Комплексные вырубки и продуктивность леса

Из потерь от грибных заболеваний в хвойных лесах умеренных и бореальных широт Северного полушария наиболее ощутимы потери от корне-вой губки. Поиски борьбы с нею наука ведет на международном уровне, имеющиеся рекомендации дают пока лишь частичные решения, и специали-стам нельзя ослаблять внимание к этому все более угрожающему явлению.

Потери от лесных пожаров интенсивно изучаются в России и ряде других стран. В нашей стране разработана классификация типов горелых лесов с установлением динамики разрушений древесины и сроков ее ис-пользования.

Одно из наиболее действенных средств повышения продуктивности лесов - лесоосушительная мелиорации. Ее нельзя упрощать. Задача является сложной в научном, техническом и экономическом отношении. Болотные и заболоченные леса характеризуются существенными разли-чиями в лесорастительных условиях, они различны по реакции на степень и характер осушения. Без учета природы болот и заболоченных лесов, осо-бенностей заболачивания, биологических и других различий осушение за-болоченных земель и лесов не всегда бывает эффективным. В одних типах леса действен один метод осушения, в других - другой, в третьих необхо-димо комплексное воздействие и т.д. Разный эффект осушение дает в раз-личных по составу и возрасту древостоях, при их различном возрастном строении. Все это вызывает необходимость глубокого раскрытия природы заболоченных лесов, их правильной диагностики и классификации. Могут быть такие обстоятельства, при которых осушение отрицательно сказыва-ется на общем гидрологическом режиме территории.

Интенсивное осушение заболоченных лесов и болот без учета их диф-ференциации в некоторых районах европейской тайги и хвойно-широ-колиственных лесов не улучшило условий для роста древостоев, но привело к исчезновению таких ценных ягод, как клюква, морошка, голубика.

В настоящее время большое значение приобретает сочетание лесо-осушительных мелиорации с другими мероприятиями, например с внесе-нием удобрений. Применение удобрений в целях повышения продук-тивности лесов представляет все больший интерес.

Применение удобрений в сосняках и ельниках (Германия) показало возможность повышения прироста на бедных пестрых подзолистых песчаниках на 30-50 % (на 4-5 м3 на 1 га) в год.

В странах Северной Европы вносят удобрения в средневозрастные и приспе-вающие древостой за несколько лет до рубки в целях получения дополнительного при-роста. Подобные исследования проводятся и в России. Опыт (как зарубежный, так и отечественный) показал возможность высокой экономической эффективности и заслу-живает внимания.

Еще на XIV конгрессе Международного союза лесных исследовательских орга-низаций, состоявшемся в 1967 г. в Мюнхене (Германия), отмечалось, что с внесением 150 кг азота на 1 га в еловых лесах Скандинавии годичный прирост увеличивался на 3 м. Опыты по удобрению с воздуха лесов, используемых для целлюлозно-бумажной промышленности в Западной Канаде, также дали значительный эффект. В Швеции в производственных масштабах начали проведение подобных опытов некоторые целлю-лозно-бумажные фирмы. Из азотных удобрений очень хорошие результаты дало при-менение мочевины. Опыты с внесением удобрений в средневозрастные и приспеваю-щие леса проводятся в нашей стране.

Для установления вносимых удобрений, их дозировки необходимо дифференцированное изучение почвенных условий, изменения их в про-странстве и во времени в различных типах леса. При этом важно полнее раскрыть природу биологического круговорота веществ в лесу. Знание па-раметров биологического круговорота не только расширит при оценке лесорастительного эффекта, прогнозировании продуктивности древостоев, но и позволит рационально регулировать биологический кру-говорот в лесу в целях повышения его продуктивности.

Из теоретических исследований в направлении повышения продук-тивности лесов все большее значение приобретает изучение фотосинтеза и деятельности камбия древесных пород в различных лесорастительных ус-ловиях, а на основе этого изучения - применение методов воздействия на камбий в желательном для лесного хозяйства направлении. Здесь речь идет не только о количественной, но и о качественной стороне прироста, так как с деятельностью камбия связаны, например, соотношение ранней и позд-ней древесины в годичных слоях, утолщение клеточных оболочек и т.д.

