Лесоводство

ТЕМА 1. ВВОДНАЯ 1. ПОНЯТИЕ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЛЕСОВОДСТВА Лес (по ГОСТ 18486-87) – элемент географического ландшафта, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых растений, животных и микроорганизмов, в своем развитии биологически взаимосвязанных, влияющих друг на друга и на внешнюю среду. Лес (по предложению ФАО) – экосистема, в которой ведущим продуцентом является древесная растительность высотой более 3 м и сомкнутостью крон более 20 %. Лес (по Лесному кодексу, 2007) – экологическая система или природный ресурс. Лес является сложной открытой биологической системой. Он играет важную стабилизирующую роль для нашей планеты, служит источником различного природного сырья, строительных материалов, топлива, продуктов питания и кормов. Сейчас общепризнанным считается сохранение разнообразных защитных и других полезных свойств леса не менее важным, чем получение лесной продукции. Поэтому водосбор должен стать первичной единицей природопользования. Лесоводство – система хозяйственных мероприятий в лесу, направленных на получение его ресурсов и полезностей на основе рационального, непрерывного и неистощительного пользования. Лесоводство охватывает биологические, экологические, технические, технологические, экономические и социальные аспекты. Под лесоводством в широком смысле понимают теорию и практику лесного хозяйства. Теоретической основой лесоводства является лесоведение - наука о природе леса. Для изучения лесоводства студент должен освоить такие дисциплины, как геодезию, биологию лесных птиц и зверей, лесную селекцию, почвоведение, лесную фитопатологию и энтомологию, таксацию леса, механизацию лесохозяйственных работ с основами технической механики, лесоведение. Знания лесоводства необходимы при изучении лесоэксплуатации, лесоустройства, лесомелиорации ландшафтов и экономики производства. Задачи лесоводства: ◦ разработать классификацию рубок леса, и организационно-технические элементы каждого вида рубок; ◦ выявить закономерности лесовозобновления после различных видов главных рубок; ◦ разработать технологии лесосечных работ, обеспечивающие сохранение подроста, средневозрастного тонкомера, почвы и водотоков; ◦ выявить лесоводственные и экологические последствия различных методов рубки и лесовозобновления; ◦ разработать лесоводственные требования к машинам и технологиям рубок, к объектам химухода; ◦ расчеты по экономической эффективности рубок с менее тру­доемкими мерами содействия лесовозобновлению; ◦ все виды рубок в рекреационных лесах; ◦ разработать технологические энергосберегающие процессы ухода за лесом и особенности рубок ухода в насаждениях различных пород; • организацию экспериментальных рубок ухода; ◦ изучить ресурсный потенциал географического ландшафта и водорегулирующую роль насаждений в отдельных частях малого водосбора; ◦ предложить пути повышения устойчивости, продуктивности и биоразнооб­разия лесов, их природоохранных и оздоровительных функций После изучения лесоводства студент должен владеть: ◦ дифференцированной системой рубок воспроизводства древес­ных ресурсов; ◦ блочным способом организации рубок ухода, обеспечивающим энергосбережение; ◦ владеть навыками проектирования рубок и отбора деревьев; ◦ методами осуществления технического контроля за рубками ухода 2. ЛЕСОВОДCТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ Лесной кодекс РФ (2006) предусматрива­ет устойчивое управление лесами, сохранение биологического разнообразия лесов, повышение их потенциала; сохранение средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов в интересах обеспечения права каждого на благоприятную окружающую среду; использование лесов с учетом их глобального экологического значения, а также с учетом длительности их выращивания и иных природных свойств лесов; обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесах и лесных ресурсах; воспроизводство лесов, улучшение их качества, а также повышение продуктивности лесов; обеспечение охраны и защиты лесов; использование лесов способами, не наносящими вреда окружающей среде и здоровью человека; Реализация этих положений возможна при разработке и осуществлении систем лесохозяйственных мероприятий. «Системный подход в лесоводстве имеет две взаимосвя­занные стороны: пространственно-территориальную и временную. Вре­менная особенно специфична для лесоводства, имеющего дело с много­летними объектами. От зарождения или создания леса до его жатвы и воссоздания нового леса - длинный путь. И тем не менее он должен быть целенаправленным и управляемым на всех его этапах» [ И.С.