On the problems of the Middle Urals forest district

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.118.4.031

ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРОЧНЫХ ТРУБОК В СРЕДНЕ-УРАЛЬСКОМ ТАЕЖНОМ ЛЕСНОМ РАЙОНЕ

Научная статья

Сураев П.Н.¹, Азаренок В.А.², Залесов С.В.^{3, *}, Михайлов Ю.Е.⁴, Фомин В.В.⁵

¹ ORCID: 0000-0001-7842-9219;

² ORCID: 0000-0002-5430-4259;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410Х;

⁴ ORCID: 0000-0003-3467-0654;

⁵ ORCID: 0000-0002-9211-5627;

^{1, 2, 3, 4, 5} Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

^*Корреспондирующий автор (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)

Аннотация

Проанализированы достоинства выборочных рубок спелых и перестойных насаждений. Отмечается, что их проведение способствует рациональному использованию выращиваемой древесины. Обеспечивает постоянство выполнения насаждениями защитных функций. Снижает конкуренцию между деревьями за питательные вещества и свет.

В то же время широкому внедрению выборочных рубок в Средне-Уральском таежном лесном районе препятствует ограниченная площадь трелевочных волоков – 15 %. Последнее не позволяет эффективно использовать на выборочных рубках высокопроизводительные многооперационные машины.

Объединение в один лесной район насаждений, произрастающих в горных и равнинных условиях не позволяет объективно установить относительную полноту древостоев после проведения рубки и создает конфликтные ситуации между лесопользователями и контролирующими органами.

Строгое ограничение видов выборочных рубок спелых и перестойных насаждений исключает возможность применения оригинальных способов рубок, хорошо зарекомендовавших себя как в районе исследований, так и в других регионах страны и за ее пределами.

Ключевые слова: Средне-Уральский таежный лесной район, рубки спелых и перестойных насаждений, подрост, состав древостоя, запас, выборочные рубки.

On the problems of the Middle Urals forest district

Research article

Suraev P.N.¹, Azarenok V.A.², Zalesov S.V.^{3, *},Mikhaylov Yu.E.⁴, Fomin V.V.⁵

¹ ORCID: 0000-0001-7842-9219;

² ORCID: 0000-0002-5430-4259;

³ ORCID: 0000-0003-3779-410х;

⁴ ORCID: 0000-0003-3467-0654;

⁵ ORCID: 0000-0002-9211-5627;

^{1, 2, 3, 4, 5} The Ural state forest engineering university, Ekaterinburg, Russia

^* Corresponding author (Zalesovsv[at]m.usfeu.ru)

Abstract

The advantages of mature and over mature stands selective felling were analyzed in the article. It is noted that their carrying out is facilitated by rational use of grown wood ensures the constancy of the plantings performing protective functions, reduces competition between trees for nutrients and light.

At the same time, the limited area of skidder trailers only 15 % hinders the wide introduction of selective logging in the Meddle Urals taiga forest region. The latter doesn’t allow officiant use of high-performance multi operational machines for selective cutting.

Merging into one forest region the plantations growing in mountainous and flat conditions does not allowfor objectively establishing relative compactness of forest stands after felling and create conflict situations between forest users and regulatory authorities.

Strict restriction of selective felling types of mature and over mature plantations excludes the possibility of using original felling methods. Well established foth in the study area and in other regions of the country and beyond.

Keywords: Middle Urals Taiga Forest district, felling of mature and overmature stands, undergrowth, stand composition, deposit, selective felling.

Введение

Основой научно-обоснованного ведения лесного хозяйства является правильный выбор способа рубок спелых и перестойных насаждений. Именно от вида рубок зависит лесовосстановление на пройденных рубками площадях, а также состав, производительность и устойчивость будущих насаждений [1], [2]. Известно [3], [4], что несмотря на ряд достоинств сплошнолесосечные рубки имеют существенные недостатки. К последним, прежде всего, следует отнести опасность нежелательной смены пород, нерациональное использование ресурсов, особенно при проведении рубок в разновозрастных древостоях, а также утрату насаждениями защитных функций с момента проведения рубки до перевода образовавшейся вырубки в покрытые лесной растительностью земли. Указанное привело к тому, что действующими нормативно-правовыми документами [5] сплошнолесосечные рубки спелых и перестойных насаждениях в лесах защитного целевого назначения запрещены.

В защитных лесах рекомендуется проведение одного из следующих видов выборочных рубок спелых и перестойных насаждений: добровольно-выборочный, группово-выборочный, равномерно-постепенный, группово-постепенный, длительно-постепенный, чересполосный постепенный и комбинированный выборочный. Особое значение при этом имеет правильный выбор вида (способа) выборочных рубок, максимально учитывающий функциональное назначение защитных лесов.

