Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Повышение продуктивности лесов - одна из самых важных и трудных проблем современного лесоводства и решается с учетом природных, экономических и социальных условий. Принято различать фактическую и потенциальную продуктивность леса. Фактическая продуктивность характеризуется реальной продукцией, создаваемой данным (обычно модальным) насаждением. лес природный экономический

Однако при освоении леса и его использовании в эту фактическую природную продуктивность необходимо внесение поправок в связи с различиями в степени использования продукции. Так, например, спелый древостой с реально сложившейся продуктивностью в одних случаях используется практически полностью без существенных потерь, в других - с большими потерями (при лесозаготовках, транспортировке, складировании, переработке и пр.). Поэтому предотвращение разного рода потерь, снижающих в конечном счете прямо или косвенно продуктивность леса, надо рассматривать как неотъемлемую часть общей проблемы повышения продуктивности лесов.

Потенциальная продуктивность означает максимально возможную в данных условиях продуктивность насаждения, достижимую при наиболее полном использовании им почвенного плодородия. При достижении потенциальной продуктивности тем более нетерпимы последующие потери от нерационального использования древесины. До недавнего времени понятие «продуктивность леса» в практике лесного хозяйства относилось только к древесине.

Теперь в него включают все полезности леса. Опираясь на научные достижения конца первой и истекшей части второй половины XX в., в особенности на учение о биогеоценозе и экосистеме, а также на экономические подходы к оценке продуктивности леса, на его возросшее многостороннее значение и использование, можно выделить следующие виды продуктивности: древесную, биологическую, экологическую, комплексную.

Главная задача и в настоящее время сводится к повышению продуктивности основного компонента леса - древостоя; к получению наибольшего количества древесины с единицы площади и лучшего ее качества; к уменьшению потерь в общем балансе выращиваемой и получаемой древесины. Древесная продуктивность определяет и другие виды продуктивности леса. Растет и значение новых видов продуктивности леса, особенно в свете проблем современной экологии.

Древесная продуктивность

Древесная продуктивность связана с деятельностью камбия -- продуцированием древесной массы на единице площади в определенный отрезок времени. Ее выражают обычно в объемных, реже весовых показателях. При этом используют и вспомогательные показатели -- линейные (рост в высоту, по диаметру и др.), в квадратных мерах (площадь поперечного сечения древесных стволов на единице площади). Физический смысл древесной продуктивности раскрывается через величину текущего прироста по объему и запаса древостоя в спелом возрасте, через суммарный запас на весь период выращивания с учетом промежуточного и главного пользования. В большинстве своем эти показатели относятся к стволовой древесине. Хотя древесная продуктивность в широком понимании может включать также и пневую древесину, и составные части кроны, часто приходится их отчленять и относить к другому виду продуктивности.

Древесная продуктивность зависит от условий произрастания - климатических и почвенных, других внешних факторов, особенно антропогенных, которые нужно направлять на повышение продуктивности леса, но при их стихийном проявлении они, наоборот, нередко приводят к ее снижению.

Объективные показатели древесной продуктивности - бонитет и тип леса. Они в большей степени определяют возможности и пути повышения продуктивности.

Выявление в природе высокопродуктивных древостоев, эталонных лесов (Лосицкий и Чуенков, 1973) может быть ориентиром для установления потенциальной продуктивности леса. Но искомая потенциальная продуктивность может быть и более высокой, чем продуктивность эталонного древостоя, если выполнять специальные мероприятия, направленные на повышение продуктивности леса, например, путем внесения удобрений, разумеется, с учетом природных условий и характера леса.

Еще более разительный контраст в сравнении с природным эталонным древостоем может оказаться при удачном создании плантационного древостоя с применением соответствующей агротехники, селекции и других современных средств. Этим сравнением не подчеркивается непременность преимуществ плантационного метода перед традиционными путями образования и создания лесов. Плантация - не панацея. Но можно отметить многообразие путей повышения продуктивности лесов и возможность выбрать наиболее приемлемые из них для конкретных условий места и времени - природных, экономических и др.

Предлагаемая система повышения древесной продуктивности включает четыре направления:

I - рациональное использование лесов и борьба с потерями;

II - ускорение роста лесов путем воздействия на условия их произрастания;

III - ускорение восстановления и формирования древостоев;

IV - создание, обновление и улучшение состава древостоев путем введения быстрорастущих, высокопродуктивных, устойчивых древесных пород.

