Теоретическое обоснование рубок ухода

1.

4. Теоретическое обоснование
рубок ухода
Рубки ухода за лесом – сложное и
проблематичное
лесохозяйственное
мероприятие.
Для
правильного
их
выполнения нужна теория, т.е. система
знаний,
позволяющая
объяснить
и
предсказать последствия рубок и добиться
максимальной
их
эффективности.
Для
теоретического обоснования рубок ухода
требуются эксперименты, длительность
которых примерно соответствует периоду
ухода за лесом. Экстраполяция результатов
рубки, полученных за короткий период
наблюдений
приводит
к
появлению
множества противоречивых гипотез, которые

2.

Помимо
достаточной
длительности
исследований, необходимо использовать
системный
подход
к
организации
исследований:
изучать
реакцию
древостоя, а не выборочно отдельных
деревьев. И не только древостоя, а всех
компонентов экосистемы, прежде всего
почвы – показателей ее плодородия. Причем
изучать во взаимосвязи и в динамике,
обращая основное внимание на причинноследственные связи между компонентами
при адаптации к новым условиям и в
процессе
восстановления
прежнего
состояния.
Экспериментальная
информация,
полученная
на
постоянных
пробных
площадях (ППП) в России и за рубежом,
позволила
сформулировать
основные

3.

Основные положения теории рубок
ухода:
o Возможность проведения рубок обусловлена
естественными
процессами
дифференциации и отпада вследствие
конкуренции;
o Возможность проведения рубок обусловлена
устойчивостью
лесной
экосистемы,
ее
способностью сохранять свое состояние и свой
режим деятельности при внешнем давлении
или изменении самой системы, в том числе
способностью восстанавливать уменьшенную
биомассу.
Устойчивость
обеспечивается
упорядочением структуры экосистемы, ее
сложностью, сложившимися связями между ее
компонентами;
o Рубки ухода являются методом селекции.
Замена естественного отбора искусственным
позволяет выбрать среди конкурентоспособных

4.

5.

6.

7.

8.

Устойчивость
лесной экосистемы
по отношению к
разреживанию
подтверждается
колебанием
прироста
древостоя после
рубок и
стабильностью
общей
производительност
и (суммарный
прирост за
длительный срок).

9.

Колебанию прироста можно дать такое
объяснение:
- В первые годы после рубки прирост
уменьшается из-за удаления части деревьев и
инерции роста у оставленных.
- Затем наблюдается усиленный рост корней,
кроны и, наконец, ствола оставленных деревьев.
- Прирост стволовой древесины становится
больше, чем на контрольном участке из-за
повышенного плодородия почвы, перестройки
ассимиляционного аппарата и инерции
нарастания.
- Следствием является восстановление
полога крон и массы корней, а затем
наблюдается перерасход ресурсов, приводящий
к ослаблению роста и т. д.

10.

Темпы восстановления зависят от возраста
древостоя. На этапе возрастного уменьшения
прироста
не восстанавливаются запас и прирост.
Одной из причин противоречивой оценки
последствий рубки является определение
прироста, оценка микроклимата и
физиологических процессов за разные сроки после
ухода, чаще вскоре после него.
Если суммарный вырубленный запас больше
потенциального естественного отпада за тот же
период, то соответственно уменьшается итоговый
запас древостоя при сохранении того же уровня
производительности.
Опыты показали, что на величину общей
производительности не влияют рубки ухода,
проведенные на этапе усиленного роста.
Производительность уменьшается, если рубка
проведена позднее, в период снижения прироста
и усиления плодоношения.

11.

Опыты подтвердили решающую роль почвенного
плодородия. Водная или химическая мелиорация
почвы бесспорно приводила к повышению
производительности независимо от способа рубки.
Таким образом повышения общей
производительности чистого древостоя только
рубками, без мелиорации, не добиться, тогда
как возможность её снижения является
бесспорной. Поэтому необходимо знать
допустимый уровень уменьшения запаса и густоты,
не приводящий к падению общей
производительности.
Сказанное касается только чистых древостоев.
Если смешанный древостой в данных условиях
продуктивнее чистого, а рубками ухода
смешение поддерживается, то можно ожидать
увеличения общей продуктивности. Это
наблюдается, например, в лиственно-еловых
древостоях с елью во втором ярусе.

12.