Посредством применения лесоосушительных мелиорации, удобре-ний, прореживаний и других мероприятий с учетом природных условий можно эффективно воздействовать на камбий и формирование прироста, а следовательно, целенаправленно влиять на повышение количественной и качественной продуктивности лесов.

Ускорение восстановления и формирования древостоев (III) включа-ет известные лесоводственные мероприятия и не требует пояснений. Они реальны для осуществления.

IV направление повышения продуктивности леса опирается главным образом на использование возможностей селекции, генетики, интродук-ции. Это перспективный путь повышения древесной продуктивности. Практические возможности пока еще во многом ограничены, но расшире-ние их возможно. Об этом свидетельствуют интродукционные отечествен-ные и зарубежные опыты с хвойными (лиственница, сосна, особенно сосна скрученная, дугласия и др.), а также селекционные и географические опы-ты с лиственными породами (тополь, эвкалипт, ива и др.).

Использование системы повышения древесной продуктивности должно строиться на комплексной основе: в зависимости от конкретных (географических и пр.) условий устанавливается определенный набор ме-роприятий в границах как одного, так и нескольких направлений.

4. Биологическая продуктивность

Понятие «биологическая продуктивность» леса дано в лесоведении. В лесоводственном отношении прежде всего представляют интерес два ас-пекта биологической продуктивности: ее использование, возмещение воз-можных биологических потерь от этого использования, т.е. сохранение или повышение биологической продуктивности

Все большее внимание стала привлекать идея использования всей фитомассы леса, включая не только стволовую часть деревьев, но и крону, корни, а также все прочие растительные компоненты леса (подлесок, на-почвенный покров и пр.). Возникает необходимость учета размеров извлекаемой из леса органической массы и возможных потерь в виде обеднения почвы и других проявлений ухудшения окружающей среды, которые могут не только снизить продуктивность будущих лесов, но сказаться неблаго-приятно и на его защитной роли, ряде других важных сторон леса как эко-логического фактора. Важно предвидеть необходимость своевременного возмещения возможных биологических и экологических потерь. Наука должна готовиться к разрешению противоречий между полным использо-ванием леса (как биогеоценоза или экосистемы) и биолого-экологическими потерями, вызываемыми этим использованием, речь идет о сбалансиро-ванном использовании и воспроизводстве леса, быстрейшем восстановле-нии экологического равновесия.

Повышение коэффициентов использования лесной фитомассы и биомассы в целом необходимо решать в связи с расширением потребно-стей лесохимии, сельского хозяйства, парфюмерной промышленности и других отраслей. Все это увеличивает потенциал использования леса.

Несомненным выражением научно-технического прогресса в отрас-лях лесного хозяйства и лесной промышленности являются попытки уче-ных - конструкторов и технологов (как в нашей стране, так и за рубежом), направленные на создание лесозаготовительных машин, способных извле-кать деревья из почвы вместе с корнями и использовать всю фитомассу де- рева. Подобным образом могут быть использованы и нижние (древесно-кустарниковые) ярусы. Но удаление с лесосеки всей фитомассы деревьев может вызвать опасность истощения почвы, а в некоторых типах леса - ее уплотнения, общего ухудшения физических свойств почвы, что отрица-тельно скажется на продуктивности будущих лесов: в частности, трудно сказать, возможно ли будет получать ту полноценную древесину, которую дает сейчас природа. При горном рельефе эти отрицательные последствия могут быть особенно чувствительны в связи с эрозией, поэтому в них пол-ное удаление всей наземной и подземной фитомассы неприемлемо.

Вопросы биологической продуктивности леса необходимо рассмат-ривать с двух сторон. Речь идет и о повышении биологической продуктив-ности, и о предотвращении возможных ее потерь, чреватых отрицатель-ными последствиями (рис. 2). Иными словами, требуется новый подход к применению удобрений (их составу, количеству), подбору пород и разме-щению высаживаемых растений по сравнению с тем, что входит или во-шло в практику. Более остро возникает необходимость введения почвоулучшающих сопутствующих растений, прежде всего азотонакопителей.