Мелехов, 1989, с.19]. Лесоводственные системы разнообразны: от систем мерзлотного лесоводства, немерлзлотного таежного, степного, горного и др. Исторически в мире сложились три системы лесного хозяйства: высо­коствольное, низкоствольное и хозяйство в среднем лесу. Принято называть лиственные леса семенного происхождения высокоствольными, так как в них процесс лесовыращивания самый продолжительный (например, возраст главной рубки в семенных дубравах колеблется от 101 до 141 года) и стволы достигают высоких размеров. Древостои порослевого возобновления (от пня) объединяют в низкоствольное хозяйство (возраст рубки в дубравах от 41 до 81года). В порослевых древостоях происходит постепенное уменьшение мощности корневой системы с каждой порослевой генерацией, а вме­сте с тем и высоты деревьев, и качества стволов, и устойчивости древостоя. В степной зоне сплошные рубки в низкоствольных дубравах рекомендуется проводить в возрасте не старше 65 лет. В прирусло­вых порослевых дубравах возраст рубки понижается для максималь­ного сохранения кольматирующих свойств леса до 41-50лет. Здесь возраст сплошной рубки установлен в черноольшаниках 51-60 лет, в белотополевниках - 41-45 лет, в осокорниках – 31-35 лет, в ветляниках - 26-50 лет. На русловом откосе следует применять в ветляниках очень короткие обороты рубки в 5-10 лет [ ]. Низкоствольное хозяйство эффективно на склонах балок и старых оврагов, для омоложение полезащитных полос. Низкоствольное хозяйство имеет перспективу для выращивания топливной древесины. Для лучшего порослевого возобновления сплошные рубки следу­ет проводить в осенне-зимний период, делая косой срез для стока воды и оставляя невысокий пень (5-10см) без обдиров коры. При длительном затоплении в поймах высота пней принимается с учетом опыта. Доказано, что в дубравах высших классов бонитета низкоствольное хозяйство неэффективно, но в древостоях III-V классов бонитета производительность древесной массы, благодаря быстрому рос­ту порослевых побегов, выше, чем в семенных дубравах. Однако порослевые стволы часто поражаются гнилью от пня, они кривые, из-за потери стержневого корня неустойчивы к засухе, не­долговечны. Поэтому задачей лесоводства является перевод средне и высокобонитетных порослевых дубрав в семенные. При частном лесовладении для получения на небольшой площади лесоматериалов различных размеров прибегают к среднему хозяйству, когда при главных рубках, присущих низкоствольникам, оставляют на 1 га от 50 до 200 резервных лучших деревь­ев семенного происхождения для выращивания крупных лесоматериа­лов (в верхнем отрубе 26 см и толще). Под ними совершается не­сколько циклов лесовыращивания (оборотов рубки) с порослевым возобновлением от пня. Можно использовать корнеотпрысковое возобновление или от корневищ. 3. ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ Лес - явление географическое (Морозов Г.Ф.) Классическая система лесовосдства оформилась в западно-европейских странах в лесах умеренной зоны и получила развитие в России в условиях зоны хвойно-широколиственных лесов. В середине XVIII в. в России возникает степное лесоразведение, и новая лесоводственная система– степное лесоводства. Для условий степного лесоводства характерен полузасушливый климат с жарким летом и морозной зимой с продолжительностью вегетационного периода 6-7 месяцев с превышением испаряемости над количеством осадков, с содержанием в поглощающем комплексе почвы кальция. Поэтому в этих условиях создают леса из ксерофитов (сосна обыкновенная, акация белая) и древесных пород, способных выживать при недостаточном увлажнении (дуб черешчатый, ясень зеленый и обыкновенный, клен остролистный). В условиях балок и речных долин с грунтовым притоком произрастают и другие породы. Характерными в степной зоне являются искусственные леса. Исследования С.И.Коржинского, Г.Н.Высоцкого, П.П.Кожевникова, Е.М.Лавриненко, А.Л.Бельгарда и др. показали, что главным антогонистом деревьев является степная травяная растительность. Ее легко может вытеснить подлесочный ярус. Но некоторые кустарники, в свою очередь, являются серьезными конкурентами древесных пород за влагу. Здесь рано наступает плодоношение пород, леса в большей степени повреждаются болезнями и вредителями, важно регулировать рекреационное пользование и пастьбу скота (которые стали здесь повсеместными и наносят большой урон лесному хозяйству). Горные леса выполняют важную роль в переводе поверхностного стока в грунтовый. В горах и без того выпадает на наветренных слонах значительно большее количество осадков, вызывающих в малолесных водосборах разрушительные наводнения. В меженный период ручьи пересыхают, и не хватает воды для орошения, бытовых нужд и промышленности. Горные леса умеряют эти процессы, защищают почвы от водной и ветровой эрозии, некрупные поля от ветров и холодного воздуха с вершин деревьев. Они корнями