Длительные эксперименты показали, что
улучшения товарной структуры запаса и
качества древесины можно добиться только в
результате своевременно начатых и регулярно
повторяемых рубок. О значении регулярности
рубок можно судить по средней доле деревьев
без дефектов в конце опыта с РУ на ППП,
заложенных СПбНИИЛХом (С.Н. Сеннов).

13.

Таким образом, режим рубок нужно
согласовывать с темпами роста и
восстановления запаса древостоев и при этом
учесть экономические и технологические
аспекты. Уход нужно проводить расчетливо.
Каждый заход в лес для рубки с современными
машинами нужно хорошо обосновать по месту,
времени и цели работы. Для этого
предлагаются программы рубок ухода.
Программа – это набор показателей,
регламентирующих рубку для достижения
заданной цели наименее трудоёмким
способом (С.Н. Сеннов).

14.

Программа рубок ухода – система
показателей, определяющая поэтапный
процесс формирования рубками ухода
хозяйственно-ценных
древостоев
определенного типа леса или класса
бонитета,
с
момента
смыкания
молодняков (сомкнутость – 0,4) до
возраста главной рубки с наименьшими
затратами (А.С. Тихонов).
Она представляет собой систему таких
показателей, как начало первой рубки
ухода, количество уходов, сроки их
проведения
и
интенсивность
разреживания.
- Программы могут быть направлены на
выращивание одного сортимента. Тогда они
называются целевыми.
- Если балансы выращивают вместе с
пиловочником и строительным бревном –
программы общего назначения.

15.

По С.Н.Сеннову

16.

Программы должны быть основаны на
экспериментально обоснованных таблицах или
моделях роста древостоев. Но поскольку
экспериментов достаточной длительности очень
мало, можно использовать местные таблицы хода
роста, в которые внести поправки, основанные на
опытах или литературные данные. Из таблиц хода
роста в программу вносят только необходимый минимум
показателей: сроки проведения рубки, ее интенсивность
и контрольные минимальные показатели во избежание
переруба.
Точность программ и степень доверия к ним
зависят от экспериментальной основы. Но в любом
случае прогнозирование будет вероятностным,
поскольку любая группировка древостоев (по типу
леса, классу бонитета, составу и возрасту) не будет
одинаковой по реакции на рубку. Поэтому для
управления рубками предлагается способ
корректировки с помощью контрольных
участков. Если в разреживаемой части сумма
площадей сечения значительно меньше, чем на

17.

Графическая программа рубок ухода (I)
в чистых ельниках III класса бонитета
с предельной кривой допустимого
изреживания (2) (по С.Н.Сеннову)

18.

Примерно те же принципы положены в
основу зарубежных программ ухода за лесом. В
них подчеркивается целесообразность сильной
первой коммерческой рубки и уменьшение
интенсивности в дальнейшем. Время первой
коммерческой рубки чаще всего
устанавливается по верхней высоте (H верх ) или
среднему диаметру. Чаще всего рекомендации
даны в виде графиков с указанием предельной
суммы площадей сечения на 1 га, увязанной с
верхней высотой или возрастом.
У нас в стране имеются Нормативы
коммерческих рубок ухода, разработанные в
рамках проекта WWF «Псковский модельный
лес» совместно с лабораторией лесоустройства
СПбНИИЛХа (2004). Каждый норматив состоит
из трех графиков:

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

Контроль качества рубки осуществляется на круговых
площадках
8шт=1600шт/га
3,99м (50м2)

26.

Контроль вальщиком числа оставляемых
деревьев

27.

28.

29.

Контроль интенсивности
рубки

30.

31.

32.

33.

5. Особенности рубок ухода в
древостоях разных пород, разных
природных зон и разного
назначения
В пределах географического ареала породы ее
древостои в разных климатических и
эдафических условиях различаются темпами
роста, производительностью, устойчивостью к
болезням и повреждениям,
конкурентоспособностью в отношении других
пород. Поэтому не следует в практике рубок
строго придерживаться породного шаблона.
Однако в биологии каждой породы есть
особенности, которые нужно учитывать при уходе
за древостоем.

34.