Сегодня точных данных о величине возможных потерь, особенно их последствий, еще мало. Можно предполагать, что наиболее чувствитель-ными потери будут на бедных органикой почвах - в лишайниковых, вере-сковых и некоторых других типах леса. В типах леса с богатыми почвами можно ожидать менее заметных изменений в смысле продуктивности дре-весного запаса. Научная мысль должна предвидеть возможные последст-вия и опережать события.

Рис. 2. Использование, потери и возмещение биологической продук-тивности леса

5. Экологическая продуктивность

Экологическая продуктивность леса определяется оценкой его сре-дообразующей роли, защитных свойств, возможностей техногенных, рек-реационных и других нагрузок. Она связана с биологической продуктив-ностью, например, тем, что живая лесная фитомасса - продуцент кислоро-да. Лес - это мощный экологический феномен, приобретающий все боль-шее социальное значение своими многообразными защитными функциями. Значение их возрастает в свете урбанизации, в связи с аномалиями в воз-душной и водной средах.

Иными словами, необходимость выделения экологической продук-тивности леса вызывается и остротой проблемы охраны окружающей сре-ды. Это подтверждается и международной программой «Человек и био-сфера» (МАВ), в которую входят и экологические аспекты леса.

Новые экологические проблемы возникают и в лесных регионах, где появляются крупномасштабные стройки. С одной стороны, таким путем создаются благоприятные экономические условия для более полного и ра-ционального использования лесосырьевых ресурсов. Но надо учитывать и другие стороны в виде возможных отрицательных явлений, чтобы свое-временно их предотвращать. Строительство БАМа позволило вовлечь в эксплуатацию неосвоен-ные в прошлом лесные массивы, поднять здесь уровень лесного хозяйства, создать современные лесопромышленные предприятия. При этом необхо-димо учитывать природные особенности различных районов и участков БАМа, в том числе горный рельеф, районы с вечной мерзлотой почвогрунтов, с медленным ростом деревьев и древостоев и т.д.

Без учета природных, особенно экстремальных, условий эксплуата-ция лесов может привести к серьезным нарушениям экологического рав-новесия и таким отрицательным последствиям, как эрозия почвы, обезле-сение больших площадей на длительный период.

Особую климатозащитную роль для ряда регионов нашей страны иг-рают предтундровые леса, смягчающие действие холодных арктических вторжений. Эти леса заслуживают особой заботы и внимания, тем более что, несмотря на отнесение их к I группе, они в ряде случаев подвергаются большой опасности в условиях индустриального освоения Дальнего Севе-ра. Здесь необходимо сохранить и древесную растительность, и лишайниковый напочвенный покров, являющийся кормовой базой оленеводства.

Велика экологическая роль леса и лесонасаждений в сельском хозяй-стве. Не останавливаясь на историческом опыте полезащитного лесоразве-дения в засушливых районах нашей страны, на климатозащитных, водоохранных и других защитных функциях леса, правомерно отметить такую современную экологическую значимость леса в сохранении окружающей среды, как очистка стоков животноводческих ферм и сдерживание поверх-ностных стоков с полей. Лес может служить своеобразным фильтром, оп-ределенным буфером. Эта сторона нуждается в изучении, в определении оптимальных параметров, так как возможности леса и насаждений не бес-предельны, лес не может и не должен подвергаться токсической перегруз-ке, в результате которой ему может грозить серьезная опасность.

Мероприятия по повышению экологической продуктивности леса, расширению его потенциальных возможностей надо осуществлять с уче-том народнохозяйственных и социальных интересов. Необходимо учиты-вать своеобразие лесного и сельского хозяйства в их сочетании.

Имеются большие трудности при определении показателей экологической продуктивности.

В самом деле, различными физическими единицами выражают, на-пример, фитонцидность и шумовые заслоны, чистоту воздуха и загрязне-ние почвы. Свести их в единый абсолютный показатель - задача будущего. На первых порах возможно применение комплексного относительного по-казателя применительно к конкретным условиям, позволяющего давать ка-чественную характеристику экологической продуктивности леса (напри-мер, «высокая», «средняя», «незначительная» и т.д.). Отсюда при установ-лении слабых звеньев и их устранении возможно и решение задачи повы-шения этого вида продуктивности.

