Эдафическое направление в лесной типологии

Сукачевские принципы классифицирования лесов заключаются в

следующем. Для каждой формации в пределах климатической зоны нуж-

но построить эдафо-фитоценотическую схему. К эдафическим условиям

приурочены группы типов леса. Например, в ельниках средней полосы

ареала ели Сукачев различает 5 типов эдафических условий и соответст-

венно 5 групп типов леса:

1. Ельники-зеленомошники. Рельеф достаточно развит, почвы бога-

тые, дренированные.

2. Ельники-долгомошники. Рельеф менее развит. Почвы те же, но

несколько заболочены.

3. Сфагновые ельники. Рельеф равнинный или дно котловин, почвы

заболочены.

4. Травяные ельники. Дно логов с заболоченными почвами, но с

проточной водой.

5. Сложные ельники. Места с богатыми, хорошо дренированными

почвами, с близким залеганием известняков.

Аналогичные группы выделены и в сосняках. Но там добавляется

широко распространенная группа лишайниковых боров в условиях в ус-

ловиях холмистого рельефа на бедных сухих почвах и, кроме того, сосна

встречается при большей степени заболачивания, поэтому появляется бо-

лотная группа.

Каждая группа слагается из типов леса. При этом один из них явля-

ется стержневым, наиболее характерным для группы. К нему примыкают

типы с условиями, изменяющимися в направлении сближения с другой

группой. Получаются эдафо-фитоценотические ряды, каждый из которых

отображает изменение прямодействующих экологических факторов:

влажности почвы, ее режима, богатства почвы. Наименование типа леса

дается по доминирующей древесной породе и другому характерному при-

знаку, например доминирующему растению из кустарникового, травяного

или мохового ярусов. Наименование является чисто условным.

В.Н.Сукачев считал необходимым использование общепринятой почвен-

ной классификации как основы лесной типологии, но, пока ее не сущест-

вует, признавал возможной косвенную характеристику почвы по домини-

рующим растениям.

Эдафо-фитоценотические ряды указывают направление смен расти-

тельности. В этом их существенное достоинство. Правда, направление

смен было предположительным. Но это замечание можно отнести ко всем

последующим попыткам прогнозирования динамики типа леса.__

Классификацию начинают с выделения вспомогательных классифи-

кационных единиц, фитоценотических (фитоценонов) и эдафических

групп биогеоценозов, сходных по экологическим критериям (Федорчук,

Дыренков, 1975).

В одну фитоценотическую группу методом табличной сортировки

объединяют участки со сходным видовым составом одного лесорасти-

тельного или ландшафтного района. Экологическую однородность и

своеобразие фитоценонов, выделенных с помощью групп дифференци-

рующих видов, контролируют, используя балльные оценки по таблицам

Л.Г. Раменского. В.Н. Федорчук (1976а), показал, что совместное ис-

пользование методов Браун-Бланке и Л.Г.Раменского позволяет выде-

лять хорошо распознаваемые единицы растительности с помощью

групп индикаторных видов.

В качестве критерия при выделении фитоценотических групп ис-

пользуют и доминирование некоторых экологически показательных и

устойчивых видов (например, сфагновых мхов или лишайников). На

данном этапе осуществляется экологическая и динамическая оценка вы-

деленных групп видов и фитоценонов с целью исключения из состава

дифференцирующих видов, явно связанных с временными экологиче-

скими условиями, вызванными нарушениями (луговые, сорные, опу-

шечно-полянные и т.п.).

В одну эдафическую группу объединяют участки биогеоценозов (их

описания) со сходными показателями субстрата (глубокие пески, суг-

линки, глубокие торфа и т.п.) и морфологическими признаками почвы.

Такие участки отбирают в процессе сортировки описаний этих призна-

ков в каждом лесорастительном или ландшафтном районе. При этом

выявляют коррелирующие друг с другом признаки, связанные с эколо-

гическими режимами местообитания. Выделенные эдафические группы

в большинстве лесорастительных районов соответствуют типам лесных

земель О.Г. Чертова (1981) или группам таких типов. В качестве разде-

лительных признаков эдафических групп используют по возможности

просто определяемые или измеряемые показатели (например, мощность

лесной подстилки).

Виды рубок леса и их цели

В лесах России на огромных площадях проводят рубки главного пользования в спелых и перестойных древостоях, рубки ухода за лесом, которые начинают в древостоях с момента их возникновения и прекращают за 5—10 лет до главной рубки, и лесовосстановительные работы на безлесных площадях и площадях, пройденных рубками главного пользования.