5.1. Особенности рубок ухода в
древостоях разных пород
Сосна по реакции на уход является самой
благодатной из таежных древесных пород.
Положительные результаты ухода здесь наиболее
заметны, а механические повреждения
проявляются в слабой степени из-за грубой коры.
Уход за чистыми молодняками в таежной зоне, как
правило, не нужен. Исключением могут быть
перегущенные древостои на сухих почвах. В
случае преобладания деревьев лиственных пород
уход нужно провести на этапе чащи (10-20 лет),
иначе значительная часть сосны погибнет.
Решающим этапом является прореживание. В
это время можно и нужно провести сильную рубку
(до 40-50% по запасу) с удалением малоценных и
больных деревьев; с разреживанием густых групп,
когда удаляют и часть хороших деревьев.

35.

Проходная рубка завершает уход. Ее проводят
с меньшей интенсивностью (20-30% по запасу) и
заканчивают уход примерно в возрасте 50-60 лет.
При уходе за сосной рекомендуется еще в
молодняках полностью удалять примесь осины,
которая способствует развитию болезни
«сосновый вертун». Есть мнение о
целесообразности сохранения в сосняках
некоторой примеси березы, особенно на бедных
почвах.
Ель второго яруса в сосняках выполняет роль
подгона, кроме того, еловый подрост и II ярус ели
предохраняют почву разреженных сосняков от
пересыхания. Смешанные сосново-еловые
древостои отличаются повышенной
продуктивностью и лучшим качеством древесины.

36.

37.

В ельниках положительный результат ухода
выражен слабее, чем в сосняках. И без ухода
спелые ельники обычно на 90% состоят из деловых
стволов. В разреженных ельниках по сравнению с
сосняками быстрее восстанавливаются прирост и
полнота, но здесь больше вероятность
повреждения коры и корней, появления гнили,
ветровала. В ельниках начинать уход нужно на
этапе жердняка, когда ствол начинает очищаться
от сучьев и в древостой легко войти.
Своевременное и сильное прореживание
обеспечивает повышение ветро- и
снегоустойчивость, улучшение санитарного
состояния, формирование деревьев с прямым
стволом и симметричной кроной, улучшает
товарную структуру древостоя.
Примесь лиственных пород в ельнике не
желательна, так как снижает запас деловой
древесины. Примесь сосны в ельнике нужна для
повышения ветро- и снегоустойчивости древостоя

38.

Уход за лиственно-еловыми древостоями
является особенно актуальным из-за массовой
смены ели лиственными в результате применения
сплошных рубок. Методы и сроки ухода в
значительной мере зависят от доли участия ели в
составе древостоя. Если количество ели при
равномерном размещении достаточно для
формирования в дальнейшем чистого ельника, то
лиственные породы нужно убирать полностью.
Если ели недостаточно, то в первый прием можно
удалять лиственные соответственно их
размещению: группами или равномерно, полосами
или коридорами.
Слабое разреживание лиственного яруса не
является способом ухода за елью. Оно
способствует росту лиственных. Уход за елью
нужно начинать не позднее 20 лет, чтобы получить
хороший пиловочник.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

В условиях интенсивного хозяйства можно
выращивать одновременно в одном древостое как
лиственные с оборотом рубки 40-60 лет, так и ель
на балансы с оборотом рубки 80-90 лет, но при
условии своевременного и регулярного ухода.
Опыты показали целесообразность внесения
удобрений после удаления лиственного яруса. Это
ускоряет рост ели и увеличивает ее устойчивость.
Уход за березой имеет смысл в специально
организованных хозсекциях с целью получения
фанерного сырья. Сюда включают древостои
семенного происхождения на богатых почвах.
Первый осторожный уход (чтобы не вызвать
образования водяных побегов) в возрасте около 20
лет интенсивностью около 20%. Удалять деревья
порослевые, больные, уродливые. Затем в возрасте
30-40 лет – сильная проходная рубка. Примесь ели
не мешает росту березы.

45.

Уход за осиной проводится также в специально
организованных хозсекциях в древостоях высокого
бонитета и семенного происхождения с целью
предупреждения стволовой гнили. Н.Е. Декатов
рекомендовал придерживаться следующих правил:
- своевременно очистить лесосеку до появления
поросли осины; - уход начинать сразу после
смыкания крон и проводить осторожно, удаляя
больные деревья; - после достаточного очищения
от сучьев (в возрасте около 30 лет) провести
сильную рубку; - стремиться к созданию чистых в
верхнем пологе древостое при сохранении
подлеска и II яруса теневыносливых пород. Эти
правила по мнению автора способствуют
уменьшению числа зараженных гнилью деревьев к
возрасту спелости от 90 до 10%. Также есть
мнение, что наибольшей устойчивостью обладает
зеленокорая форма.