Каждое направление складывается из ряда различных мероприятий и подходов. Эта система получила одобрение на VI Мировом лесном конгрессе.

В приведенную систему входят все основные лесохозяйственные мероприятие.

Без рационального лесопользования трудно добиться эффективного повышения продуктивности леса. Точно так же успех решения этой проблемы связан и с мероприятиями по борьбе с потерями древесины в процессе производства; здесь необходимы организационно-технологические меры.

Из потерь от грибных заболеваний в хвойных лесах умеренных и бореальных широт Северного полушария наиболее ощутимы потери от корневой губки. Поиски борьбы с нею наука ведет на международном уровне, имеющиеся рекомендации дают пока лишь частичные решения, и специалистам нельзя ослаблять внимание к этому все более угрожающему явлению.

Потери от лесных пожаров интенсивно изучаются в России и ряде других стран. В нашей стране разработана классификация типов горелых лесов с установлением динамики разрушений древесины и сроков ее использования.

Одно из наиболее действенных средств повышения продуктивности лесов - лесоосушительная мелиорации. Ее нельзя упрощать. Задача является сложной в научном, техническом и экономическом отношении. Болотные и заболоченные леса характеризуются существенными различиями в лесорастительных условиях, они различны по реакции на степень и характер осушения. Без учета природы болот и заболоченных лесов, особенностей заболачивания, биологических и других различий осушение заболоченных земель и лесов не всегда бывает эффективным. В одних типах леса действен один метод осушения, в других - другой, в третьих необходимо комплексное воздействие и т.д. Разный эффект осушение дает в различных по составу и возрасту древостоях, при их различном возрастном строении. Все это вызывает необходимость глубокого раскрытия природы заболоченных лесов, их правильной диагностики и классификации. Могут быть такие обстоятельства, при которых осушение отрицательно сказывается на общем гидрологическом режиме территории.

Интенсивное осушение заболоченных лесов и болот без учета их дифференциации в некоторых районах европейской тайги и хвойно-широ-колиственных лесов не улучшило условий для роста древостоев, но привело к исчезновению таких ценных ягод, как клюква, морошка, голубика.

В настоящее время большое значение приобретает сочетание лесо-осушительных мелиорации с другими мероприятиями, например с внесением удобрений. Применение удобрений в целях повышения продуктивности лесов представляет все больший интерес.

Применение удобрений в сосняках и ельниках (Германия) показало возможность повышения прироста на бедных пестрых подзолистых песчаниках на 30-50 % (на 4-5 м3 на 1 га) в год.

В странах Северной Европы вносят удобрения в средневозрастные и приспевающие древостой за несколько лет до рубки в целях получения дополнительного прироста. Подобные исследования проводятся и в России. Опыт (как зарубежный, так и отечественный) показал возможность высокой экономической эффективности и заслуживает внимания.

Еще на XIV конгрессе Международного союза лесных исследовательских организаций, состоявшемся в 1967 г. в Мюнхене (Германия), отмечалось, что с внесением 150 кг азота на 1 га в еловых лесах Скандинавии годичный прирост увеличивался на 3 м. Опыты по удобрению с воздуха лесов, используемых для целлюлозно-бумажной промышленности в Западной Канаде, также дали значительный эффект. В Швеции в производственных масштабах начали проведение подобных опытов некоторые целлюлозно-бумажные фирмы. Из азотных удобрений очень хорошие результаты дало применение мочевины. Опыты с внесением удобрений в средневозрастные и приспевающие леса проводятся в нашей стране.

Для установления вносимых удобрений, их дозировки необходимо дифференцированное изучение почвенных условий, изменения их в пространстве и во времени в различных типах леса. При этом важно полнее раскрыть природу биологического круговорота веществ в лесу. Знание параметров биологического круговорота не только расширит при оценке лесорастительного эффекта, прогнозировании продуктивности древостоев, но и позволит рационально регулировать биологический круговорот в лесу в целях повышения его продуктивности.