Проведение всех видов рубок леса и лесовосстановительных работ возможно только на базе механизации всех лесозаготовительных и лесовосстановительных процессов. Партия и правительство уделяют большое внимание лесозаготовительной промышленности, вследствие чего за последние годы механизация основных операций лесозаготовок достигла очень высокого уровня. Широкая механизация лесозаготовительных и лесовосстановительных работ способствует перестройке технологии этих работ, а также пересмотру способов рубок леса.

В нашей стране заготовка древесины проводится в районах, существенно различающихся по экономическим, природным и другим условиям. Поэтому в них должны применяться и равные способы рубок леса. Все рубки спелого и перестойного леса, или рубки главного пользования, делятся на сплошные (сплошнолесосечные), постепенные и выборочные.

Для проведения сплошной рубки в лесу отграничивается участок леса, называемый лесосекой, на котором в течение лесозаготовительного сезона (одного года) вырубают все деревья. Когда все деревья вырублены, участок территории принято называть вырубкой.

Если весь древостой вырубают не в один прием, а в два, три или четыре (равномерно изреживается) в течение ряда лет (10—20), то такие рубки называют постепенными. В зависимости от числа приемов постепенные рубки подразделяют на двух-, трех- и четырехприемные. Если вырубка древостоя проводится отдельными группами (по 3—5 на 1 га), то такие рубки называют группово-постепенными, группово-выборочными или котловинными.

К категории выборочных рубок относятся такие рубки, когда вырубают деревья только определенных размеров или определенных качеств. При этих рубках площадь постоянно занята деревьями, имеющими различный возраст.

Все остальные способы рубок леса, которые излагаются в лесоводственной литературе, являются вариантами перечисленных выше трех групп рубок или занимают промежуточное положение. Выбирая тот или иной способ рубки леса, необходимо учитывать не только возможность применения такой технологии лесозаготовок, при которой будут наименьшие затраты труда и средств на заготовку древесины и последующее лесовозобновление, но и во многих случаях не менее важно сохранить защитные функции леса: водоохранные, почвозащитные, водорегулирующие, санитарно-гигиенические и др.

А)Добровольно-выборочные рубки применяют в почвозащитных и курортных лесах, зеленых зонах, полезащитных и придорожных полосах и других объектах интенсивного лесного хозяйства. При добровольно-выборочных рубках полностью используется вся древесина, включая и вершины.

Сущность этих рубок состоит в том, что из разновозрастного древостоя вырубают только те деревья, которые достигли спелости и дальнейшее их оставление на корню нецелесообразно.

В изреженный древостой поступает больше света, тепла и влаги. Приспевающие деревья дают усиленный прирост, а на местах срубленных деревьев появляется подрост. Когда приспевающие деревья перейдут в категорию спелых, их вырубают. При этих рубках в первую очередь вырубают фаутные, больные и перестойные деревья, а также деревья с низкоопущенной кроной, затеняющие деревья второго яруса и подрост. Интенсивность изреживания в каждый прием при слабой рубке 10—15%, при сильной рубке 15— 25% общего запаса древостоя. Интервалы между приемами рубки от 5 до 20 лет в зависимости от интенсивности изреживания древостоя: чем меньше степень изреживания, тем чаще повторяется рубка, и наоборот.

Трелевка древесины при этих рубках гужевая или при помощи малогабаритных тракторов.

Б)При промышленно-выборочных рубках за один прием из древостоя вырубается от 30 до 50% первоначального запаса. При этом на корню остаются деревья менее крупные и ценные, преимущественно III, IV и V классов роста. Предполагается, что рубка не должна приводить к распаду остающейся на корню части древостоя и что оставленные деревья будут хорошо прирастать, благодаря чему через некоторый период восстановится вырубленный запас. Эти рубки более соответствуют разновозрастным и смешанным древостоям. При них сохраняется значительное количество подроста, а в образовавшихся после рубки «окнах» появляется самосев хвойных пород. Промышленно-выборочные рубки повторяются в древостоях через 20—30—40 лет.

Технологическая схема лесоразработок зависит от площади лесного массива, интенсивности рубки и применяемых трелевочных механизмов.

В)Группово-выборочные рубки целесообразно применять не только в горных лесах, но и в равнинных — по берегам водоемов, в курортных лесах, зеленых зонах, в древостоях, произрастающих на сухих песчаных почвах, и т. п.

