СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАРОВОЗРАСТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

Лепехин А.А.¹, Чеканышкин А.С.²

¹Кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ²кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева

СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАРОВОЗРАСТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

Аннотация

Изучены способы восстановления старовозрастных лесных полос в условиях Каменной Степи. Дана сравнительная характеристика способов борьбы с нежелательной древесной и кустарниковой растительностью. Максимальный эффект в подавлении нежелательной древесной растительности проявился при биологическом способе с применением подстилочного навоза, позволяющий снизить затраты материальных средств на 51,5 %, труда рабочих на 73,2 %, эксплуатацию машин на 89,3 %, сократить срок борьбы с порослью до одного месяца. При механических и химических способах пропуск обработок или несвоевременность удаления нежелательной древесной и кустарниковой растительности приводят к увеличению сроков борьбы или даже к бесполезности предыдущих работ.

Ключевые слова: лесные полосы, Каменная Степь, способы лесовосстановления, нежелательная древесная растительность.

Lepekhin A.A.¹, Chekanyshkin A.S.²

¹PhD in Biology, Leading Researcher, ²PhD in Agriculture, Senior Research Associate, Research Institute of Agriculture of the Central Black Earth Strip named after V.V. Dokuchaeva

METHODS OF RECONSTRUCTION OF OLD-AGED FOREST STRIPS

Abstract

Methods of restoration of old-age forest strips under the conditions of the Stone Steppe are studied. Comparative characteristics of the methods of opposing undesirable wood and shrub vegetation are given. The maximum effect in the suppression of unwanted woody vegetation was manifested in a biological method with the use of litter manure, which allows reducing material costs by 51.5%, labour of workers by 73.2%, operation of machines by 89.3%, as well as shorten the period of struggle with shoots to one month. Mechanical and chemical methods of the skipping of treatments or untimely removal of unwanted tree and shrub vegetation lead to an increase in the timing of the struggle or even to the uselessness of previous works.

Keywords: forest strips, the Stone Steppe, ways of reforestation, undesirable woody vegetation.

Многолетнее отсутствие лесоводственных уходов в защитных лесных насаждениях приводит к утрате их экологической динамичности и формированию малоэффективных структур. В потерявших функциональное значение лесонасаждениях остро стоит необходимость проведения лесовосстановительных рубок [4, 6, 8].

Основным препятствием при проведении лесовосстановительных работ в лесных насаждениях является обилие самосева и поросли нежелательных древесных и кустарниковых пород, а также разрастание их опушек.

Успешность проводимых в них лесовосстановительных мероприятий зависит от породного состава материнского насаждения, степени распада древостоев, способов лесовосстановления и последующих уходов за возобновлённым лесонасаждением [1], [9].

Объекты и методы исследования. Объектами исследований послужили лесные полосы Каменной Степи и их опушки. Для сравнительной оценки изучались четыре способа борьбы с нежелательной древесной растительностью после проведения сплошных лесовосстановительных рубок: 1 – механический, с удалением поросли мотокусторезом по пням высотой до 1/3 диаметра (контроль); 2 – механический, с корчевкой пней одноковшовым экскаватором; 3 – химический, с применением арборицидов; 4 – биологический, с применением подстилочного навоза. Методы исследования заключались в сравнительном анализе способов борьбы с нежелательной древесной и кустарниковой растительностью как по их продолжительности, так и по затрате физических и материальных ресурсов. Для расчета прямых затрат и затрат рабочего времени применены нормативы ТЭСНиЕР 81-02-47-2001, Воронежская область [5]. Также использованы данные ФГБНУ ВНИАЛМИ (Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт») и нормативы ФГБНУ «НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева» (Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева») [7].

Механический способ:

а) выкашивание поросли мотокусторезом.

Данный технологический приём включает периодическое подавление нежелательной древесной растительности мотокусторезами на сплошных вырубках, сгребание и вынос хвороста за пределы участка с последующим сжиганием. Отличается простотой применения, но требует больших затрат рабочего времени. Выкашивание начинается с момента образования поросли до полного подавления способности оставшейся растительности к порослевому возобновлению.

б) с корчёвкой пней.