Из теоретических исследований в направлении повышения продуктивности лесов все большее значение приобретает изучение фотосинтеза и деятельности камбия древесных пород в различных лесорастительных условиях, а на основе этого изучения - применение методов воздействия на камбий в желательном для лесного хозяйства направлении. Здесь речь идет не только о количественной, но и о качественной стороне прироста, так как с деятельностью камбия связаны, например, соотношение ранней и поздней древесины в годичных слоях, утолщение клеточных оболочек и т.д.

Посредством применения лесоосушительных мелиорации, удобрений, прореживаний и других мероприятий с учетом природных условий можно эффективно воздействовать на камбий и формирование прироста, а следовательно, целенаправленно влиять на повышение количественной и качественной продуктивности лесов.

Ускорение восстановления и формирования древостоев (III) включает известные лесоводственные мероприятия и не требует пояснений. Они реальны для осуществления.

IV направление повышения продуктивности леса опирается главным образом на использование возможностей селекции, генетики, интродукции. Это перспективный путь повышения древесной продуктивности. Практические возможности пока еще во многом ограничены, но расширение их возможно. Об этом свидетельствуют интродукционные отечественные и зарубежные опыты с хвойными (лиственница, сосна, особенно сосна скрученная, дугласия и др.), а также селекционные и географические опыты с лиственными породами (тополь, эвкалипт, ива и др.).

Использование системы повышения древесной продуктивности должно строиться на комплексной основе: в зависимости от конкретных (географических и пр.) условий устанавливается определенный набор мероприятий в границах как одного, так и нескольких направлений.

Биологическая продуктивность

Понятие «биологическая продуктивность» леса дано в лесоведении. В лесоводственном отношении прежде всего представляют интерес два аспекта биологической продуктивности: ее использование, возмещение возможных биологических потерь от этого использования, т.е. сохранение или повышение биологической продуктивности

Все большее внимание стала привлекать идея использования всей фитомассы леса, включая не только стволовую часть деревьев, но и крону, корни, а также все прочие растительные компоненты леса (подлесок, напочвенный покров и пр.). Возникает необходимость учета размеров извлекаемой из леса органической массы и возможных потерь в виде обеднения почвы и других проявлений ухудшения окружающей среды, которые могут не только снизить продуктивность будущих лесов, но сказаться неблагоприятно и на его защитной роли, ряде других важных сторон леса как экологического фактора. Важно предвидеть необходимость своевременного возмещения возможных биологических и экологических потерь. Наука должна готовиться к разрешению противоречий между полным использованием леса (как биогеоценоза или экосистемы) и биолого-экологическими потерями, вызываемыми этим использованием, речь идет о сбалансированном использовании и воспроизводстве леса, быстрейшем восстановлении экологического равновесия.

Повышение коэффициентов использования лесной фитомассы и биомассы в целом необходимо решать в связи с расширением потребностей лесохимии, сельского хозяйства, парфюмерной промышленности и других отраслей. Все это увеличивает потенциал использования леса.

Несомненным выражением научно-технического прогресса в отраслях лесного хозяйства и лесной промышленности являются попытки ученых - конструкторов и технологов (как в нашей стране, так и за рубежом), направленные на создание лесозаготовительных машин, способных извлекать деревья из почвы вместе с корнями и использовать всю фитомассу де рева. Подобным образом могут быть использованы и нижние (древесно-кустарниковые) ярусы. Но удаление с лесосеки всей фитомассы деревьев может вызвать опасность истощения почвы, а в некоторых типах леса - ее уплотнения, общего ухудшения физических свойств почвы, что отрицательно скажется на продуктивности будущих лесов: в частности, трудно сказать, возможно ли будет получать ту полноценную древесину, которую дает сейчас природа. При горном рельефе эти отрицательные последствия могут быть особенно чувствительны в связи с эрозией, поэтому в них полное удаление всей наземной и подземной фитомассы неприемлемо.

Вопросы биологической продуктивности леса необходимо рассматривать с двух сторон. Речь идет и о повышении биологической продуктивности, и о предотвращении возможных ее потерь, чреватых отрицательными последствиями (рис. 2). Иными словами, требуется новый подход к применению удобрений (их составу, количеству), подбору пород и размещению высаживаемых растений по сравнению с тем, что входит или вошло в практику. Более остро возникает необходимость введения почвоулучшающих сопутствующих растений, прежде всего азотонакопителей.