При выборочных рубках из древостоя вырубают отдельные деревья, большинство остается на корню. Возобновление на площадях рубок осуществляется за счет семян от оставшихся на корню деревьев. Характер выборочных рубок резко различается в зависимости от назначения и техники их проведения. В одних случаях из древостоя выбирают лучшие по качеству деревья, деревья с дефектами или нежелательной породы остаются на корню. В других случаях, наоборот, вырубают в первую очередь деревья, прекратившие свой рост либо поврежденные грибными болезнями и др. Поэтому выборочные рубки обычно делят на два вида: подневольно-выборочные (промышленно-выборочные) и добровольно-выборочные.

Подневольно-выборочные рубки с давних пор начали применять в лесоизбыточных районах со слаборазвитой сетью транспортных путей (кроме водного), с ограниченным спросом на древесину и малой плотностью населения. В рубку поступали только деревья определенных размеров и нужного качества. Если заготавливались только сортименты специального назначения (резонансовая древесина, судостроительная и др.), то такие рубки называли приисковыми, или промышленно-выборочными рубками спецсортиментов. В настоящее время заготовку спецсортиментов проводят на лесосеках сплошных рубок, не допуская раскряжевки ценной древесины на обычные сортименты.

В отличие от равномерных постепенных групповые рубки характеризуются неравномерной выборкой деревьев. К этим рубкам относят группово-постепенные и группово-выборочные. Так как эти виды рубок близки между собой, то рассмотрим только группово-выборочные.

Сущность этих рубок состоит в том, что древостой вырубается в несколько приемов, постепенными группами, в течение двух классов возраста (за 30—40 лет). Если при постепенных рубках древостой изреживается равномерно но всей площади лесосеки, то при группово-выборочных рубках деревья вырубают только на маленьких площадках (300—400 м ² ) и в первую очередь там, где есть подрост. В лесу подрост обычно приурочен к просветам полога («окнам»). Расширение таких «окон» и является основой этих рубок. Если подроста под пологом древостоя нет, то проводится групповая вырубка деревьев в расчете на появление в этих местах подроста. Число групп на 1 га не должно превышать четыре-пять. В каждой группе с подростом вырубают все деревья, а вокруг вырубки в радиусе 10—20 м проводят равномерное изреживание древостоя, чтобы создать условия для роста имеющегося и появления нового подроста.

Через 6—10 лет проводится второй прием рубки. При этом полностью вырубается ранее изреженный древостой вокруг группы подроста и часть деревьев в новой полосе, ширина которой не должна превышать 10—20 м. Через 6—10 лет проводится третий прием. Рубка проводится до тех пор, пока разбросанные группы подроста сомкнутся. Число приемов обычно не превышает четырех-пяти. В каждый прием вырубается в среднем 15—20% общего запаса.

Первоначальный размер «окон», число приемов и интервалы между приемами зависят от древесной породы, лесорастительных условий, высоты древостоя и других факторов. В древостоях светолюбивых пород «окна» закладываются больших размеров, чем в древостоях теневыносливых. С возрастанием высоты древостоя соответственно увеличиваются и размеры «окон». Принято, что минимальный диаметр «окна» равен половине высоты древостоя.

Опыт проведения группово-выборочных рубок показал, что наибольший лесоводственный эффект эти рубки дают в чистых еловых, пихтовых и буковых древостоях, а также в смешанных древостоях из ели, пихты и бука с сосной или дубом.

Преимущества этих рубок состоят в том, что древостой, в которых они ведутся, непрерывно выполняют водоохранно-защитные функции; рубки предотвращают смену пород, когда она нецелесообразна, к создают возможность постепенной замены малоценных древостоев более ценными.

К существенным недостаткам этих рубок можно отнести следующие: производительность труда ниже, чем на сплошных рубках; стоимость 1 м ³ древесины выше, затруднено применение лесозаготовительной техники, особенно на трелевке и вывозке древесины. За последние годы для группово-выборочных рубок разработан ряд технологических схем лесозаготовок с применением бензиномоторных пил на валке леса и тракторов легкой и средней мощности на трелевке.

Г)Постепенные рубки применяют в основном в лесах I и II групп, выполняющих защитную, водоохранную и другую роль.

При постепенных рубках древостой вырубают не сплошь, а в несколько приемов через определенные промежутки времени. При всех видах постепенных рубок преследуется цель: сохранить в течение какого-то времени древостой на корню с постепенной заменой его новым поколением.

При постепенных рубках древостой может вырубаться с равномерной по площади выборкой деревьев, тогда это равномерно-постепенные рубки, и с неравномерной выборкой (группами), тогда это групповые, или котловинные рубки.

Равномерными постепенными рубками древостой вырубается постепенно в два — четыре приема. Каждый прием проводится через 4—5 лет, и весь древостой будет вырублен в 10—20-летний срок.