Целью наших исследований являлось установление причин, сдерживающих широкомасштабное применение выборочных рубок спелых и перестойных насаждений в защитных и эксплуатационных лесах Средне-Уральского таежного лесного района.

Объекты и методика исследований

Объектом исследований служили спелые и перестойные насаждения, пройденные выборочными рубками. При проведении исследований обращалось внимание на технологию проведения работ, сохранность подроста и формирование второго яруса древостоя.

При проведении исследований использовался метод пробных площадей. Пробные площади закладывались с учетом широко известных апробированных методик [6], [7], что в сочетании со значительным объемом анализируемого материала позволяло надеяться на получение репрезентативных выводов и рекомендаций.

Результаты и обсуждение

Несмотря на несомненные преимущества выборочных рубок спелых и перестойных насаждений их доля в общем объеме заготовляемой древесины остается крайне низкой. Одной из причин этого являются действующие правила заготовки древесины [5]. Согласно указанных правил общая доля трелевочных волоков при выборочных рубках не должна превышать 15 % от площади лесосеки. Учитывая, что максимальный вылет стрелы манипулятора тяжелого харвестера не превышает 12,5 м можно легко определить, что обеспечение указанной доли площади трелевочных волоках можно добиться лишь при условии применения сложных комбинированных технологий проведения лесосечных работ [8], [19]. Однако использование указанных технологий приводит к резкому снижению производительности труда на лесосечных работах и утомляемости операторов валочных машин.

Анализ разработки лесосек многооперационными машинами позволяет рекомендовать увеличение площади волоков при выборочных рубках до 20 % при условии проведения их в зимний период при промерзшем грунте и укреплении трелевочных волоков порубочными остатками. Указанное обеспечит защиту от повреждений корней, оставляемых после первого приема деревьев.

Стоит отметить, что операторам длительное время работающим на сплошнолесосечных рубках, психологически очень сложно перейти на равномерно-постепенные или добровольно-выборочные рубки. В данном случае следует, при наличии возможностей, проводить чересполосные постепенные рубки, при которых в намеченных в рубку полосах вырубаются все деревья.

В качестве примера лесоводственной эффективности различных способов рубок спелых и перестойных насаждений в производных березовых насаждениях можно привести пробные площади, заложенные на лесосеках чересполосной постепенной, равномерно-постепенной и сплошнолесосечной с предварительным лесовосстановлением рубок. Таксационная характеристика древостоев пробных площадей до проведения рубок приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Таксационная характеристика древостоев пробных площадей до проведения рубок спелых и перестойных насаждений

№ ПП	Состав древостоя*	Возраст, лет	Средние		Полнота	Запас, м3/га	Класс бонитета
			высота, м	диаметр, см
1	8Б2Е+Лп	100	25	24	0,6	190	II
2	6Б1Ос1Е1С1П	90	22	22	0,7	200	III
3	6Б1Ос1Е1С1П	90	22	22	0,7	200	III
4	6Б1Ос1Е1С1П	90	22	23	0,7	210	III

Примечание: ^*Б – береза, Е – ель, Ос – осина, С – сосна, П – пихта

Материалы таблицы 1 свидетельствуют, что доля березы варьируется до рубки от 60 до 80 %, при этом примесь хвойных пород составляет 20-30 %. Другими словами, насаждения до рубки имели близкие таксационные показатели.

Спустя 10 лет после проведения завершающего приема указанных видов рубок молодняки, сформировавшиеся из подроста предварительной и последующей генераций, характеризовались следующими показателями (табл. 2).

Таблица 2 – Таксационная характеристика молодняков, сформировавшихся спустя 10 лет после завершающего приема различных видов рубок спелых и перестойных насаждений в производных березняках