Технологический приём включает следующие работы, проводящиеся после сплошных лесовосстановительных рубок: раскорчёвку пней, погрузку и вывоз пней, вычёсывание крупных корней, вспашку и дискование почвы, выкашивание поросли со сгребанием и её сжигание до прекращения образования корневых отпрысков [3].

Химический способ с применением арборицидов.

Уничтожение пневой поросли, корневых отпрысков и самосева нежелательных древесных пород проводится путём нанесения раствора арборицида на поверхность пней или кроны растений. Чувствительность и устойчивость растений к арборицидам у различных пород не одинакова, поэтому, дополнительно к существующей технологии, в этот химический приём включены следующие операции: спиливание пней, выкашивание поросли тракторной косилкой, сгребание и сжигание хвороста [10].

Биологический способ с применением подстилочного навоза.

Способ восстановления лесных насаждений заключается в подавлении порослевой способности древесных пород (по окончании лесовосстановительной рубки, удаления срубленных деревьев и занижения пней) путём периферийного обвалования участка, засыпки поверхности почвы подстилочным навозом и укрытием его водоудерживающим воздухонепроницаемым материалом [2].

Результаты и их обсуждение. В лесном хозяйстве применяются два способа борьбы с нежелательной порослью древесных пород – механический и химический. Нами разработан третий способ – биологический.

При исследовании данных способов уничтожения нежелательной древесной растительности наиболее длительным по времени является механический с удалением поросли мотокусторезом, при котором полное подавление порослевой способности древесной растительности происходит по истечении девяти лет (табл. 1).

Раскорчёвка пней избавляет нас от борьбы с пнёвой порослью, однако не избавляет от корневых отпрысков. Обрывки корней и куски запаханных ветвей также способны давать поросль и на борьбу с ней уйдёт не менее семи лет.

 

Таблица 1 – Качество подавления нежелательной древесной растительности и затраты времени на этот процесс

Варианты опыта	Гибель нежелательной растительности, %
	1 год	2 год	3 год	4 год	5 год	6 год	7 год	8 год	9 год
1(контроль)	0	0	0	10	25	40	60	80-90	95-100
2	50	60	70	80	90	100	–	–	–
3	50	60	70	80	90	100	–	–	–
4	100	–	–	–	–	–	–	–	–

 

Химический способ также снижает затраты времени на подавление порослевой способности свежих пней и корневых систем, однако применение арборицидов приводит к загрязнению окружающей среды. Применение химических препаратов ограничено во времени. Опрыскивание пней арборицидами необходимо проводить в мае-июле до начала опробковения тканей пня (в течение 10-14 дней после рубки деревьев).

Механический и химический способы предполагают ежегодное 2-3-х кратное подавление поросли, корневых отпрысков и самосева нежелательных древесных пород. Пропуск хотя бы одного лесохозяйственного ухода в конце вегетационного периода увеличивает время подавления нежелательной растительности на 1-2 года, а прекращение уходов, до их полной гибели, сводит к нулю предыдущую работу.

Биологический способ позволяет в течение месяца избавиться от пневой поросли, корневых отпрысков и самосева древесных и кустарниковых пород, независимо от времени проведения лесовосстановительных рубок. Использование подстилочного навоза позволяет быстро и качественно уничтожить нежелательную древесную растительность за счёт перегрева поверхности почвы, пропитывания почвы избыточным количеством навоза и образующегося при его гниении углекислого газа под водоудерживающим воздухонепроницаемым материалом. Корневые системы всех древесных и кустарниковых пород под слоем подстилочного навоза  отмирают и пни погибают. Кроме того, после удаления покровного материала, образуется навозная корка,  которая препятствует семенному возобновлению древесных пород. Семена и самосев древесных пород под слоем подстилочного навоза погибают, а семена, оказавшиеся на поверхности навозной корки, погибают при прорастании.