6. Комплексная продуктивность

Комплексная продуктивность включает все виды продуктивности -древесную, биологическую, экологическую. Целесообразность ее выделе-ния вытекает из многообразия продуктов леса, его многосторонних защит-ных функций, экосистемной, биогеоценотической сущности леса, требова-ний экономики. Однако это не механическое объединение. Комплексная продуктивность не означает обязательности полного охвата всех элемен-тов каждого вида продуктивности. Теоретически можно представить мак-симальную продуктивность со 100%-ным охватом всех видов продуктивности с их элементами. К достижению этого надо стремиться.

Реальный максимум продуктивности, будучи сопряженным с кон-кретными не только природными, но и экономическими условиями, обыч-но не означает всеобъемлющей комплексной продуктивности, а комплекс-ная продуктивность не означает равное положение ее компонентов.

В зависимости от природных условий, целей и возможностей хозяй-ства в ней выделяются приоритетные и сопутствующие направления, их сочетания.

Объем комплексной продуктивности леса расширяется все более в теоретическом и практическом понимании. Это связано с научно-техническим прогрессом, расширяющим рамки многоцелевого использо-вания леса. Однако многостороннее значение леса не исключает и целево-го его использования в определенных, относительно узких специализиро-ванных направлениях. Более того, научные раскрытия различных компо-нентов лесного биогеоценоза и специфические потребности определенных производств расширяют возможности эффективного целенаправленного использования отдельных компонентов леса в первозданном или преобра-зованном виде.

В нашей стране, прежде всего в зоне интенсивного лесного хозяйст-ва, растет число лесхозов с многоцелевым лесопользованием.

Повышение комплексной продуктивности лесов может проявляться во многих формах. Количественные и качественные показатели прироста и их изменения, комплексное использование древесного сырья, борьба с по-терями, изыскание новых энергетических возможностей использования древесины и ее производных требуют усиления внимания к этим вопросам лесоводов, экономистов, технологов. Поэтому сохраняет свое значение комплексная система мероприятий по повышению древесной продуктив-ности леса.

Значительные потенциальные возможности повышения продуктив-ности леса заложены и в рациональном использовании других продуктов и полезностей леса, поэтому целесообразна разработка моделей комплексной продуктивности лесов в более широком диапазоне. В связи с региональ-ными, а в пределах региона и более узкими, локальными различиями меняются и количество, и значение отдельных элементов комплексной про-дуктивности, и комплексы мероприятий по повышению продуктивности.

Мероприятия по повышению комплексной продуктивности могут быть неравнозначными; в одних условиях они будут представлены более широким (например, в интенсивных хозяйствах) комплексом, в других -менее широким. Применительно к горным лесам, особенно в южных, юго-западных и юго-восточных регионах страны, мероприятия могут отличать-ся большей локальной дифференциацией (в связи с высотой над уровнем моря, экспозицией и крутизной склонов и пр.). Комплексная продуктив-ность связана не только с природными факторами, но и со степенью ути-лизации, научно-техническим прогрессом, целевым назначением леса.

Разработка путей повышения комплексной продуктивности требует участия лесоводов, биологов, экологов, экономистов, технологов и др.

Весьма важное значение имеют вопросы экономической оценки всех параметров комплексной продуктивности леса, особенно по так называе-мым «невесомым полезностям леса». Несмотря на некоторые результаты, полученные за последние годы (преимущественно по экономической оценке рекреационных функций леса), потребуются еще значительные объединенные усилия специалистов различных отраслей знания. Опираясь на комплексную продуктивность леса, можно решать задачу более полного и рационального использования наших лесов, их восстановления и повы-шения продуктивности. Большое практическое значение имеет разработка региональных схем или географических комплексов мероприятий по по-вышению комплексной продуктивности лесов.

Несмотря на недостаточную научную разработку экономической оценки комплексной продуктивности леса, потребность в комплексном подходе к практическому решению проблемы повышения продуктивности леса велика.

Неотложная задача - выработка интегральной экономической оценки многостороннего значения леса, а на ее основе - показателей комплексной продуктивности леса. Большое значение имеет разработка интегрирован-ных систем повышения продуктивности лесов применительно к различным регионам и на основе оптимизации.