46.

Уход за дубом отличается сложностью и
трудоемкостью. Вырастить дуб с прямым стволом
невозможно без тщательного ухода.
Основные правила ухода за дубом:
- проводить уход преимущественно в верхнем
пологе (верховым методом), сохраняя II ярус и
подлесок;
- разреживать осторожно, не допуская появления
водяных побегов и усыхания вершин;
- удалять из верхнего полога деревья
второстепенных пород и порослевые, уродливые и
больные экземпляры дуба.

47.

5.2. Особенности рубок ухода в
лесах разных природных зон и
разного назначения
В таежной зоне очень актуальным является
уход за составом молодняков из-за массовой смены
хвойных лесов мягколиственными в результате
сплошных рубок. Своевременный и достаточный
уход трудно обеспечить из-за слаборазвитой сети
дорог, затруднений с рабочей силой и техникой.
Ввиду длительного периода лесовозобновления и
медленного роста деревьев задача ухода за
составом в лесах северной и средней тайги
решается на протяжении 30-40 лет после сплошной
рубки. В условиях Севера лимитирующим фактором
для роста молодых деревьев является низкая
температура почвы и приземного слоя воздуха,
поэтому лучше коридорный способ ухода при
достаточной ширине коридоров и их направлении с
севера на юг (Г.А. Чибисов).

48.

Уход за запасом экономически выгодно
проводить в древостоях высших классов бонитета
и в условиях интенсивного хозяйства, когда
можно обеспечить рациональный режим рубок и
правильный отбор деревьев в рубку. По этим
причинам уход за запасом является актуальным
для лесного хозяйства южной тайги, в меньшей
степени -в средней, а в северной тайге – лишь в
отдельных участках лучшего леса возле дорог и
населенных пунктов и недалеко от
лесоперерабатывающих предприятий.
В лесах хвойно-широколиственной и
лесостепной зон лучший рост деревьев,
разнообразие их состава, повышенная
потребность в древесине разных размеров и
качества, густая сеть дорог благоприятствуют
проведению рубок ухода.

49.

Уход за составом имеет целью восстановление
здесь ценных дубрав семенного происхождения
как чистых, так и смешанного состава с участием
граба, ясеня, клена, липы; выращивание
высокопродуктивных древостоев бука, ясеня,
дугласии и др. пород. Большими запасами и
высоким качеством древесины отличаются
буковые древостои с примесью пихты и ели.
Лесистость по направлению к югу уменьшается
и соответственно увеличивается социальная и
средообразующая роль леса, прежде всего
водоохранная и почвозащитная. Рубками ухода
необходимо обеспечить оптимальный состав и
хорошее санитарное состояние древостоев.
Чаще всего для южных лесов рекомендуют
режим слабых рубок , также необходимы меры
защиты от корневой губки, майского хруща и
других вредителей и болезней.

50.

Рубки в водоохранных лесах. В затопляемой
пойме реки уход должен быть направлен на
формирование насаждений из пород, устойчивых к
затоплению (ивы, тополя, ольхи черной и др.), и
густого подлеска, который выполняет
кольматирующую роль. Поэтому древостой должен
быть низкополнотным.
В составе берегозащитных лесов нужно
обеспечить преобладание пород с глубокой
корневой системой, в таежной зоне главным
образом сосны и лиственницы. Ветроустойчивую
опушку в берегозащитной полосе (в защитных
полосах вдоль дорог, по границе с полем и т.п.)
формируют путем сильного разреживания
молодняка, что способствует увеличению
мощности скелетных корней. В берегозащитных
лесах рекомендованы осторожные рубки,
преимущественно зимой.

51.

Горные леса выполняют одновременно
почвозащитные и водорегулирующие функции.
Здесь степень разреживания и технологию рубок
увязываютс крутизной и экспозицией склона, с
высотой над уровнем моря, с близостью к границе
леса. Общие установки правил рубок ухода
таковы:
1) если уклон менее 10˚, то используются
общие правила;
2) если уклон превышает 30˚, то можно
проводить только санитарную рубку;
3) только санитарная рубка допускается и
вдоль опушек, рек, ручьев;
4) рубить осторожнее на южных склонах и при
большой крутизне.
В хвойной зоне горных лесов важно воспитать
ветро- и снегоустойчивые насаждения. Это
достигается ранним началом ухода и
оптимизацией состава древостоев. Уход должен

52.