Прямые затраты и затраты рабочего времени на подавление порослеобразовательной способности нежелательной древесно-кустарниковой растительности, без учёта прямых затрат на приобретение химических веществ, подстилочного навоза и покровного материала, приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Затраты труда и рабочего времени на подавление нежелательной растительности (на 1 га)

Способ борьбы		Затраты труда рабочих, чел. час	Эксплуатация машин, маш. час	Прямые затраты, тыс. руб.
Механический	срезка поросли мотокусто- резом по пням высотой до 1/3 диаметра (контроль)	211,68	675,00	2376,01
	корчёвка пней экскавато- ром одноковшовым	73,50	412,13	3911,65
Химический	применение арборицидов	69,10	115,80	890,32
Биологический	засыпка участка подстилочным навозом	56,63	72,34	1151,55

 

Применение механического способа с раскорчёвкой пней приводит к увеличению стоимости прямых затрат на 64,6 %, к снижению затрат труда рабочих на 65,3 % и эксплуатации машин на 38,9 %, снижению срока работ на 3 года в сравнении с контролем.

Химический способ борьбы позволяет уменьшить затраты материальных средств на 62,5 %, труда рабочих на 67,4 %, эксплуатацию машин на 82,8 %, срок борьбы с порослью снижается на 1/3.

Биологический способ снижает затраты материальных средств на 51,5 %, труда рабочих на 73,2 %, эксплуатацию машин на 89,3 %, позволяет сократить срок борьбы с порослью до одного месяца. Применение данного способа не зависит от сроков вырубки деревьев и породного состава насаждения. Подстилочный навоз в дальнейшем является удобрением для лесных культур.

После подавления нежелательной древесной растительности биологическим способом на местах проведения лесовосстановительных рубок были заложены лесные культуры из липы мелколистной. В 3-х летнем возрасте их средняя высота составляет 1,37 м, диаметр стволиков у корневой шейки – 1,82 см, сохранность – 93 % (рис. 1).

Рис. 1 – Культуры липы мелколистной на местах проведения лесовосстановительных рубок

 

Заключение. Максимальный эффект в подавлении нежелательной древесной растительности проявился при биологическом способе с применением подстилочного навоза, позволяющий снизить затраты материальных средств на 51,5 %, труда рабочих на 73,2 %, эксплуатацию машин на 89,3 %, сократить срок борьбы с порослью до одного месяца. Посадку хозяйственно ценных лесных культур можно осуществлять осенью или весной.

В зависимости от ширины и высоты насаждений, близости дорог и расположения сельскохозяйственных культур, определяется возможность проведения лесовосстановительных рубок в вегетационный период. Рубку насаждений, при занятых прилегающих к ним полей посевами сельскохозяйственных культур, начинают с удаления их внутренних рядов для возможности валки деревьев крайних рядов внутрь лесной полосы, не выходя за пределы лесной площади.