Вырубка в четыре приема производится только в древостоях с большой полнотой (1,0) и при полном отсутствии подроста. Чаще всего применяются двух-трехприемные рубки. Каждый прием имеет свое назначение и последовательность.

При проведении четырехприемных рубок в первый прием, который называется подготовительной рубкой, вырубается 15—25% общего запаса древостоя. В результате изреживания полога кроны оставшихся на корню деревьев получают больше света и тепла, вследствие чего увеличивается их плодоношение и на почву будет опадать больше семян. Одновременно увеличится приток света и тепла к почве, что будет способствовать ускоренному разложению лесной подстилки.

В первый прием вырубают деревья перестойные, пораженные насекомыми и грибными болезнями, и деревья нежелательных пород (лиственные).

Через 4—5 лет в этом же древостое проводят второй прием — обсеменительную рубку, приурочивая ее к году обильного плодоношения. Вырубается 15—25% первоначального запаса. В изреженный древостой усиливается приток тепла и света, вследствие чего создаются благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего роста всходов. Вырубка деревьев по лесосеке равномерная.

Через 4—7 лет, когда подрост достигнет значительных размеров и для его дальнейшего роста необходимо увеличение солнечного света, проводят третий прием — осветлительную рубку. Вырубается 20—30% запаса.

Через 3—5 лет проводят последний прием — окончательную (очистную) рубку. К этому моменту подрост уже не нуждается в защите материнского полога и может выполнять защитные функции леса.

В тех случаях, когда под пологом древостоя имеется подрост, число приемов рубки древостоя может быть сокращено до двух-трех. Такие рубки впервые в конце прошлого века были проведены в Лисинском учебно-опытном лесничестве Д. М. Кравчинским, который именовал их упрощенными постепенными рубками.

В первый прием вырубается 40—50% запаса древостоя за счет ширококронных и крупномерных деревьев, а также пораженных грибными болезнями и с приподнятыми корневыми шейками (наиболее ветровальные). Этим приемом создаются благоприятные условия для повышенного притока света и тепла под полог древостоя. Подрост постепенно приспосабливается к новым условиям освещения и через 5—7 лет после рубки оставшегося древостоя может успешно расти без защиты материнского полога.

Д)Сплошные концентрированные рубки — это рубки, которые проводят на больших площадях с применением всего комплекса лесозаготовительной техники, что позволяет в короткий срок и с наименьшими затратами средств заготовить в одном месте наибольшее количество древесины.

Концентрированные рубки леса проводят в лесах III группы, площадь которых составляет около 70% общей площади лесов нашей страны. Леса этой группы расположены в основном на Севере, в Западной и Восточной Сибири.

При организации этих рубок необходимо так же, как и при узкополосных, устанавливать размер лесосек, способы и сроки примыкания, а также направление рубки.

Ширина лесосек при концентрированных рубках в большинстве случаев определяется наиболее выгодным расстоянием трелевки древесины и видом ее транспортировки. Чем больше грузоподъемность дороги, тем ширина лесосек должна быть большей, и наоборот (но не менее двойного наиболее выгодного расстояния трелевки).

В настоящее время для всех применяемых трелевочных механизмов наиболее выгодное расстояние трелевки не превышает 500 м. Следовательно, максимальная ширина лесосеки составляет 1000 м. Но, учитывая интересы лесовозобновления и защитные функции леса, ширину лесосеки можно уменьшать до пределов оптимально выгодных условий трелевки.

Для хвойных лесов III группы вне лесосырьевых баз на механизированных предприятиях оптимальная ширина лесосек составляет 200 м при максимальной ее площади 20 га, а для мягколиственных лесов — 500 м при максимальном размере лесосеки 50 га.

Указанную ширину лесосек можно увеличить в 1,5—2 раза, если на вырубках будет сохранено не меньше б тыс. па 1 га жизнеспособного подроста хвойных пород, равномерно размещенного по площади вырубки, или при условии, что на вырубках в течение 1—2 лет будут проведены посадки.

На лесосырьевых базах механизированных предприятий (в лесных массивах, закрепленных за лесозаготовительными предприятиями для лесоэксплуатации в течение определенного срока) при сплошнолесосечных рубках допускаются максимальные размеры лесосек — от 500 до 1000 м.

В зависимости от типов леса и состава древостоя ширина лесосек может быть уменьшена. Так, в сосняках лишайниковых ширина лесосек не должна превышать 250 м.

Направление лесосек такое же, как и при сплошных узколесосечных рубках. Направление рубки сплошных концентрированных лесосек в основном определяется направлением магистральных лесовозных путей. Направление рубки обычно следует направлению дороги в глубь лесного массива. Если лесосеки следуют за продолжением дороги, то такое направление рубки называется поступательным; если лесосеки примыкают к предыдущим (вырубленным) до конца дороги к ее началу, то такое направление рубки называется возвратным.