№ ПП	Ярус	Состав	Возраст, лет	Средние		Полнота		Густота, шт. /га	Запас, м3/га	Класс бонитета
				высота, м	диаметр, см	абсолютная, м2/га	относительная
3-х приемная чересполосная постепенная рубка
1	1	51П	55	9,0	9,4	7,4		1076	34
		39Е	55	7,8	8,5	5,1		908	26
		9Лп		10,0	10,4	1,0		114	6
		1Б						22	1
		Итого		8,6	9,1	13,8	0,64	2120	67	V
2-х приемная чересполосная постепенная рубка
2	1	45Е	55	9,2	10,9	5,5		583	32
		39П	55	7,9	9,6	6,2		857	28
		13ЛП		8,1	9,6	1,6		214	9
		3Б				0,4		36	2
		Итого		8,6	10,3	13,7	0,63	1690	71	V
Равномерно-постепенная рубка
3	1	80Б	100	22,5	23,1	13,3		294	118
		14Е		20,1	20,9	2,2		62	21
		6П		20,1	20,5	1,4		43	9
Итого 1 ярус				22,0	22,6	16,9	0,49	399	148	III
	2	57П	50	7,8	8,8	8,9		1463	47
		35Е	50	7,5	8,5	5,3		926	29
		5Лп				0,7		69	4
		3Б				0,3		31	2
Итого II ярус				7,7	8,7	15,2	0,75	2489	82	V
Сплошнолесосечная рубка
4	1	56Б	15	7,4	8,1	3,5		672	19
		41Е	50	7,7	8,4	3,2		572	14
		3П				0,3		22	1
		Итого		7,5	8,2	7,0	0,35	1266	34	III

Сравнение таксационных показателей древостоев на пробных площадях показало, что при проведении чересполосных постепенных рубок, как двух-, так и трехприемных, уже через 10 лет из подроста предварительной генерации формируются хвойные молодняки с относительной полнотой 0,63 и 0,64 при запасе стволовой древесины 67-71 м³/га.

Равномерно-постепенные рубки после проведения первого приема формируют двухъярусные насаждения. При этом в первом ярусе доминирует береза, а во втором пихта и ель. Таксационные показатели древостоев после проведения равномерно-постепенных рубок свидетельствуют, что необходимо проведение второго приема рубки, что позволит дополнительно заготовить 150 м³/га товарной древесины.

При проведении сплошнолесосечных рубок картина меняется. После рубки формируются березняки с примесью ели и пихты, что свидетельствует о значительно меньшей ценности сформированных древостоев. Таким образом, проведение выборочных рубок обеспечивает формирование более ценных, по сравнению с таковыми после сплошнолесосечных рубок. При этом практически отсутствует понятие вырубка, а следовательно, выборочные рубки позволяют сохранить насаждениями защитные экологические функции. Указанное свидетельствует о перспективности выборочных рубок.

Сдерживающим фактором внедрения выборочных рубок является возникновение конфликтных ситуаций между лесопользователями, выполняющими заготовку древесины и контролирующими органами. Известно [5], что основными требованием правильности проведения выборочных рубок, помимо соблюдения лесоводственного принципа назначения деревьев в рубку, является относительная полнота оставляемого после очередного приема рубки древостоя. В данном случае лесоводственная эффективность рубки во многом зависит от точности таблиц стандартных значений сумм площадей сечений и запасов на 1 га нормативных древостоев основных лесообразующих пород.

Согласно лесорастительного районирования [10] территория Свердловской области разделена на 6 округов, 8 провинций и три лесорастительные области. Последнее не удивительно, поскольку область включает равнинное Предуралье, горную часть и равнинное Зауралье. Исходя из этих особенностей были составлены вышеуказанные таблицы стандартных значений [11]. Однако действующими нормативно-правовыми документами территория области разделена на два лесных района [12] даже без упоминания о горной части. Следовательно, для горных сосняков Среднего Урала и равнинных Припышминских сосняков должны применяться единые таблицы. Однако в Нормативных документах даже не указывается какие. В результате применяются различные таблицы, что и приводит к конфликтным ситуациям. В частности, согласно таблиц стандартных значений сумма площадей сечений на 1 га в нормальных горных сосновых древостоях при средней высоте 20 м составляет 40,0 м², а в равнинных 38,5 м². Естественно, что при этом сумма площадей поперечных сечений при относительной полноте 0,5 будет существенно различаться.

На необходимость изменения лесохозяйственного районирования лесов Урала указывали и другие авторы [13], [14].

Планируя выборочные рубки, следует учитывать, что их проведение требует более высокой, по сравнению со сплошнолесосечными рубками квалификации исполнителей [15], [16]. Кроме того, создавая вертикальную сомкнутость крон древостоев выборочные рубки повышают пожарную опасность, а также способствуют накоплению подроста ели и пихты под пологом сосновых древостоев. Указанное может привести к нежелательной смене пород.

Особо следует отметить недопустимость проведения добровольно-выборочных рубок в одновозрастных светлохвойных насаждениях. Поскольку подрост лиственницы и сосны не выдерживает затенение материнским пологом даже при его относительной полноте 0,5 в пройденных такими рубками древостоях происходит накопление подроста темнохвойных пород, что экономически не всегда оправдано или разрастание живого напочвенного покрова, минимизирующее накопление подроста. В конечном счете на месте высокопроизводительных сосновых или лиственничных древостоев формируются редины.