Список литературы / References

1. Лепехин А.А. О современном состоянии лесных полос экспедиционного периода и мерах по их оздоровлению / А.А. Лепехин // Лесное хозяйство. – 2012. – № 2. – С. 35-37.
2. Лепехин А.А. Способ восстановления лесных насаждений / А.А. Лепехин // Патент на изобретение № 2618698 РФ, опубл. 11. 05. 2017.
3. Маттис Г.Я. Справочник агролесомелиоратора / Г. Я. Маттис, Е.С. Павловский, А.Ф. Калашников и др. – М.: Лесная промышленность, 1984. – С. 144-148.
4. Новосельцев В.Д. Справочник лесничего / В.Д. Новосельцев, Д.Ф. Горбов, Г.И. Зинов и др. – М.: Агропромиздат, 1987. – 352 с.
5. Озеленение. Защитные лесонасаждения. Территориальные сметные нормы и единичные расценки на строительные работы – ТЭСНиЕР 81-02-47-2001. Воронежская область, 2001. – Сб. № 47. – С. 336-483.
6. Петров П.Г. Организация и проведение лесохозяйственных уходов в защитных лесонасаждениях ЦЧП / П.Г. Петров, А.Г. Ахтямов, В.С. Вавин и др. – М.: Росагропромиздат, 1989. – 52 с.
7. Рымарь В.Т. Оптимизация балочных водосборов и ведение лесного хозяйства в защитных лесонасаждениях / В.Т. Рымарь, И.П. Свинцов, Б.И. Скачков и др. – М.: Типография Россельхозакадемии, 2006. – 65 с.
8. Турусов В.И. Агроэкологическая роль лесных полос в преобразовании ландшафтов (на примере Каменной Степи) / В.И. Турусов, А.С. Чеканышкин, В.В. Тищенко и др. – Москва: ФГУП «Типография» Россельхозакадемии, 2012. – 191 с.
9. Турусов В.И. Опыт лесной мелиорации степных ландшафтов / В.И. Турусов, А.А. Лепехин, А.С. Чеканышкин. – Воронеж: Изд-во «Истоки», 2017. – 228 с.
10. Шутов И.В. Применение арборицидов в лесу / И.В. Шутов, А.Н. Мартынов. – М.: Лесная промышленность, 1982. – 208 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Lepekhin A.A. O sovremennom sostoyanii lesnykh polos ekspeditsionnogo perioda i merakh po ikh ozdorovleniyu [About a current state of wood strips of the forwarding season and measures on their improvement] / A.A. Lepekhin // Lesnoe khozyaystvo [Forestry]. – 2012. – № 2. – P. 35-37. [in Russian]
2. Lepekhin A.A. Sposob vosstanovleniya lesnykh nasazhdeniy [Mean of restoration of wood plantations] / A.A. Lepekhin // Patent na izobretenie № 2618698 RF, opubl. 11. 05. 2017. [The patent for the invention № 2618698 Russian Federations, publ. 11. 05. 2017]. [in Russian]
3. Mattis G.Ya. Spravochnik agrolesomelioratora [Directory оf agrolesomelioratorov] / G.Ya. Mattis, E.S. Pavlovskiy, A.F. Kalashnikov and others. – M.: Forest industry, 1984. – P. 144-148. [in Russian]
4. Novoseltsev V. D. Spravochnik lesnichego [A directory of the forester] / V.D.Novoseltsev, D.F. Gorbov, G.I. Zinov and others. – М: Аgropromizdat, 1987. – 352 p. [in Russian]
5. Оzelenenie. Zaschitnye lesonasazhdeniya. Territorialnye smetnye normy i edinichnye rastsenki na stroitelnye raboty – TJeSNiER 81-02-47-2001. [Gardening. Shelter forests. Territorial budget norms and individual quotations for civil work – ТJeSNiER 81-02-47-2001]. The Voronezh region, 2001. – the Collector № 47. – Р. 336-483. [in Russian]
6. Petrov P.G. Organizatsiya i provedenie lesokhozyaystvennykh ukhodov v zaschitnykh lesonasazhdeniyakh TSCHP [The organization and carrying out silvicultural treatments in plantation protective CCP] / P.G. Petrov, G. Akhtyamov, V.S. Vavin and others. – M.: Rosagropromizdat, 1989. – 52 p. [in Russian]
7. Rymar V.Т. Optimizatsiya balochnykh vodosborov i vedenie lesnogo khozyaystva v zaschitnykh lesonasazhdeniyakh [Optimisation of gully water-collecting areas and forest management in shelter forests] / V.T. Rymar, I.P. Svintsov, B.I. Skachkov and others. – М: Printing house Rosselhozakademii, 2006. – 65 р. [in Russian]
8. Turusov V.I. Agroekologicheskaya rol' lesnykh polos v preobrazovanii landshaftov (na primere Kamennoy Stepi) [Agroecological role of wood strips in transformation of landscapes (on an example of Stone Steppe)] / V.I.Turusov, A.S.Chekanyshkin, V.V.Tishchenko and others. – M: FGUP "Printing house" of Rosselhozakademii, 2012. – 191 р. [in Russian]
9. Turusov V.I. Opyt lesnoy melioratsii stepnykh landshaftov [Experience of wood land improvement of steppe landscapes] / V.I.Turusov, A.A.Lepyokhin, A.S.Chekanyshkin. – Voronezh: Publishing house "Sources", 2017. – 228 р. [in Russian]
10. Shutov I.V. Primenenie arboritsidov v lesu [Application of arboricides in the forest] / I.V. Shutov, A.N. Martynov. – M.: Forest industry, 1982. – 208 р. [in Russian]