сшивают как бы верхний глинистый элювий с каменистой горной породой, ослабляя оползни. Леса умеряют также разрушительные действия снежных лавин и селевых потоков. Насаждения в горах создают разнообразие пейзажей, и это великолепное место для туризма. Горное лесоводство направлено на формирование преимущественно разновозрастных насаждений определенного для конкретных условий состава и отличается строгим экологическим обоснованием рубок, не ослабляющих водно-защитные свойства леса. Последнее обеспечивается регулированием лесопользования в пределах каждого малого водосбора. Климат тайги континентальный: продолжительная, холодная зима и короткое лето. При этом больше ассимилируют органическое вещество вечнозеленые хвойные породы, фотосинтез у которых начинается с минусовой температуры, а осмоление покровных тканей спасает клетки от обезвоживания при длительном физиологическом покое. Наивысшей производительностью обладает на немерзлотных почвах сосна, на выращивание которой и должна быть направлена система лесохозяйственных мероприятий. Кстати, сосна является послепожарной породой, т.е. условия гарей являются благоприятными, и для ее возобновления, и роста. Значит, проблемой является управлением огнем и борьба со стихийными пожарами. Вечнозеленый полог круглый год отражает меньше солнечную радиацию, и теплосберегающие свойства леса проявляются зимой непосредственно в лесу в повышении температуры под его пологом, а летом в местах конденсации паров транспирируемой влаги. Эта глобальная климатоутепляющая роль бореальных лесов и потребовала особого режима рубок в притундровой полосе – запрещение заготовки леса с 1862 г. в 200-верстной полосе от тундры упрощенно объяснялось как защита от холодных северных ветров. Таким образом, особенностью таежного немерзлотного лесоводства является выращивание хвойных насаждений, регулирование главных рубок и огня для содействия естественному лесовозобновлению. Таежное мерзлотное лесоводство Рекреационное лесоводство и др. 4. СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА НА ЗОНАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ Идея порайонной организации лесного хозяйства, высказанная в 1914 г. Г.Ф. Морозовым, связана с лесорастительным районированием. Для каждого лесного района разрабатывается региональная система лесохозяйственных мероприятий (РСЛМ) по хозяйственным группам типов леса. К примеру, на Юго-Западе Нечерноземья типы леса объединены в 8 хозяйственных групп: лишайниковая, брусничная, кисличная, черничная, хвойно-широколиственная, болотно-травяная, болотно-моховая и долинная. В долинную наряду с пойменными типами леса входят дубняк, осинник, черноольшаник и ясенник приручьевые в типе лесорастительных условий С4 и Д4 и логовые ельники, березняки, осинники и ольшаники (С3, С4), поскольку они занимают древние долины, изрезанные руслами ручьев, иногда пересыхающих, с аллювиальными почвами и как все остальные типы леса долинной группы выполняют водоочищающую, водорегулирующую и руслоохранную функции. Территории долинной хозгруппы не подлежат осушительной мелиорации. Генеральными принципами в лишайниковой группе являются добровольно-выборочные рубки, в брусничной – равномерно-постепенные. В кисличной – наряду с выращиванием сосняков со II ярусом дуба или ельников, возможно выращивание березняков для фанерного производства. РСЛМ включает способы рубок и лесовозобновления, мероприятия по уходу за лесом, охрану и защиту (Н.А.Моисеев и С.Г.Синицын (1990)). Если в системе есть создание лесных культур, то должны быть предусмотрены уходы за ними, а любая программа рубок ухода охватывает почти весь цикл лесовыращивания. Лесоводственной основой РСЛМ являются региональные закономерности возобновительного процесса и особенности формирования древостоев. Сущность системного подхода в осуществлении лесохозяйственных мероприятий на зонально-типологической основе заключается -в проведении необходимых мер во времени, -в сохранении природной целостности и ресурсного потенциала географического ландшафта. -в прогнозированииь развития каждого биогеоценоза как экологической системы (всех компонентов леса). Лишь такая системная триада (время, пространство, биогеоценотические принципы) обеспечит высокий эффект РСЛМ в достижении цели по выращиванию эталонных высокопродуктивных и устойчивых насаждений, не истощающих почву, зооценоз и выполняющих в полной мере защитные функции. Кроме того, с целью оптимального сочетания разных видов земле- и природопользования, РСЛМ должны быть органически взаимосвязана с зональными системами ведения сельского хозяйства, рыболовством, охотничьим делом, с отраслями, базирующимися на разработке земных недр и, конечно, с развитием лесной промышленности.