Решение вопросов экономической оценки комплексной продуктив-ности леса, разработка экономических рычагов ее повышения получают в настоящее время большие реальные возможности и перспективы в свете общей перестройки экономики в нашей стране.

7. Экологическая сертификация лесоводственных систем

Лесоводственные системы охватывают как отдельные этапы форми-рования леса, так и полный цикл его развития. Они учи-тывают начальное состояние лесной экосистемы (до проведения меро-приятий), последующие стадии ее изменения и структурные показатели системы в стадии спелого древостоя. Лесоводственные системы включают комплекс мероприятий по возобновлению и формированию леса, направ-ленных на поддержание или повышение древесной, биологической и эко-логической его продуктивности.

Целью экологической сертификации является создание механизма оценки лесоводственных систем. Она предполагает разработку критериев и индикаторов, по которым можно судить, насколько проведение лесово-дственных мероприятий соответствует правилам ведения лесного хозяйст-ва и экологических стандартов. Для многих стран Европы и Северной Америки (Германии, Австрии, Финляндии, Канады и др.) критерием экологичности считаются Лесоводственные системы, которые гарантируют лесовосстановление в естественной среде. Конференция ООН по окру-жающей среде и развития в Рио-де-Жанейро (1992 г.), Хельсинкская (1993 г.) и Монреальская (1994г.), по существу), явились началом преоб-разований, связанных с введением экологической сертификации систем управления лесами (в том числе и лесоводственных систем) и лесной про-дукцией на рынке путем ее экологической маркировки.

В нашей стране проведены значительные исследования лесово-дственно-экологических последствий применения систем рубок и лесоза-готовительных машин, результаты которых использованы при составлении инструкций, правил и наставлений (общероссийских и региональных) по их проведению. В последний период усилилось внимание ученых к проблеме, связанной с устойчивым развитием лесов и сохранением их биоразнообра-зия. Из опубликованных научных трудов представляет интерес "Атлас биологического разнообразия лесов Европейской России и сопредельных территорий" (1996), тезисы докладов конференции "Ус-тойчивое управление лесами и сохранение биологического разнообразия в лесном фонде Российской Федерации" (1997).

Для расчета индикаторов к критериям экологической сертификаци используются разные источники. Для части индикаторов информацию можно получить в справочниках, инструкциях, правилах, наставлениях, отчетах лесоустройства и литературных источниках. Для ряда индикаторов требуется дополнительный сбор данных с проведением исследований (в том числе и фундаментальных). Особую ценность для расчета индикаторов представляют научные сведения, полученные на основе длительных ста-ционарных исследований.

В настоящее время перед отечественной лесоводственной наукой стоит задача разработки методических подходов к обоснованию индикато-ров и критериев экологической сертификации лесоводственных систем, а также систематизации имеющихся сведений, касающихся оценки измене-ний лесных экосистем на разных уровнях (в пространстве и времени).

В лесном хозяйстве возникает необходимость двойной сертифика-ции: - сертификации систем управления лесами (ведения лесного хозяйст-ва), обеспечивающей сохранение биологического разнообразия через при-менение соответствующих систем лесопользования (рубок и лесовосстановления); - сертификации продукции, получаемой из древесины (Стра-хов, Кожухов, 1997 и др.) и из лесных недревесных растений (ягод, грибов, лекарственных растений). Лесоводственные системы являются важнейшей составной частью ведения лесного хозяйства. С учетом зарубежного и оте-чественного опыта предлагаются принципы организации деятельности экологической сертификации лесоводственных систем.

Для экологической сертификации лесоводственных систем необхо-димы данные, отражающие начальные (до рубки) и последующие (после рубки) параметрические и структурные изменения лесной экосистемы на разных уровнях (биогеоценозном, региональном, зональном и др.).

На биогеоценозном уровне (при расчете индикаторов) целесообразно использовать, например, в связи со сплошными рубками, входные пара-метры (сохранность подроста, степень минерализации почвы, плотность ее верхней части и др.), существенно влияющие на выход системы на разных этапах ее формирования (образование того или иного типа вырубки, ус-пешность возобновления леса и т.д.) (Обыдёнников, 1988).