Сегодня точных данных о величине возможных потерь, особенно их последствий, еще мало. Можно предполагать, что наиболее чувствительными потери будут на бедных органикой почвах - в лишайниковых, вересковых и некоторых других типах леса. В типах леса с богатыми почвами можно ожидать менее заметных изменений в смысле продуктивности древесного запаса. Научная мысль должна предвидеть возможные последствия и опережать события.

Экологическая продуктивность

Экологическая продуктивность леса определяется оценкой его сре-дообразующей роли, защитных свойств, возможностей техногенных, рекреационных и других нагрузок. Она связана с биологической продуктивностью, например, тем, что живая лесная фитомасса - продуцент кислорода. Лес - это мощный экологический феномен, приобретающий все большее социальное значение своими многообразными защитными функциями. Значение их возрастает в свете урбанизации, в связи с аномалиями в воздушной и водной средах.

Иными словами, необходимость выделения экологической продуктивности леса вызывается и остротой проблемы охраны окружающей среды. Это подтверждается и международной программой «Человек и биосфера» (МАВ), в которую входят и экологические аспекты леса.

Новые экологические проблемы возникают и в лесных регионах, где появляются крупномасштабные стройки. С одной стороны, таким путем создаются благоприятные экономические условия для более полного и рационального использования лесосырьевых ресурсов. Но надо учитывать и другие стороны в виде возможных отрицательных явлений, чтобы своевременно их предотвращать. Строительство БАМа позволило вовлечь в эксплуатацию неосвоенные в прошлом лесные массивы, поднять здесь уровень лесного хозяйства, создать современные лесопромышленные предприятия. При этом необходимо учитывать природные особенности различных районов и участков БАМа, в том числе горный рельеф, районы с вечной мерзлотой почвогрунтов, с медленным ростом деревьев и древостоев и т.д.

Без учета природных, особенно экстремальных, условий эксплуатация лесов может привести к серьезным нарушениям экологического равновесия и таким отрицательным последствиям, как эрозия почвы, обезлесение больших площадей на длительный период.

Особую климатозащитную роль для ряда регионов нашей страны играют предтундровые леса, смягчающие действие холодных арктических вторжений. Эти леса заслуживают особой заботы и внимания, тем более что, несмотря на отнесение их к I группе, они в ряде случаев подвергаются большой опасности в условиях индустриального освоения Дальнего Севера. Здесь необходимо сохранить и древесную растительность, и лишайниковый напочвенный покров, являющийся кормовой базой оленеводства.

Велика экологическая роль леса и лесонасаждений в сельском хозяйстве. Не останавливаясь на историческом опыте полезащитного лесоразведения в засушливых районах нашей страны, на климатозащитных, водоохранных и других защитных функциях леса, правомерно отметить такую современную экологическую значимость леса в сохранении окружающей среды, как очистка стоков животноводческих ферм и сдерживание поверхностных стоков с полей. Лес может служить своеобразным фильтром, определенным буфером. Эта сторона нуждается в изучении, в определении оптимальных параметров, так как возможности леса и насаждений не беспредельны, лес не может и не должен подвергаться токсической перегрузке, в результате которой ему может грозить серьезная опасность.

Мероприятия по повышению экологической продуктивности леса, расширению его потенциальных возможностей надо осуществлять с учетом народнохозяйственных и социальных интересов. Необходимо учитывать своеобразие лесного и сельского хозяйства в их сочетании.

Имеются большие трудности при определении показателей экологической продуктивности.

В самом деле, различными физическими единицами выражают, например, фитонцидность и шумовые заслоны, чистоту воздуха и загрязнение почвы. Свести их в единый абсолютный показатель - задача будущего. На первых порах возможно применение комплексного относительного показателя применительно к конкретным условиям, позволяющего давать качественную характеристику экологической продуктивности леса (например, «высокая», «средняя», «незначительная» и т.д.). Отсюда при установлении слабых звеньев и их устранении возможно и решение задачи повышения этого вида продуктивности.

Комплексная продуктивность

Комплексная продуктивность включает все виды продуктивности -древесную, биологическую, экологическую. Целесообразность ее выделения вытекает из многообразия продуктов леса, его многосторонних защитных функций, экосистемной, биогеоценотической сущности леса, требований экономики. Однако это не механическое объединение. Комплексная продуктивность не означает обязательности полного охвата всех элементов каждого вида продуктивности. Теоретически можно представить максимальную продуктивность со 100%-ным охватом всех видов продуктивности с их элементами. К достижению этого надо стремиться.