Выводы

1. Переход со сплошных на выборочные рубки спелых и перестойных насаждений способствует более рациональному использованию лесных ресурсов и обеспечению выполнения насаждениями защитных функций.
2. Широкому внедрению выборочных рубок препятствует несовершенство нормативно-правовых документов.
3. В целях расширения возможностей применения на выборочных рубках высокопроизводительной многооперационной техники необходимо увеличить допустимую площадь трелевочных волоков до 20 %.
4. Средне-Уральский таежный лесной район целесообразно разделить на три подрайона, что позволит более точно устанавливать минимально допустимую относительную полноту древостоев после рубки.
5. В сосновых насаждениях свежих и периодически влажных типов леса выборочные рубки способствуют смене сосняков на ельники, что не всегда оправдано с экономической точки зрения.
6. Список способов рубок спелых и перестойных насаждений следует расширить, включив апробированные на Урале каймовые рубки.

Работа выполнена в рамках темы FEUG-2020-ООВ «Экологические аспекты рационального природопользования».

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / Reference

1. Мелехов И.С. Лесоводство / И.С. Мелехов. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005. – 324 с.
2. Залесов С.В. Лесоводство / С.В. Залесов. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. – 295 с.
3. Оптимизация лесопользования в производных березняках Среднего Урала / С.Г. Казанцев, С.В. Залесов и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2006. – 156 с.
4. Сортиментная заготовка древесины / В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, С.В. Залесов и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. – 140 с.
5. Правила заготовки древесины и особенности заготовки древесины в лесничествах, указанных в статье 23 Лесного кодекса Российской Федерации: Утв. Приказом Минприроды России от 01.12.2020 г. № 993.
6. ОСТ 56-69-83 Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. – М.: ЦБНТИлесхоз, 1984. – 60 с.
7. Основы фитомониторинга / Н.П. Бунькова, С.В. Залесов, Е.С. Залесова и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2020. – 90 с.
8. Справочник сортиментных технологий заготовки древесины на базе многооперационных машин на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры / С.В. Залесов, В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2009. – 88 с.
9. Рекомендации по сортиментной заготовке древесины многооперационными машинами на территории Свердловской области / В.А. Азаренок, С.В. Залесов, Э.Ф. Герц и др. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2010. – 67 с.
10. Колесников Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоногов. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. – 177 с.
11. Основные положения организации и ведения лесного хозяйства Свердловской области. – Екатеринбург: Поволжское гос. лесоустр. предпр. 1995. – 525 с.
12. Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации: Утв. Приказом Минприроды России от 18.08.2014 г. № 367.
13. Годовалов Г.А. Районирование лесов Свердловской области / Г.А. Годовалов, С.В. Залесов, Е.Н. Лежнина // Аграрный вестник Урала. – 2011. – № 8 (87). – С. 35-36.
14. Годовалов Г.А. К вопросу о необходимости уточнения перечня лесных районов Свердловской области /Г. А. Годовалов, С.В. Залесов и др. // Леса России и хозяйство в них. – 2016. – № 3 (58). – С. 12-19.
15. Герц Э.Ф. Повышение лесоводственной эффективности несплошных рубок путем оптимизации валки назначенных в рубку деревьев / Э.Ф. Герц, С.В. Залесов // Лесное хозяйство. – 2003. № 5. – С. 18-20.
16. Рациональные параметры технических элементов пасеки для манипуляторных лесозаготовительных машин / Ю.Н. Безгина, Э.Ф. Герц, С.В. Залесов и др. // Хвойные бореальной зоны. – 2018. – № 36. № 4. – С. 338-343.