Е)Сплошные рубки делятся на два вида: сплошные узколесосечные и сплошные концентрированные.

Для проведения сплошной рубки в лесу отграничивают участок леса (лесосеку), на котором и проводят вырубку всех деревьев, за исключением подроста, молодняка и источников обсеменения. При отводе лесосек под сплошную узколесосечную рубку необходимо в каждом конкретном случае устанавливать размер и форму лесосек, направление лесосек (направление длинной стороны лесосеки относительно стран света), направление рубки, способ примыкания, срок примыкания и способ лесовосстановления на вырубке.

Лесосеки сплошной рубки имеют в равнинных условиях преимущественно прямоугольную форму, реже форму квадрата или иную. Длинная сторона прямоугольника часто тянется через весь таксационный выдел или квартал. Если выдел спелого леса небольшой, его вырубают полностью, какой бы формы он не был.

Узкая сторона лесосеки (прямоугольника) называется шириной лесосеки. При установлении ширины лесосеки необходимо учитывать условия лесовозобновления на вырубке. Чем шире лесосека, тем хуже условия обсеменения вырубки. Установлено (А. А. Молчанов, С. В. Алексеев), что от стены соснового леса, прилегающей к вырубке, на расстоянии 25 м выпадает 36% того количества семян, которое выпадает под полог этого же древостоя, на расстоянии 50 м — только 18%, на расстоянии 75 м — 9% и на расстоянии 100 м — не более 2—3%.

В лесах, которые одновременно выполняют защитные функции, ширина лесосек не должна превышать 50—100 м, так как на таких узких лесосеках лесорастительная среда меньше изменяется, лучше идет возобновление древесных пород, насаждения раньше смыкаются кронами, а следовательно, и раньше начинают выполнять защитные функции. На широких вырубках увеличивается скорость ветра и при наличии песчаных почв может возникнуть ветровая эрозия, т. е. ухудшаются условия для появления и роста подроста. На узких вырубках больше накапливается снега, чем на широких, и тает он медленнее, что способствует накоплению влаги в почве.

Научными исследованиями и многолетней практикой ведения сплошных рубок рекомендуется следующая предельная ширина лесосек: в лесах I группы для сосновых древостоев 50 м (в таежной зоне допустима до 100 м), для еловых и пихтовых древостоев 100 м, для дубовых и всех других твердолиственных пород 50 м, для мягколиственпых пород в лесостепной и степной зонах 100.«, а в таежной зоне 200 м; в лесах II группы для сосновых древостоев в степной зоне 50 м, в остальных зонах до 100 м, для еловых, пихтовых и лиственных древостоев до 100 м, а в таежной зоне до 200 л (в лесах 111 группы см. § 13).

Ширина лесосек может быть увеличена в тех случаях, когда ориентируются на вегетативное возобновление или когда под пологом древостоя имеется достаточное количество благонадежного подроста (5—10 тыс. на 1 га), который будет сохранен при лесозаготовительных работах.

Прежде чем отграничивать в лесу лесосеку, кроме ширины и длины ее, необходимо установить направление лесосеки, т. е. направление ее длинной стороны относительно стран света, и направление рубки. Направление лесосеки зависит от климатических факторов данного района и в первую очередь от количества света и тепла. В северных и северо-западных районах европейской части нашей страны целесообразно лесосеку располагать длинной стороной с севера на юг исходя из того, что в полуденные часы вся площадь вырубки будет полностью освещаться солнечными лучами и почва будет прогреваться на большую глубину, это улучшит процессы разложения лесного опада и рост всходов древесных пород.

Ж)В зависимости от возраста древостоя различают следующие виды рубок ухода за лесом: осветления, прочистки, прореживания и проходные.

Осветление проводят в смешанных насаждениях, возраст которых не превышает 10 лет. Этим видом ухода подрост ценных пород освобождается от заглушения второстепенными и улучшаются условия для его роста.

Прочистка преследует те же цели, что и осветление и проводится в древостоях в возрасте 10 20 лет. Одновременно при прочистках регулируется и количественное соотношение пород, составляющих древостой, т. е. преследуется цель формирования состава будущего древостоя.

Осветления и прочистки трудоемки, а получаемая древесина (хворост) обычно имеет ограниченный сбыт. Поэтому древесина от этих двух видов ухода, как правило, не покрывает затрат на них. Однако судьба будущего древостоя нужного состава может полностью зависеть от указанных видов рубок ухода.