Реальный максимум продуктивности, будучи сопряженным с конкретными не только природными, но и экономическими условиями, обычно не означает всеобъемлющей комплексной продуктивности, а комплексная продуктивность не означает равное положение ее компонентов.

В зависимости от природных условий, целей и возможностей хозяйства в ней выделяются приоритетные и сопутствующие направления, их сочетания.

Объем комплексной продуктивности леса расширяется все более в теоретическом и практическом понимании. Это связано с научно-техническим прогрессом, расширяющим рамки многоцелевого использования леса. Однако многостороннее значение леса не исключает и целевого его использования в определенных, относительно узких специализированных направлениях. Более того, научные раскрытия различных компонентов лесного биогеоценоза и специфические потребности определенных производств расширяют возможности эффективного целенаправленного использования отдельных компонентов леса в первозданном или преобразованном виде.

В нашей стране, прежде всего в зоне интенсивного лесного хозяйства, растет число лесхозов с многоцелевым лесопользованием.

Повышение комплексной продуктивности лесов может проявляться во многих формах. Количественные и качественные показатели прироста и их изменения, комплексное использование древесного сырья, борьба с потерями, изыскание новых энергетических возможностей использования древесины и ее производных требуют усиления внимания к этим вопросам лесоводов, экономистов, технологов. Поэтому сохраняет свое значение комплексная система мероприятий по повышению древесной продуктивности леса.

Значительные потенциальные возможности повышения продуктивности леса заложены и в рациональном использовании других продуктов и полезностей леса, поэтому целесообразна разработка моделей комплексной продуктивности лесов в более широком диапазоне. В связи с региональными, а в пределах региона и более узкими, локальными различиями меняются и количество, и значение отдельных элементов комплексной продуктивности, и комплексы мероприятий по повышению продуктивности.

Мероприятия по повышению комплексной продуктивности могут быть неравнозначными; в одних условиях они будут представлены более широким (например, в интенсивных хозяйствах) комплексом, в других -менее широким. Применительно к горным лесам, особенно в южных, юго-западных и юго-восточных регионах страны, мероприятия могут отличаться большей локальной дифференциацией (в связи с высотой над уровнем моря, экспозицией и крутизной склонов и пр.). Комплексная продуктивность связана не только с природными факторами, но и со степенью утилизации, научно-техническим прогрессом, целевым назначением леса.

Разработка путей повышения комплексной продуктивности требует участия лесоводов, биологов, экологов, экономистов, технологов и др.

Весьма важное значение имеют вопросы экономической оценки всех параметров комплексной продуктивности леса, особенно по так называемым «невесомым полезностям леса». Несмотря на некоторые результаты, полученные за последние годы (преимущественно по экономической оценке рекреационных функций леса), потребуются еще значительные объединенные усилия специалистов различных отраслей знания. Опираясь на комплексную продуктивность леса, можно решать задачу более полного и рационального использования наших лесов, их восстановления и повышения продуктивности. Большое практическое значение имеет разработка региональных схем или географических комплексов мероприятий по повышению комплексной продуктивности лесов.

Несмотря на недостаточную научную разработку экономической оценки комплексной продуктивности леса, потребность в комплексном подходе к практическому решению проблемы повышения продуктивности леса велика.

Неотложная задача - выработка интегральной экономической оценки многостороннего значения леса, а на ее основе - показателей комплексной продуктивности леса. Большое значение имеет разработка интегрированных систем повышения продуктивности лесов применительно к различным регионам и на основе оптимизации.

Решение вопросов экономической оценки комплексной продуктивности леса, разработка экономических рычагов ее повышения получают в настоящее время большие реальные возможности и перспективы в свете общей перестройки экономики в нашей стране.

Список литературы

1 Мелехов И.С. Лесоводство. 2-у изд. доп. испр. - М: МГУЛ, 2002. - 320 с.

2 Куликова Т.А., «Оценка продуктивности лесов».-М.: лесная промышленность, 1981. -- 152 .

4 Бугаев В.А., Новосельцев В.Д., «Продуктивность лесов первой и второй групп». -- М.: лесная промышленность, 1971 г. -- 88 с.

Размещено на Allbest.ru