественное лесовосстановление сосны на вырубках из-под сосняков-брусничников протекает удовлетворительно как за счет подроста, так и за счет самосева. Характерно, что вырубки давностью 10 лет и больше, как правило, восстановлены сосной последующих генераций, количество которой в зависимости от наличия и характера обсеменителей варьируют в пределах от 3 тыс. шт. при обсеменении только от стен леса до 15 тыс. шт. в количестве семенников сосны 10--20 шт/га. Лесовосстановительные процессы на более свежих вырубках (4 года и менее) еще не закончены, поэтому число деревьев сосны здесь не превышает 2 тыс. шт. или она практически отсутствует. Однако на этих вырубках отмечено достаточное количество подроста сосны предварительного лесовосстановления, сохраненного при лесозаготовках и составляющего 20--40% общего количества подроста и самосева.

В наиболее производительных типах сосновых лесов зеленомошниковой группы лесовосстановление под пологом леса в значительной степени представлено елью. Так и в исследованиях тип леса сосняк зеленомошно-ягодниковый представлен сохраненной елью и пихтой.

Меры содействия естественному восстановлению леса для конкретного участка устанавливаются до рубки леса органами лесного хозяйства на основании проекта освоения лесов, исходя из биологических свойств древесных пород (древостоя, поступающего в рубку и восстанавливаемого), лесорастительных условий и других особенностей участка с учетом рекомендаций, положений и нормативов региональных руководств по лесовосстановлению, а также местного опыта по эффективному применению мер в подобных условиях. Площадь с минерализованной поверхностью должна составлять не более 20-30 % площади участка леса или вырубки. Для создания минерализованных полос используются трактор ТДТ-55 и бульдозер Д-171 на базе трактора Т-130.

Обобщение материалов обследований предварительного лесовосстановления под пологом спелых и перестойных насаждений показывает, что в подавляющем большинстве насаждений имеется подрост хвойных пород, а именно ели и пихты.

Заметна смена породы, если в составе древостоя до рубки была сосна, то после рубки состав подроста из ели, пихты.

Рассмотрев все эти факторы, я могу сказать, что на сохранение подроста каждый фактор влияет во взаимодействии с другим фактором, по отдельности большого различия не заметно.

На пробной площади № 3 в технологии назначены мероприятия по созданию лесных культур. Необходимое количество посадочного материала - 2000 шт. Вид посадочного материала - сосна. Посадку выполнить под меч Колесова.

Глава 6. Рекомендации по повышению эффективности сохранения подроста после сплошных вырубок

Созданию лучших условий для прорастания семян и развития всходов способствует минерализация поверхности почвы. Эффективность данного вида работы зависит от сезона его проведения. Лучшее время для минерализации почвы после рубки - осень после листопада, до установления снежного покрова, поскольку раскрытие шишек и опадение семян происходит с апреля по июнь. Достаточно хороший эффект дает минерализация с начала августа и до конца октября.

Эффективная работа минерализованной полосы не превышает двух лет. На второй год количество появляющихся всходов снижается в 2…10 раз (со 100 тыс. до 40 и менее тыс. шт. на гектар). На третий год поверхность почвы закрывается опадом и количество появляющихся всходов снижается в десятки раз. Поэтому проводить минерализацию необходимо в годы с баллом урожая семян не менее трех, что легко выясняется при элементарных наблюдениях и оценкой плодоношения по В.Г. Капперу. По завершению лесосечных работ производить оправку подроста. Она заключается в освобождении его от порубочных остатков, удалении поврежденных особей и создании благоприятных условий для сохраненных экземпляров.

Необходимо сплошные рубки, где имеется подрост в возрасте больше чем 20 лет, проводить в зимнее время. Количество сохраненного подроста под снежным покровом остается больше.

При разработке отведенных лесосек при наличии подроста любой высоты следует применять хорошо себя зарекомендовавшую удмуртскую технологию, технологию узких лент.

Глава 7. Экономическое обоснование

На лесосеках после проведения сплошных рубок назначено мероприятие по содействию естественному лесовостановлению, а именно создание минерализованных полос. Минерализованная полоса - это искусственно созданная на почве полоса, очищенная от лесных горючих материалов до обнаружения минерального слоя лесной почвы. Создается для улучшения всхожести самосева. Также необходимо создать минерализованные полосы вокруг вырубки, для остановки лесного пожара, т.е. как преграда на пути продвижения огня.

Для создание минерализованных полос используем трактор ТДТ-55.

Чтобы посчитать себестоимость выполненных работ, необходимо посчитать стоимость материалов, фонда заработной платы основных рабочих, страховые взносы, расходы на содержание техники.

Трудозатраты рассчитываются делением объема работ на норму выработки, тарифные ставки принимаются на основании данных по конкретному предприятию, тарифный фонд заработной платы определяется путем умножения дневной тарифной ставки на трудозатраты.

Расчет тарифного фонда заработной платы на 1га

Таблица 7.1

Наименование	Объемработ, га	Исполнители и их разряды	Норма выработки га/маш.-см.	Плановое число	Тарифная ставка руб./дн.	Тарифный фонд ЗП, руб.
				Маш.-смен.	Чел.-дн.
Содействие естественному возобновлению	1	Тракторист, VI разряда	5,5	0,2	0,2	271,94	54,39

В таблице 7.2 рассчитываем фонд заработной платы на содействие есте...