В лесах рекреационного назначения
предпочтительнее создавать смешанные и
сложные древостои, которые обладают
повышенными декоративными свойствами и
большей устойчивостью к антропогенной
нагрузке, повреждениям и болезням. Но состав
должен соответствовать почве и рельефу.
В лесохозяйственных частях зеленых зон рубки
ухода проводят по общим правилам. В
расположенных ближе к городу лесопарковых
хозяйственных частях проводят главным образом
ландшафтные рубки. Их главная роль
заключается в эстетическом облагораживании
лесов. Лучше всего задачам ведения хозяйства в
лесопарковой части зеленой зоны соответствует
выборочная система, основанная на добровольновыборочных рубках.

53.

Допускается несколько иной подход к отбору
деревьев в рубку: можно оставлять здоровые
деревья пониженной технической ценности,
второстепенных пород, обладающие декоративной
привлекательностью.
При рубке необходимо использовать
малогабаритную технику и имеющуюся сеть дорог
и троп, обходясь по возможности без прорубки
волоков. Применять трелевку сортиментов.
Конфигурация лесосеки должна соответствовать
очертанию таксационного выдела. Проводить
рубку на слабодренированной почве можно только
после ее замерзания.

54.

В эксплуатационных лесах мероприятия по
уходу за лесами направлены на повышение
продуктивности
лесов,
получение
высококачественной древесины и недревесных
лесных ресурсов. Здесь уход ведется за целевыми
породами,
древесина
которых
наиболее
востребована.
Целевые
древесные
породы
должны устанавливаться в лесном плане субъекта
РФ.
В защитных лесах и на особо защитных
участков лесов мероприятия по уходу за лесами
направлены на сохранение и восстановление
средообразующих,
водоохранных,
защитных,
санитарно-гигиенических,
оздоровительных
и
полезных функций лесов.

55.

В Двинско-Вычегодском, Балтийско-Белозерском и
Среднеангарском таежном лесном районах на участках,
переданных в аренду или постоянное (бессрочное)
пользование арендатор имеет право выбора
варианта нормативов (Приложение 2 или Приложение
3-6 действующих Правил ухода...) при подготовке
проекта освоения лесов. Выбор производится в целом
для лесного участка, переданного в аренду или
постоянное (бессрочное) пользование и указывается в
проекте освоения лесов.
Отличия между вариантами:
— закладывать или не закладывать пробные площади
при рубках ухода в молодняках;
- разный норматив по полноте после рубок
прореживания и проходных.

56.

6. Пути совершенствования
практики рубок ухода
Главные причины возможных отрицательных
последствий рубок ухода можно разделить на
экономические и технологические.
- Экономические причины заключаются в
стремлении любым способом увеличить
прибыльность промежуточного пользования.
Отсюда – увеличение доли и объема рубок
ухода в древостоях старшего возраста, где
прирост снижен и селекционный отбор
запоздал. Этим объясняется и нарушение
правил отбора деревьев в рубку.
- Технологические причины объясняются
вполне понятным желанием увеличить уровень
механизации работ и производительность
труда, не учитывая степень повреждения

57.

Поэтому для улучшения практики рубок
ухода за лесом необходимо решить такую
межотраслевую проблему, как развитие
производств по переработке и использованию
низкокачественной древесины. Щепу делят на
фракции и используют для химических
производств, для изготовления картона, ДВП,
на топливо, удобрения.
Вторая важнейшая межотраслевая проблема
заключается в создании машиностроительной
базы для лесного хозяйства. Нужны машины
для перехода на трелевку сортиментов,
машины малого веса и малых габаритов с
низким удельным давлением на почву, но
достаточной мощности и производительности.

58.

Есть и внутриотраслевые способы улучшения
практики рубок. К ним можно отнести
совершенствование технологии рубок;
улучшение методов рубок применительно к
составу и возрасту древостоев; применение
обоснованных программ рубок, позволяющих
добиться успеха при уменьшении трудоемкости
работ; улучшение организации рубок для
обеспечения регулярности их проведения;
улучшение планирования рубок с учетом
возможности реализации древесины,
доступности участков, наличия техники.
И наконец, решение спорных вопросов теории,
что позволит уточнить рекомендации. Для
серьезного теоретического обоснования рубок
ухода нужны длительные многовариантные
опыты на уровне современного лесоведения.