На региональном уровне (в частности на этапе возобновления леса) важное значение имеют схема образования типов вырубок в связи с исход-ными типами леса и схема этапных смен растительного покрова после рубки. Чем продуктивнее, сложнее и богаче лесной биогеоценоз и, следо-вательно, прочнее и многообразнее его внутренние связи, тем шире диапа-зон качественных изменений экосистемы в связи с рубкой. С повышением продуктивности (бонитета) леса увеличивается число типов вырубок на месте одного и того же типа леса (Мелехов, 1989).

Изменение лесных биогеоценозов в связи с рубками целесообразно оценивать по древесной, биологической, экологической и комплексной продуктивности леса.

Понятие об экологической продуктивности впервые введено акад. И.С. Мелеховым. Эта продуктивность определяется оценкой средообразующей роли, защитных свойств леса, возможностей техногенных, рекреационных и других нагрузок. Предлагаются следующие крите-рии и индикаторы экологической сертификации лесоводственных систем (на примере системы рубок главного пользования, возобновления и фор-мирования леса в связи с ними).

Характер использования того или иного критерия определяется зада-чами рубок в лесах различного назначения ( по группам лесов) и категорий защитности.

В качестве примера методического подхода приводятся только инди-каторы критерия, касающегося комплексной продуктивности леса.

На биогеоценозном уровне - поддержание комплексной (древесной, биологической и экологической) продуктивной способности лесного био-геоценоза в связи с рубками главного пользования индикаторами являются состояние лесного биогеоценоза (параметрические показатели древесной, биологической и экологической продуктивности) определенного типа: до рубки; непосредственно после рубки (с соблюдением лесоводственных требований); после рубки на разных этапах возобновления и формирова-ния леса в зависимости от способа рубки, техники и технологии лесосеч-ных работ и сезона лесозаготовок; на этапе сформировавшегося типа леса (со спелым древостоем (после рубки в зависимости от ее способа, техники и технологии лесосечных работ и других факторов.

На региональном уровне критерием является поддержание ком-плексной (древесной, биологической и экологической) продуктивной способности лесов региона, т.е. лесной экосистемы на региональном уровне в связи с главными рубками. Индикаторы: лесистость региона; площадь ле-сов со спелым древостоем; площадь спелых лесов по лиственному и хвой-ному хозяйствам, а также по каждому типу леса или группе типов; размер главного пользования по каждому способу рубки (в том числе в пределах этого хозяйства и группы типов леса); соотношение реального ежегодного размера главного пользования и предлагаемого лесоустройством; площадь сплошных рубок, образовавшуюся с соблюдением и без соблюдения лесоводственных требований при проведении рубок; площадь облесившихся (хвойными и лиственными породами) и необлесившихся сплошных выру-бок за последние 5, 10 и более лет; схемы типов вырубок в связи с исход-ными типами леса; площадь вырубок со значительной эрозией почвы; площадь леса на этапах его формирования (от молодняка до приспевающе-го), в т.ч. с преобладанием хвойных пород; соотношение реального еже-годного объема рубок ухода и предлагаемого лесоустройством (по видам), в.т.ч. выполненных в соответствии с программами рубок ухода. В целом критерии и индикаторы устойчивого управления лесами России разработа-ны ВНИИЦресурсом, утверждены и введены в действие приказом Феде-ральной службы лесного хозяйства (от 05.02.98 г.)

В дальнейшем необходимо корректировать и совершенствовать при-веденные критерии и индикаторы.

Заключение

В данном реферате было рассмотрено ускорение выращивания леса и повышение его продуктивности.

Многие средства ускорения выращивания леса применяются при рубках главного пользования и особенно тесно связаны с уходом за лесом. Одним из важных лесоводственных путей является сочетание рубок главного пользования и ухода за лесом. В этом плане заслуживают внимания комплексные рубки.

Ликвидация неполноценных в хозяйственном отношении древостоев и других лесных участков, их замена и ускорение выращивания хозяйственно ценных насаждений являются задачами реконструктивных рубок. Ускорение выращивания леса является главной задачей в общей системе мероприятий по повышению продуктивности леса.

Ускорение лесовыращивания достигается и иными путями, например чрез лесные культуры с соответствующей агротехникой и подбором посадочного материала, создание плантаций, мелиоративные и прочие мероприятия.

Страницы: 1, 2