Список литературы на английском / References in English

1. Melekhov I.S. Lesovodstvo [Forestry] / I.S. Melekhov. – M.: GOU VPO MGUL, 2005. – 324 p.[in Russian]
2. Zalesov S.V. Lesovodstvo [Forestry] / S.V. Zalesov. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. – 295 p.[in Russian]
3. Kazancev S.G. Optimizaciya lesopol'zovaniya v proizvodnyh be-reznyakah Srednego Urala [Optimization of forest management in derivative birch forests of the Middle Urals] / S.G. Kazancev, S.V. Zalesov, A.S. Zalesov. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2006. – 156 p.[in Russian]
4. Sortimentnaya zagotovka drevesiny [Cut-to-length timber harvesting]/ V.A. Azarenok, E.F. Gerc, S.V. Zalesov et al. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2015. – 140 p.[in Russian]
5. Pravila zagotovki drevesiny i osobennosti zagotovki drevesiny v lesnichestvah, ukazannyh v stat'e 23 Lesnogo kodeksa Rossijskoj Fede-racii: Utv. Prikazom Minprirody Rossii ot 01.12.2020 g. № 993. [Timber harvesting rules and features of timber harvesting in forest areas specified in Article 23 of the Forest Code of the Russian Federation: Approved. Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated December 1, 2020 No. 993.][in Russian]
6. OST 56-69-83 Ploshchadi probnye lesoustroitel'nye. Metod za-kladki. – M.: CBNTIleskhoz, 1984. – 60 p. [OST 56-69-83 Trial forest management areas. bookmark method. – M.: TsBNTILeskhoz, 1984. – 60 p.][in Russian]
7. Osnovy fitomonitoringa [Fundamentals of phytomonitoring]/ N.P. Bun'kova, S.V. Zalesov, E.S. Zalesova et al. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2020. – 90 p.[in Russian]
8. Spravochnik sortimentnyh tekhnologij zagotovki drevesiny na ba-ze mnogooperacionnyh mashin na territorii Hanty-Mansijskogo avto-nomnogo okruga – YUgry [Directory of cut-to-length technologies for wood harvesting based on multi-operational machines on the territory of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug - Yugra]/ S.V. Zalesov, V.A. Azarenok, E.F. Gerc et al. – Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t. 2009.– 88 p.[in Russian]
9. Rekomendacii po sortimentnoj zagotovke drevesiny mnogoopera-cionnymi mashinami na territorii Sverdlovskoj oblasti [Recommendations for cut-to-length timber harvesting by multi-operational machines in the territory of the Sverdlovsk region]/ V.A. Azarenok, S.V. Zalesov, E.F. Gerc et al. – Ekaterinburg: Ural. gos. leso-tekhn. un-t. 2010. – 67 p.[in Russian]
10. Kolesnikov B.P. Lesorastitel'nye usloviya i tipy lesov Sverd-lovskoj oblasti [Forest conditions and types of forests in the Sverdlovsk region]/ B.P. Kolesnikov, R.S. Zubareva, E.P. Smolonogov. – Sverdlovsk: UNC AN SSSR, 1974. – 177 p.[in Russian]
11. Osnovnye polozheniya organizacii i vedeniya lesnogo hozyajstva Sverdlovskoj oblasti [The main provisions of the organization and management of forestry in the Sverdlovsk region]. – Ekaterinburg: Povolzhskoe gos. lesoustr. predpr. 1995. – 525 p. [in Russian]
12. Ob utverzhdenii Perechnya lesorastitel'nyh zon Rossijskoj Fe-deracii i Perechnya lesnyh rajonov Rossijskoj Federacii: Utv. Prikazom Minprirody Rossii ot 18.08.2014 g. № 367. [On the approval of the List of Forest Zones of the Russian Federation and the List of Forest Regions of the Russian Federation: Approved. Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated August 18, 2014 No. 367.][in Russian]
13. Godovalov G.A. rajonirovanie lesov Sverdlovskoj oblasti [Zoning of forests in the Sverdlovsk region]/ G.A. Godovalov, S.V. Zalesov, E.N. Lezhnina // Agrarnyj vestnik Urala. 2011. № 8 (87). – pp. 35-36.[in Russian]
14. K voprosu o neobhodimosti utochneniya perechnya lesnyh rajonov Sverdlovskoj oblasti [To the question of the need to clarify the list of forest areas of the Sverdlovsk region]/ G.A. Godovalov, S.V. Zalesov, E.S. Zalesova et al. // Lesa Rossii i hozyajstvo v nih [Forests of Russia and the economy in them]. – 2016. – № 3 (58). – pp. 12-19.[in Russian]
15. Gerc E.F. Povyshenie lesovodstvennoj effektivnosti nesplosh-nyh rubok putem optimizacii valki naznachennyh v rubku derev'ev [Increasing the silvicultural efficiency of non-clear cuts by optimizing the felling of trees assigned to felling]/ E.F. Gerc, S.V. Zalesov // Lesnoe hozyajstvo [Forestry]. – 2003. – № 5. – pp. 18-20.[in Russian]
16. Racional'nye parametry tekhnicheskih elementov paseki dlya manipilyatornyh lesozagotovitel'nyh mashin [Rational parameters of the technical elements of the apiary for manipulator logging machines]/ YU.N. Bezgina, E.F. Gerc, S.V. Zalesov et al. // Hvojnye boreal'-noj zony [Conifers of the boreal zone]. – 2018. – № 36. № 4. – pp. 338-343.[in Russian]